CN103979501B - 一种石膏制酸换热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及了一种石膏制酸换热装置，石膏作为主要钙质原料，配合硅质、铝质及铁质原料共同组成生料，其脱水管道与预热器之间设有旋风收尘器，预热器包括n列并行排列的旋风筒，n为大于等于2的偶数；各列最上面的旋风筒组成第一层，各列最下面的旋风筒组成最末层；每一列旋风筒的气流路线为串联方式；由旋风收尘器下来的生料从每一列的第一层旋风筒开始与热烟气进行热交换，历遍各列后进入每一列的最末层旋风筒；通过预热器交叉式高效率预热，实现了石膏制酸预热器系统的高固气比，提高了石膏制酸预热器系统的单机设备产能，同时又提高了预热器的换热效率，降低了系统的热耗。

Description

一种石膏制酸换热装置
技术领域
本发明涉及一种石膏制酸换热装置，尤其涉及到石膏制酸联产水泥行业的一种换热装置。
背景技术
目前，石膏制酸联产水泥行业多采用窑外预热干法技术，其缺陷有以下几点：
一．单机产能低。产量是一个重要的技术经济指标。在市场竞争激烈的形势下，如何能
够大幅提高石膏制酸的产量是行业普遍面临的一个难题。
二．热耗高。石膏制酸系统热耗是除产量以外的另一个重要的技术经济指标。烧成热耗
的高低，直接关系到生产成本和工厂的经济效益。由于石膏的比重较轻，在预热器内不易沉积，内返混现象容易发生，气固两相换热效率低，增加了预热系统的物料循环率，从而使系统的热耗居高不下。改善石膏制酸联产水泥现有的工艺流程、提高换热效率是当务之急。
发明内容
针对以上问题本发明提供了一种可改善现有的石膏制酸联产水泥工艺流程、提高换热效率的石膏制酸换热装置。
为了解决以上问题本发明提供了一种石膏制酸换热装置，石膏作为主要钙质原料，配合硅质、铝质及铁质原料共同组成生料，其特征在于：包括旋风收尘器、脱水管道、预热器；脱水管道与预热器之间设有旋风收尘器，预热器包括n列并行排列的旋风筒，n为大于等于2的偶数；各列最上面的旋风筒组成第一层，各列最下面的旋风筒组成最末层；每一列旋风筒的气流路线为串联方式；由旋风收尘器下来的生料从每一列的第一层旋风筒开始与热烟气进行热交换，历遍各列后进入每一列的最末层旋风筒；生料在热风的带动下通过脱水管道完成脱水后，进入旋风收尘器，由旋风收尘器收尘进入预热器，在预热器中与热烟气进行交叉式热交换及实现固气分离后，热生料进入下一级煅烧设备进行煅烧。通过预热器交叉式高效率预热，实现了石膏制酸预热器系统的高固气比，提高了石膏制酸预热器系统的单机设备产能，同时又提高了预热器的换热效率，降低了系统的热耗。
所述旋风筒的层数为小于等于4层，大于等于2层。
作为本发明的一种优选方案，所述的旋风筒为两列3层，此设计使本发明的产能高、第一层旋风筒出口温度低、系统的热耗低，而且预热器旋风筒布置高度低、占地面积小，节省土建结构投资。
当所述的旋风筒为四列时采用2层即可，此时不仅产能更高、第一层旋风筒出口温度更低，系统的热耗更低，预热器布置高度更低，但预热器旋风筒布置占地面积相对较大。
作为本发明的一种优选方案，每一列第一层旋风筒的个数为2个，此时第一层旋风筒单个旋风筒规格不至于太大，有利于制作、安装及工艺布置，料分两股进入第二层旋风筒更有利于物料的分散及热交换更充分，同时也便于工艺操作的调整。
作为本发明的进一步改进，所述的一种石膏制酸换热装置还包括分料阀，分料阀设置在旋风收尘器与预热器之间，由旋风收尘器下来的生料可全部或部分通过分料阀分料到每一层旋风筒（由旋风收尘器下来的生料可全部通过分料阀分料到某一层旋风筒；或一部分分到一层旋风筒，另一部分分到其他某一层或某些层旋风筒。）通过分料阀的分料可根据每一层旋风筒出口温度的不同，实时调整并满足劣质石膏生料充分固气换热所需的温度，从而确保石膏生料高固气比的换热效率。
所述的热烟气来自窑尾，温度由最高600℃～700℃降至排出系统时的270℃～400℃；优选为270℃，270℃时综合节能效果最佳。
附图说明
图1是本发明的示意图。
图1中：1-旋风收尘器；2-脱水管道；3-分料阀；4-预热器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1所示，本发明提供了一种石膏制酸换热装置，包括旋风收尘器1、脱水管道2、预热器4；脱水管道2与预热器4之间设有旋风收尘器1；生料在热风的带动下通过脱水管道2完成脱水后，进入旋风收尘器1，由旋风收尘器1收尘进入预热器4，在预热器4中与热烟气进行交叉式热交换及实现固气分离后，热生料进入下一级煅烧设备进行煅烧。
预热器4包括n列并行排列的旋风筒，n为大于等于2的偶数，如图1所示，n为2，各列最上面的旋风筒组成第一层，如图1所示，旋风筒C1B和旋风筒C1A为第一层；各列最下面的旋风筒组成最末层，即旋风筒C3B和旋风筒C3A为最末层。
每一列旋风筒的气流路线为串联方式，如图1所示，第一列的旋风筒C1B、旋风筒C2B、旋风筒C3B串联，第二列的旋风筒C1A、旋风筒C2A、旋风筒C3A串联；
由旋风收尘器1下来的生料从每一列的第一层旋风筒开始与热烟气进行热交换，历遍各列后进入每一列的最末层旋风筒，如图1所示，生料进入旋风筒C1B和旋风筒C1A后，混合在一起，向旋风筒C3A喂料但生料不直接进入旋风筒C3A而是由热烟气带入旋风筒C2A，在此过程中主要进行固气热交换，在旋风筒C2A中进行固气分离后向旋风筒C3B喂料，但生料不直接进入旋风筒C3B而由热烟气带入旋风筒C2B，在此过程中主要进行固气热交换，在旋风筒C2B中进行固气分离后向预热器下一级煅烧设备喂料，但生料不直接进入预热器下一级煅烧设备而由热烟气带入旋风筒C3A和旋风筒C3B，在此过程中主要进行固气热交换，经过旋风筒C3A和旋风筒C3B进行固气分离后下料到预热器下一级煅烧设备进行煅烧。
所述的一种石膏制酸换热装置，还包括分料阀3，分料阀3设置在旋风收尘器1与预热器4之间，由旋风收尘器1下来的生料可全部或部分通过分料阀3分料到每一层旋风筒；如图1，经分料阀3控制的生料进入旋风筒C2A，在旋风筒C2A中进行固气分离后向旋风筒C3B喂料，但生料不直接进入旋风筒C3B而由热烟气带入旋风筒C2B，在此过程中主要进行固气热交换，在旋风筒C2B中进行固气分离后向预热器下一级煅烧设备喂料，但生料不直接进入预热器下一级煅烧设备而由热烟气带入旋风筒C3A和旋风筒C3B，在此过程中主要进行固气热交换，经过旋风筒C3A和旋风筒C3B进行固气分离后下料到预热器下一级煅烧设备进行煅烧。
所述的热烟气来自窑尾，温度由最高600℃～700℃降至排出系统时的270℃～400℃；优选为270℃，270℃时综合节能效果最佳。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不限制于本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (6)

1.一种石膏制酸换热装置，其特征在于：包括旋风收尘器（1）、脱水管道（2）、预热器（4）、分料阀（3）；脱水管道（2）与预热器（4）之间设有旋风收尘器（1），
预热器（4）包括n列并行排列的旋风筒，n为大于等于2的偶数；各列最上面的旋风筒组成第一层，各列最下面的旋风筒组成最末层；每一列旋风筒的气流路线为串联方式；
由旋风收尘器（1）下来的生料从每一列的第一层旋风筒开始与热烟气进行热交换，历遍一层每列旋风筒后再历遍下一层每列旋风筒，历遍各列后进入每一列的最末层旋风筒；
生料在热风的带动下通过脱水管道（2）完成脱水后，进入旋风收尘器（1），由旋风收尘器（1）收尘进入预热器（4），在预热器（4）中与热烟气进行交叉式热交换及实现固气分离后，热生料进入下一级煅烧设备进行煅烧；所述旋风筒的层数为小于等于4层，大于等于2层；
分料阀（3）设置在旋风收尘器（1）与预热器（4）之间，由旋风收尘器（1）下来的生料可全部或部分通过分料阀（3）分料到每一层旋风筒。
2.根据权利要求1所述的一种石膏制酸换热装置，其特征在于：所述的旋风筒为两列3层。
3.根据权利要求1所述的一种石膏制酸换热装置，其特征在于：所述的旋风筒为四列2层。
4.根据权利要求1、2、3任意一项所述的一种石膏制酸换热装置，其特征在于：每一列第一层旋风筒的个数为2个。
5.根据权利要求1所述的一种石膏制酸换热装置，其特征在于：所述的热烟气来自窑尾，温度由最高600℃～700℃降至排出系统时的270℃～400℃。
6.根据权利要求5所述的一种石膏制酸换热装置，其特征在于：排出系统时的温度为270℃。
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