CN104016596A - 一种带有发电装置的回转窑 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有发电装置的回转窑，包括发电装置、上料设备、料仓、窑体、窑尾罩、冷却器和冷却风机，窑头设有烧嘴。窑体由内筒和外筒构成，内筒中间为窑膛，内筒和外筒之间形成的环形空间为物料膛，环形空间设有支撑柱。回转窑设有螺旋输送机、出料通道和集气管。上料设备与料仓连接，料仓通过螺旋输送机与环形空间连接，环形空间通过出料通道与冷却器连接。冷却器下部与出料口连接，冷却器的上部通过窑头与窑膛连接，窑膛与发电装置连接。本发明通过内外筒结构的窑体，烟气间壁加热环形空间的石灰石物料，避免烟气与物料直接接触，有利于回收利用分解的二氧化碳气体，同时利用烟气的余热发电，降低回转窑的能量消耗。

Description

一种带有发电装置的回转窑

技术领域

本发明属于工业炉窑技术领域，涉及一种回转窑，具体涉及一种带有发电装置的回转窑。

背景技术

回转窑是指旋转煅烧窑，属于建材生产类设备。回转窑按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。水泥窑主要用于煅烧水泥熟料，分干法生产水泥窑和湿法生产水泥窑两大类。冶金化工窑则主要用于冶金行业钢铁厂贫铁矿磁化焙烧。石灰回转窑是使用较广泛的煅烧小颗粒物料的窑炉，适合应用于钢铁、电石、有色金属生产企业，可以直接煅烧10-40mm的细粒级原料石灰石或白云石，具有原料适应性好、产量大、产品均匀、活性度高、生产操作稳定等特点。

回转窑中燃料燃烧产生的烟气从窑膛中穿过煅烧物料，燃料中的有害物质附着在被煅烧物料上，同时燃烧产生的灰尘落在物料上，影响煅烧产品的质量。另外燃烧后的烟气与石灰石分解产生的二氧化碳混合在一起，不利于石灰石煅烧副产品二氧化碳的回收和利用。公开号为CN 102786234 A的中国发明专利申请公开“一种能回收CO₂的U形内燃旋转石灰窑，主要特点是旋转窑体呈水平状，U形隔焰加热炉与U形煅烧腔相间邻设置在旋转窑体内，在隔焰加热炉内壁上和煅烧腔内壁上布设有叶片，还与煅烧腔连通经石灰石加料口设置有二氧化碳收集器，与现有隔焰旋转石灰窑相比，具有结构合理，节能减排，回收利用，产品质量提高等显著优点”。但是该内燃旋转石灰窑非上述大型生产的回转窑，不能充分利用烟气余热、降低能耗和充分利用资源。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有发电装置的回转窑，通过间壁加热煅烧石灰石，使燃料燃烧和石灰石分解在不同的空间内进行，以利于收集高纯度的二氧化碳和利用燃烧烟气的余热发电，降低回转窑的能量消耗，提高热效率，充分利用资源。

本发明带有发电装置的回转窑，包括发电装置、上料设备、料仓、窑头、窑体、窑尾罩、冷却器、出料口和冷却风机。上料设备与料仓连接，冷却器下部与出料口连接，冷却风机连接到冷却器的下部。窑体由内筒和外筒构成，内筒中间为窑膛，窑膛一侧的窑头设有烧嘴。内筒和外筒之间形成的环形空间为物料膛，环形空间设有支撑柱。回转窑设有螺旋输送机、出料通道和集气管。螺旋输送机与窑尾罩连接，出料通道位于环形空间与冷却器的连接处。集气管为环形结构，位于窑体的外部，集气管通过连接管与环形空间连接。料仓通过螺旋输送机与环形空间连接，环形空间通过出料通道与冷却器连接。冷却器的上部通过窑头与窑膛连接，窑膛与发电装置连接。

窑体的两端装有转动密封结构，对窑膛和环形空间进行隔离密封。发电装置设有余热锅炉、蒸汽轮机和发电机，余热锅炉与蒸汽轮机管路连接，蒸汽轮机与发电机同轴连接。集气管与二氧化碳净化设备连接。集气管也用于收集煅烧其它物料过程中产生的气体。烧嘴为固体燃料烧嘴、液体燃料烧嘴或气体燃料烧嘴，或上述烧嘴的组合。

回转窑设有低温干馏设备，低温干馏设备为竖窑式干馏设备或回转窑式干馏设备，回转窑式干馏设备为间壁结构。回转窑用作煤粉干馏设备时，冷却器改为燃尽室，冷却风机作助燃风机连接在燃尽室的底部。煤粉先进入低温干馏设备中进行低温提油，经过提油的煤粉再通过螺旋输送机进入高温干馏设备的环形空间进行高温提气，完成提气的煤粉进入燃尽室完全燃烧，燃烧产生的烟气进入中间窑膛。在发电的过程中，可以在间壁内进行多种物料的加热煅烧，比如石灰石，煤粉，还原铁原料，垃圾等。

本发明带有发电装置的回转窑用于煅烧石灰石、白云石、菱镁矿、黄磷矿，还原炼铁，煤粉干馏或垃圾焚烧。

本发明带有发电装置的回转窑，通过内外筒结构的窑体，使内筒为燃料燃烧和烟气流通的窑膛，内外筒之间为煅烧物料的环形空间，窑膛燃烧产生的烟气间壁加热环形空间石灰石物料，避免烟气与物料直接接触，提高了石灰产品的质量，有利于回收利用分解的二氧化碳气体，增加副产收入和企业的经济效益。回转石灰窑与发电装置连接，利用窑膛燃料燃烧烟气的余热发电，充分利用了废热资源，降低回转窑的能量消耗，提高煅烧石灰石或其它工艺工程的热效率。

附图说明

图1为本发明带有发电装置的回转窑的结构示意图；

图2为图1的A-A图；

图3为集气管的结构示意图。

其中：

1—上料设备、2—料仓、3—发电装置、4—螺旋输送机、5—窑尾罩、6—窑体、7—环形空间、8—窑膛、9—窑头、10—烧嘴、11—冷却器、12—冷却风入口、13—出料通道、14—出料口、15—支撑柱、16—物料、17—冷却风机、18—连接管、19—集气管、20—外筒、21—内筒。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

本发明带有发电装置的回转窑如图1所示，包括发电装置3、上料设备1、料仓2、窑头9、窑体6、窑尾罩5、集气管19、冷却器11、出料口14、螺旋输送机4和冷却风机17。如图2所示，窑体由内筒21和外筒20构成，内筒中间为窑膛8，窑膛内衬耐火材料。内筒和外筒之间形成的环形空间7为物料膛，环形空间设有支撑柱15，支撑柱将内筒和外筒固定，不影响物料在环形空间的通行。窑膛一侧的窑头设有烧嘴10，烧嘴为气体燃料，烧嘴与空气管路和燃料管路连接。螺旋输送机位于窑尾罩的一侧并与窑尾罩连接，环形空间与冷却器的连接处设有出料通道13。窑体的两端装有密封结构，对窑膛和环形空间进行隔离密封。如图3所示，集气管为环形结构，位于窑体的外部，环形空间通过连接管18与集气管连接，集气管与二氧化碳净化设备连接。上料设备与料仓连接，料仓通过螺旋输送机与环形空间连接，环形空间通过出料通道与冷却器连接，冷却器下部与出料口连接。冷却风机连接到冷却器的下部，冷却器的上部通过窑头与窑膛连接，窑膛与发电装置连接。发电装置设有余热锅炉、蒸汽轮机和发电机，余热锅炉与蒸汽轮机管路连接，蒸汽轮机与发电机同轴连接。

本发明带有发电装置的回转窑的运行过程为，被煅烧的物料小颗粒石灰石经上料设备1输送至窑上料仓2，通过螺旋输送机4输送至回转窑的环形空间7，物料在环形空间随回转窑转动而旋转并向窑头方向流动，窑膛烟气隔焰加热环形空间的物料。物料16的温度由窑尾罩至窑头逐步升高，高温下石灰石在环形空间分解成石灰和二氧化碳。二氧化碳经连接管18、集气管19至二氧化碳净化设备连接，石灰经出料通道13进入冷却器11，由冷却风机17鼓出的的冷却风经冷却风入口12进入冷却器冷却石灰，冷却后的石灰经出料口14出窑。位于窑头一侧的烧嘴10喷出燃料和助燃空气进行燃烧，冷却石灰后的气体作为二次助燃空气经窑头进入窑膛8为燃烧助燃。燃烧产生的高温烟气在窑膛中由窑头向窑尾罩运行，隔焰加热环形空间的物料16。离开窑膛的高温烟气经窑尾罩5进入余热锅炉产生蒸汽，从而驱动蒸汽轮机，由蒸汽轮机带动同轴连接的发电机发电。

实施例2

本发明另一实施例用于煤粉干馏生产煤气和煤焦油。装置设有低温干馏设备，干馏设备为间壁式回转窑结构，与实施例1中回转窑结构相同。两套回转窑中一套用于煤粉高温焦化提气，另一套用于低温干馏提油。两套回转窑分别设有窑头9、窑体6、窑尾罩5、集气管19、窑膛8、环形空间7和螺旋输送机4。高温干馏回转窑设有发电装置、燃尽室和助燃风机，发电装置与高温干馏回转窑的窑膛连接，燃尽室通过窑头与窑膛连接，助燃风机连接到燃尽室的下部。低温干馏回转窑设有上料设备1和料仓2。

煤粉先进入低温干馏设备中进行低温提油，经过提油的煤粉再通过螺旋输送机进入高温干馏设备的环形空间进行高温提气，完成提气的煤粉进入燃尽室完全燃烧，燃烧产生的烟气进入中间窑膛。具体过程是：煤粉通过上料设备进入低温间壁回转窑料仓，然后通过螺旋输送机送至低温回转窑的环形空间7，窑膛8内通入高温烟气隔焰加热环形空间的煤粉，对煤粉进行低温干馏。加热过程产生的煤气通过集气管19收集后，输送至低温干馏气收集装置，低温干馏产生的含焦油高的煤气收集后到煤焦油分离净化设备。高温干馏回转窑的窑膛8的烟气进入低温干馏间壁回转窑的窑膛8，利用高温回转窑的高温烟气为低温干馏回转窑提供热量。低温干馏后的煤粉通过螺旋输送机送入高温干馏回转窑的环形空间，随回转窑的转动，煤粉逐渐从窑尾向窑头运行，煤粉在环形空间7被高温加热进行高温干馏，产生的煤气由窑壁集气管收集。完成焦化后的煤粉从窑头处进入燃尽室，在燃尽室内鼓入助燃风将焦化后的煤粉完全烧尽，燃尽室燃烧产生的高温烟气进入窑膛8作补充热量，随燃烧产生的烟气进入发电装置3。

Claims (7)

1.一种带有发电装置的回转窑，包括发电装置（3）、上料设备（1）、料仓（2）、窑头（9）、窑体（6）、窑尾罩（5）、冷却器（11）、出料口（14）和冷却风机（17）；上料设备与料仓连接，冷却器下部与出料口连接，冷却风机连接到冷却器的下部，其特征是：所述窑体由内筒（21）和外筒（20）构成，内筒中间为窑膛（8），窑膛一侧的窑头设有烧嘴（10）；内筒和外筒之间形成的环形空间（7）为物料膛，环形空间设有支撑柱（15）；所述回转窑设有螺旋输送机（4）、出料通道（13）和集气管（19）；螺旋输送机与窑尾罩连接，出料通道位于环形空间与冷却器的连接处；所述集气管为环形结构，位于窑体的外部，集气管通过连接管（18）与环形空间连接；所述料仓通过螺旋输送机与环形空间连接，环形空间通过出料通道与冷却器连接；所述冷却器的上部通过窑头与窑膛连接，窑膛与发电装置连接。

2.根据权利要求1所述的带有发电装置的回转窑，其特征是：所述窑体的两端装有转动密封结构，对窑膛和环形空间进行隔离密封。

3.根据权利要求1所述的带有发电装置的回转窑，其特征是：所述发电装置设有余热锅炉、蒸汽轮机和发电机，余热锅炉与蒸汽轮机管路连接，蒸汽轮机与发电机同轴连接。

4.根据权利要求1所述的带有发电装置的回转窑，其特征是：所述集气管与二氧化碳净化设备连接。

5.根据权利要求1所述的带有发电装置的回转窑，其特征是：所述烧嘴（10）为固体燃料烧嘴、液体燃料烧嘴或气体燃料烧嘴，或上述烧嘴的组合。

6.根据权利要求1所述的带有发电装置的回转窑，其特征是：所述回转窑设有低温干馏设备，所述低温干馏设备为竖窑式干馏设备或回转窑式干馏设备，所述回转窑式干馏设备为间壁结构。

7.根据权利要求6所述的带有发电装置的回转窑，其特征是：回转窑用作煤粉干馏设备时，所述冷却器（11）改为燃尽室，冷却风机（17）作助燃风机连接在燃尽室的底部。