CN104016597B - 一种隔焰煅烧石灰窑 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型石灰煅烧设备，尤其是隔焰煅烧石灰窑，包括窑体，在窑体的外部设置有加热室，在加热室的底部设置有加热器，在加热室内的加热器的上方还设置有高温气体导流器，高温气体导流器的热气出口和冷气进口分别与窑体的腔体相连通。采用本发明的技术方案，窑内石料在煅烧过程中与燃料形成的废气不接触，形成的石灰不受外来杂质污染、纯度高，石灰石并流煅烧，核心脱碳时在石灰窑高温区，脱碳速度快，脱碳干净，石灰活性高。

Description

一种隔焰煅烧石灰窑
技术领域
本发明涉及一种新型石灰煅烧设备，尤其是隔焰煅烧石灰窑。
背景技术
现有的石灰窑都是火焰和石灰石直接接触，以工业煤气或固液燃料作为能源、以空气作为助燃气体，对石灰石进行火焰接触式焙烧。主要由储料带、预热带、煅烧带、冷却带等4个带组成，其核心技术位于煅烧带的火焰均匀分布，燃料形成的火焰和含有杂质的高温废气与石料直接接触，造成的结果是：石灰石经过预热至900℃后，CO2开始从石灰石中析出，同时燃料含有的有害杂质与窑内石灰接触，杂质与石灰在高温下发生化学反应，增加石灰的有害杂质含量，造成石灰成品杂质高，事实也证明了这一点，采用火焰接触式煅烧成的石灰在生产医用或食品级的碳酸钙时，一般都要对块状石灰表面剥离处理才能使用，且只能人工手动剥离。既污染环境又造成很大的资源和能源浪费，同时石灰表面杂质残留不可控，直接影响医用或食品级的碳酸钙质量。因此，现有的石灰窑煅烧原理不适应医用或食品级碳酸钙用灰，需开发新式石灰窑。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种消除燃料所含杂质对石灰品质影响的隔焰煅烧石灰窑。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种隔焰煅烧石灰窑，包括窑体，在窑体的外部设置有加热室，在加热室的底部设置有加热器，在加热室内的加热器的上方还设置有高温气体导流器，高温气体导流器的热气出口和冷气进口分别与窑体的腔体相连通。
其中，在高温气体导流管的热气出口内设置有用于喷射高速气流的喷射器的喷射口。
其中，所述的加热器为气体燃烧器。
其中，在窑体的高度方向上，所述的高温气体导流器的热气出口位于冷气进口的上方。
其中，在窑体外部套设有的外窑体，窑体与外窑体构成夹层结构，窑体的外壁与外窑体内壁之间的腔体为加热室。
其中，在加热室内的高温气体导流管的上方设置有热能交换器，热能交换器的热源出口与燃烧器的高温助燃风管相连通，热能交换器的冷源进口连接外部进风管。
其中，在加热室内的热能交换器的上方设置有废气收集器的进气口，废气收集器的排气口依次通过除尘器和引风机与排气烟囱相接。
其中，在窑体的顶部设置有二氧化碳收集器的进气口。
其中，在所述窑体出灰口上方的冷却带位置处设置有冷却器的出风口。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
1、窑内石料在煅烧过程中与燃料形成的废气不接触，形成的石灰不受外来杂质污染，纯度高，有害杂质少。
2、窑内废气分别收集，单独收集石料分解的CO2，CO2纯度高，降低CO2收集成本；
3、石灰石并流煅烧，核心脱碳时在石灰窑高温区，脱碳速度快，脱碳干净，石灰活性高，生烧率低，石灰质量好；
4、石灰纯度高，无污染，无需剥离表面石灰，可直接使用，节省国家资源。
附图说明
图1是本发明一个具体实施方式的结构示意图。
图中：1、窑前料仓；2、外窑体；3、热能交换器；4、窑体；5、上料小车；6、二氧化碳收集器；7、废气收集器；8、低温助燃风管；9、高温助燃风管；10、喷射器；11、气体燃烧器；12、排气烟囱；13除尘器；14、引风机；15、驱动风机；16、助燃风机；17、冷却风机；18、冷却器；19、出灰机；20、高温气体导流器；21、除尘器；22、引风机。
具体实施方式
下面结合图1和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参看附图，本发明的一种隔焰煅烧石灰窑，包括窑体4，在窑体4的外部设置有加热室，在加热室的底部设置有加热器，在加热室内的加热器的上方还设置有高温气体导流器20，高温气体导流器20的热气出口和冷气进口分别与窑体4的腔体相连通。在高温气体导流管20的热气出口内设置有用于喷射高速气流的喷射器10的喷射口。高温气体导流器20内高温气体由喷射器10的高速气流引导分多点喷射到石灰石料层内并在石料层内循环，使窑内温度达到石灰石分解温度，即900℃-1150℃，对石料进行煅烧。喷射器10的高压气流由驱动风机15提供。高温气体导流器20内的气流在喷射器10的作用下，在高温气体导流器20的冷气进口处形成负压，引导窑体内石灰石料层内的气流向下运行，对石灰石进行并流脱碳。在煅烧过程中燃料形成的废气与窑内运行气流由窑体壁进行阻隔不与石料接触，石灰不受燃料杂质的影响，纯度高。实施例中，加热器为电加热器或气体燃烧器11，气体燃烧器11形成的高温火焰加热高温气体导流器20。在窑体的高度方向上，所述的高温气体导流器20的热气出口位于冷气进口的上方。
作为加热室的一种实施方式，加热室可以单独设计为一个密闭或半密闭的空间。作为加热室的另一种实施方式，在窑体外部套设有的外窑体2，窑体4与外窑体2构成夹层结构，窑体4的外壁与外窑体2内壁之间的腔体为加热室。
在加热室内的高温气体导流管20的上方设置有热能交换器3，热能交换器3的热源出口与气体燃烧器11的高温助燃风管9相连通，热能交换器3的冷源进口连接外部进风管。具体实施例中，气体燃烧器11形成的高温火焰加热高温气体导流器20剩余的高温废气在加热室内上行，通过热能交换器3降温，同时预热气体燃烧器11所需的助燃空气，助燃空气由助燃风机16通过低温助燃风管8输送到热能交换器3，升温后的助燃空气经高温助燃风管9与气体燃烧器11的空气管相连。
在加热室内的热能交换器3的上方设置有废气收集器7的进气口，废气收集器7的排气口依次通过除尘器13和引风机14与排气烟囱12相接。降温后的废气经废气收集器7收集，废气收集器7的进口在加热室上部，出口由废气管道与布袋除尘器13进口相接，除尘后废气由引风机14引到烟囱12排空。
在窑体的顶部设置有二氧化碳收集器6的进气口。煅烧石灰产生的高温CO2与入窑的冷石料在预热带进行热交换，预热石料，同时降低排出石灰窑的CO2温度，石灰石分解的CO2通过二氧化碳收集器6收集，二氧化碳收集器6的进气口设置窑体的顶部，出口由二氧化碳管道与布袋除尘器21进口相接，除尘后CO2由引风机22引到CO2收集车间使用。
在所述窑体出灰口上方的冷却带位置处设置有冷却器18的出风口。煅烧后的高纯度活性石灰经冷却风机17提供的冷风通过冷却器18鼓入窑内的冷风进行降温后，由出灰机19控制出灰，外运至下一道工序。
在所述窑体一侧还设置有上料装置，石料经窑前料仓1卸到上料小车5内，由上料小车5向窑体2内加料。
工作原理：本发明是一种隔焰煅烧石灰窑，其结构形式采用石料与燃烧腔由内壁完全隔离的形式，在煅烧过程中石料与火焰不接触，火焰通过加热高温气体导流器，利用高温气体导流器内的高温气体对石料进行并流煅烧，符合石灰的煅烧机理。在煅烧过程中石灰不受燃料杂质影响，可生产高纯度石灰，石灰使用时无需表面剥离，并且可的到高纯度CO2，降低CO2回收成本。大幅提高石灰石、燃料资源的利用率并提升石灰窑的经济效益。
上述描述仅作为本发明可实施的技术方案提出，不作为对其技术方案本身的单一限制条件。

Claims (7)

1.一种隔焰煅烧石灰窑，包括窑体(2)，其特征在于：在窑体的外部设置有加热室，在加热室的底部设置有加热器，在加热室内的加热器的上方还设置有高温气体导流器(20)，高温气体导流器(20)的热气出口和冷气进口分别与窑体的腔体相连通；在高温气体导流器(20)的热气出口内设置有用于喷射高速气流的喷射器(10)的喷射口；在窑体的高度方向上，所述的高温气体导流器(20)的热气出口位于冷气进口的上方。
2.根据权利要求1所述的一种隔焰煅烧石灰窑，其特征在于：所述的加热器为气体燃烧器。
3.根据权利要求1所述的一种隔焰煅烧石灰窑，其特征在于：在窑体外部套设有外窑体，窑体与外窑体构成夹层结构，窑体的外壁与外窑体内壁之间的腔体为加热室。
4.根据权利要求3所述的一种隔焰煅烧石灰窑，其特征在于：在加热室内的高温气体导流器(20)的上方设置有热能交换器(3)，热能交换器(3)的热源出口与燃烧器(11)的高温助燃风管(9)相连通，热能交换器(3)的冷源进口连接外部进风管。
5.根据权利要求4所述的一种隔焰煅烧石灰窑，其特征在于：在加热室内的热能交换器(3)的上方设置有废气收集器(7)的进气口，废气收集器(7)的排气口依次通过除尘器(13)和引风机(14)与排气烟囱(12)相接。
6.根据权利要求1所述的一种隔焰煅烧石灰窑，其特征在于：在窑体的顶部设置有二氧化碳收集器(6)的进气口。
7.根据权利要求1所述的一种隔焰煅烧石灰窑，其特征在于：在窑体出灰口上方的冷却带位置处设置有冷却器(18)的出风口。
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