CN103043925B - 带有热能回收系统的石灰窑 - Google Patents

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Abstract

一种带有热能回收系统的石灰窑，包括窑体，燃气回收机构、热能再利用机构和粉尘回收机构，可燃气体回收管的一端与环形燃气回收器连通；热风管上部盘绕在环形燃气回收器下方，另一端环绕在窑体外壁上；支架设在窑体下方，高温蒸汽锅炉设在支架内上部，高温腔与集热盘管相连，低温腔内设有加热管，加热管与高温腔连通；粉尘仓通过吸尘管与预热器底部的出灰口连通。这种石灰窑带有热能回收系统，将石灰窑在生产过程中产生的热能充分回收，用于石灰窑自身的加热保温；将产生的可燃烧挥发分物质在作为燃料进行二次燃烧，减少燃料使用量，降低成本；对热量进行回收，供给外部供暖、发电设备使用，利用率高。

Description

带有热能回收系统的石灰窑
技术领域
本发明涉及一种石灰窑，具体地说是一种具备热能回收再利用功能的带有热能回收系统的石灰窑。
背景技术
目前，在石灰窑的使用过程中，加热生成的生石灰在出料口被收集送走，在生石灰加热燃烧的过程中，有大量的热量被白白浪费。现在虽然也有关于石灰窑热能回收的设备出现，但这些设备要么结构复杂，很难实现，不适合小型厂矿使用；要么只是将一部分的热能回收，用于其他供暖或供热设备使用，热能回收不完全，而窑体自身的加热保温仍需投入大量燃料，资金投入大。
发明内容
本发明是针对现有石灰窑热能浪费严重，燃料资金投入大的问题，提供一种不仅能够将石灰窑在生产过程中产生的热能充分回收，而且能够将回收的热能有效利用的带有热能回收系统的石灰窑。
实现上述目的采用以下技术方案：一种带有热能回收系统的石灰窑，包括石灰窑窑体，窑体顶部为入料口，底部为出料口，还包括燃气回收机构、热能再利用机构和粉尘回收机构， 
a、燃气回收机构包括设置在窑体顶部的环形燃气回收器、可燃气体回收管和热风管；可燃气体回收管的一端与环形燃气回收器连通，另一端环绕在窑体外壁上；热风管的上部盘绕在环形燃气回收器下方，另一端环绕在窑体外壁上；
b、热能再利用机构包括支架和高温蒸汽锅炉，支架架设在窑体下方，高温蒸汽锅炉设置在支架内上部，该锅炉由中空结构的集热盘管和过灰腔组成，过灰腔包括上部的高温腔和下部的低温腔，高温腔与集热盘管相连，低温腔的腔壁内部设置有加热管，腔壁外部设置有与内部连通的进水口，加热管的上端口与高温腔连通；高温蒸气锅炉底部装有一预热器；
 c、粉尘回收机构包括粉尘仓，粉尘仓通过吸尘管与预热器底部的出灰口连通。
可燃气体回收管和热风管的管体下端分别围绕在窑体外壁上，且管体上沿圆周均布有与其连通的回气管，窑体的窑壁上沿圆周分布有多个回气孔，回气管插装在回气孔内。
过灰腔底部圆周上设置有燃烧室，低温腔的墙壁内设置有与燃烧室连通的火管，火管的上端置于过灰腔外部。
燃烧室位置的腔壁上设置有查看窗，且低温腔外壁上还设置有与燃烧室连通的燃气口和进风口。
火管内部装有多层节能网。
窑体顶端为锥形筒结构，环形集热管盘绕在锥形筒内壁上。
窑体上由上至下设置有多个温度监测点。
粉尘仓顶部的出尘筒内部设置有多层过滤网。
过灰腔出灰口的下方设置一齿轮式物料调速器。
高温蒸汽锅炉顶端装有固定网，集热盘管套装在固定网的外圆周上。
本发明所公开的这种石灰窑带有热能回收系统，能够将石灰窑在生产过程中产生的热能充分回收，用于石灰窑自身的加热保温；能够将产生的可燃烧的挥发分物质在作为燃料进行二次燃烧，减少燃料使用量，降低成本；能够对燃烧完成的出料所具备的热量进行回收，供给其他外部供暖，发电设备使用，无污染，热能回收、利用率高。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。、
图2为本发明窑体顶部的环形集热管分布结构示意图。
图3为热风管与窑体连通结构示意图。
图4为高温蒸汽锅炉的结构示意图。
图5为燃烧室的外部结构示意图。
图6为加热管分布结构示意图。
图中：入料口1，观测窗2，一号风机3，上护栏4，温度监测点5，可燃气体回收管6，窑体7，下护栏8，高温蒸汽锅炉9，出灰口10，物料调速器11，支架12，粉尘仓13，过滤网14，三号风机15，吸尘管16，预热器17，出料口18，热风管19，二号风机20，环形燃气回收器21，窑壁22，回气管23，回气孔24，集热盘管25，高温蒸汽出口26，高温腔27，固定网28，上加热管29，节能网30，火管31，进水口32，燃烧室33，燃气口34，进风口35，查看窗36，下加热管37，低温腔38，备用管39。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
参见附图1-5，这种带有热能回收系统的石灰窑，包括石灰窑窑体7，窑体7顶部为入料口1，窑体顶部设置一观测窗2，可观察窑体内部物料的入料情况。底部为出料口18，还包括燃气回收机构、热能再利用机构和粉尘回收机构。
燃气回收机构包括设置在窑体顶部的环形燃气回收器21、可燃气体回收管3和热风管19。可燃气体回收管3的一端与环形燃气回收器21连通，另一端环绕在窑体7的外壁上，窑体7顶端为锥形筒结构，环形燃气回收器21也为管体，且盘绕在锥形筒内壁上。热风管19的上部盘绕在环形燃气回收器的下方、窑体顶部，热风管的下部环绕在窑体外壁上。可燃气体回收管和热风管与环形集热管连接端还分别设置有一号风机3和二号风机20，其中，一号风机3为吸风机，可燃气体回收管为回收管，将生石灰在燃烧过程中产生的可燃性气体回收后再送入至窑体内进行二次燃烧；二号风机为吹风机，热风管为吹风管，将热风管上部的盘管所吸收的热量吹送至窑体内，对其进行保温加热。 
可燃气体回收管6和热风管19的管体下端分别环绕在窑体7外壁上，管体上沿圆周均布有与其连通的回气管23，窑体的窑壁22上沿圆周分布有多个回气孔24，回气管23插装在回气孔24内。
窑体7由上至下设置有多个温度监测点5，各温度监测点均由温度传感器与窑体内部连通，通过温度监测点的温度显示，对窑体进行加热保温的实时控制。也可以将各温度监测点与数字温控仪连接，该温控仪再与调速器连接，通过温度显示控制出灰量。
热能再利用机构包括用于支撑的支架12和高温蒸汽锅炉9，支架12架设在窑体的下方，高温蒸汽锅炉9设置在支架12的上部。该锅炉由上部的中空结构的集热盘管25和下部的过灰腔组成。过灰腔包括上部的高温腔27和下部的低温腔38，高温腔顶部与集热盘管25相连。高温蒸汽锅炉9顶端装有固定网28，集热盘管25套装在固定网28的外圆周上。固定网28为支架固定的网状结构，能够在保证热传递的基础上对集热盘管起支撑、保护作用。
低温腔的墙壁内部设置有加热管，根据加热管所在位置不同分为上加热管29和下加热管37，上加热管和下加热管分别均匀的分布于过灰腔的腔壁圆周内。其中，上加热管和下加热管的上端分别与高温腔内部连通。低温腔的腔体外部还设置一个与腔体内部连通的进水口32。高温蒸汽锅炉的底部还装有一个预热器17，在实际使用时，该预热器上可以设置进水管和出水管，以供高温蒸汽锅炉自身用水。
过灰腔底部圆周上设置有燃烧室33，根据窑体内径的大小确定燃烧室的数量，一般为4个。低温腔38的腔体内设置有与燃烧室33连通的火管31，火管31的上端置于过灰腔外部，火管31内部装有多层节能网30。燃烧室位置的腔壁上设置有查看窗36，一般查看窗36由耐高温的透明材质制作而成，能够随时观察燃烧室内的燃烧情况。低温腔外壁上还设置有与燃烧室33连通的燃气口34和进风口35，燃气口与外界的燃气管路连通，用于供给燃料，一般燃气口中设置一常燃口，随时准备进行燃烧加热。该燃烧室为辅助加热设备，在窑炉热量不足或外界用热量较大时，通过该燃烧室的辅助加热，供外部用热设备运行。低温腔内通过进水口注水后，在高温的作用下， 其高温蒸汽由连接管进入高温腔被利用。上加热管和下加热管所吸收的是在过灰腔内部经过的物料所散发的热量，对低温腔内的水也有加热作用。
高温腔上设置一备用管39，备用管39和火管31的上端均为自由端，可以根据实际需要，将外部的发电、供暖、供水设备与该自由端连接，通过加热管和火管将锅炉过灰腔内的热量引出，作为加热保温能源使用。
根据实际使用时窑体和高温蒸汽锅炉的大小，在过灰腔内部水平或倾斜安装有与低温腔或者加热管连通的辅助管。
高温蒸汽锅炉的集热盘管与窑体的出料口上下对应。集热盘管为盘旋设置的管体，其中部为中空结构，从窑体出料口34排出的生石灰经过集热盘管时，生石灰能够通过集热盘管中央的中空部分下落，在下落过程中，其热量被集热盘管吸收再利用。集热盘管顶部的出口为高温蒸汽出口26，该出口排出的为高压、高温的蒸汽，能够与外部发电或供暖设备连接。高温蒸汽出口26上可以安装压力监测装置，与燃烧室的燃气口连通的燃气管道上设置电动开关，该电动开关与压力检测装置连接受控。
粉尘回收机构包括粉尘仓13，粉尘仓13通过吸尘管16与预热器17底部的出灰口10连通，在吸尘管与粉尘仓之间还设置有三号风机15，该三号风机15为吸风机，保证粉尘回收完全。粉尘仓13顶部的出尘筒内部设置有多层过滤网14，当粉尘仓内的烟尘由出尘筒排出时，经过过滤网过滤，不仅能减少有害物质散发，而且减少污染，过滤网可根据实际需要喷涂各种能够吸收有害物质的试剂。
过灰腔出灰口10的下方设置一齿轮式物料调速器11，能够保证热量回收完全的熟石灰匀速排出。
为保证操作人员和监察人员的安全，在窑体上部和支架顶部分别设置有上护栏4和下护栏8。

Claims (7)

1.一种带有热能回收系统的石灰窑，包括石灰窑窑体，窑体顶部为入料口，底部为出料口，其特征在于，还包括燃气回收机构、热能再利用机构和粉尘回收机构，其中：
a、燃气回收机构包括设置在窑体顶部的环形燃气回收器、可燃气体回收管和热风管；可燃气体回收管的一端与环形燃气回收器连通，另一端环绕在窑体外壁上；热风管的上部盘绕在环形燃气回收器下方，另一端环绕在窑体外壁上；可燃气体回收管和热风管的管体下端分别围绕在窑体外壁上，且管体上沿圆周均布有与其连通的回气管，窑体的窑壁上沿圆周分布有多个回气孔，回气管插装在回气孔内；
b、热能再利用机构包括支架和高温蒸汽锅炉，支架架设在窑体下方，高温蒸汽锅炉设置在支架内上部，该锅炉由中空结构的集热盘管和过灰腔组成，过灰腔包括上部的高温腔和下部的低温腔，高温腔与集热盘管相连，低温腔的腔壁内部设置有加热管，腔壁外部设置有与内部连通的进水口，加热管的上端口与高温腔连通；高温蒸气锅炉底部装有一预热器；过灰腔底部圆周上设置有燃烧室，低温腔的墙壁内设置有与燃烧室连通的火管，火管的上端置于过灰腔外部；燃烧室位置的腔壁上设置有查看窗，且低温腔外壁上还设置有与燃烧室连通的燃气口和进风口；
c、粉尘回收机构包括粉尘仓，粉尘仓通过吸尘管与预热器底部的出灰口连通。
2.根据权利要求1所述的带有热能回收系统的石灰窑，其特征在于，所述火管内部装有多层节能网。
3.根据权利要求1所述的带有热能回收系统的石灰窑，其特征在于，窑体顶端为锥形筒结构，环形集热管盘绕在锥形筒内壁上。
4.根据权利要求1所述的带有热能回收系统的石灰窑，其特征在于，窑体上由上至下设置有多个温度监测点。
5.根据权利要求1所述的带有热能回收系统的石灰窑，其特征在于，粉尘仓顶部的出尘筒内部设置有多层过滤网。
6.根据权利要求1所述的带有热能回收系统的石灰窑，其特征在于，过灰腔出灰口的下方设置一齿轮式物料调速器。
7.根据权利要求1所述的带有热能回收系统的石灰窑，其特征在于，高温蒸汽锅炉顶端装有固定网，集热盘管套装在固定网的外圆周上。
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