CN104833208A - 一种多床联动的流化床焙烧炉 - Google Patents
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Abstract
一种多床联动的流化床焙烧炉,包括给料装置、炉膛、布置在炉膛顶上的过顶烟道、冷渣装置和连接在过顶烟道后的旋风分离器,炉膛下方布置两级以上焙烧床;前一级焙烧床与后一级焙烧床之间为阶梯式布置;焙烧床包括风室、布风板、设置在布风板上的风帽和床上排渣管;焙烧床上方设置有添加钙基助剂或助燃煤的助剂口;冷渣装置设置在最后一级焙烧床之后。阶梯式布置的焙烧床前一级与后一级之间的高差h为100-300mm。本发明具有焙烧效率高、焙烧后烟气处理良好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种多床联动的流化床焙烧炉,属于劣质燃料尤其是石煤焙烧利用设备领域。
背景技术
石煤是一种含钒的一种矿石,是提取和制备五氧化二钒的重要原料之一。目前石煤焙烧法包括钠盐焙烧法、钙盐焙烧法和空白焙烧法,各有优缺点。作为钒提纯工艺流程的核心之一,焙烧非常关键。回转窑是主体焙烧设备,但初投资高难以用在中小型企业中,而小平窑、小土竖炉等常用的焙烧设备污染严重、能耗高。平窑较早应用于石煤焙烧,层燃式,结构较为简单,投资少,但焙烧条件不易控制,温度分布不均匀,焙烧料转化率差别大,且占地面积较大,劳动条件较差。多膛炉焙烧设备内径较大,分多层,物料从炉子上部投入,从上往下依次为脱水预热区、烧成区和冷却区,焙烧效果良好,但结构复杂,辅助设备多且多易损设备。沸腾炉物料从炉顶加入,物料空气接触好,可实现较高的焙烧温度,石煤脱碳彻底,转化率高,但焙烧烟气中粉尘量大,造成被烟气带走的物料量也较多,须在设备末端增设高效的除尘设备。回转窑在焙烧时,窑内分成3 个工作区,即预热区、焙烧区和冷却区,可实现石煤焙烧的连续规模化生产,但焙烧设备占地面积大,焙烧温度难以控制。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足,提供一种基于循环床的多床联动的流化床焙烧炉,多床分级布置增加停留时间,强化焙烧效果。
本发明是通过以下技术方案来实现的:
一种多床联动的流化床焙烧炉,包括给料装置、炉膛、布置在炉膛顶上的过顶烟道、冷渣装置和连接在过顶烟道后的旋风分离器,所述炉膛下方布置两级或两级以上焙烧床;前一级焙烧床与后一级焙烧床之间为阶梯式布置;所述每级焙烧床包括风室、布风板、设置在布风板上的风帽和床上排渣管;所述每级焙烧床上方设置有添加钙基助剂或助燃煤的助剂口;所述冷渣装置设置在最后一级焙烧床之后。
上述技术方案中,所述焙烧床为两级到六级,阶梯式布置的焙烧床前一级与后一级之间的高差h为100-300mm。按进出料方向为前后向,所述每级焙烧床的远离进料方向的后侧壁高H为800-1500mm,焙烧燃料通过溢流从前一级焙烧床进入后一级焙烧床。所述焙烧床为两级时,所述旋风分离器的回料位置在第2级焙烧床的上方;所述焙烧床为三至六级时,所述旋风分离器的回料位置在第2至第3级焙烧床的上方。
上述技术方案中,所述各级焙烧床,每级焙烧床均能独立调节温度,并能独立调节配风量。
本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:基于流化床的焙烧炉,物料和氧化剂接触好,焙烧效率高;多床联动,增加停留时间,强化焙烧效果;基于循环床的焙烧炉,焙烧后的烟气处理良好。
附图说明
图1为本发明所涉及的2床联动的一种多床联动的流化床焙烧炉的示意图。
图2为本发明所涉及的4床联动的一种多床联动的流化床焙烧炉的示意图。
图中:1-给料装置;2-炉膛;3-助剂口;4-过顶烟道;5-旋风分离器;6-冷渣装置;7-风帽;8-风室;9-布风板;10-床上排渣管;11-竖直烟道。
具体实施方式
下面结合附图详细描述本发明的具体结构、工作原理及实施方式:
如图1和图2所示,一种多床联动的流化床焙烧炉,包括给料装置1、炉膛2、布置在炉膛顶上的过顶烟道4、冷渣装置6和连接在过顶烟道后的旋风分离器5。炉膛2上方为收缩性竖直烟道11。炉膛2下方布置两级以上(含两级)六级以下(含六级)焙烧床。前一级焙烧床与后一级焙烧床之间为阶梯式布置,焙烧床前一级与后一级之间的高差h可以相等也可以不等,高差h范围为100-300mm。各级焙烧床大小根据焙烧温度和停留时间调整。按进出料方向为前后向,阶梯式布置的每级焙烧床的远离进料方向的后侧壁高H可以相等也可以略有变化,H在800-1500mm内变化,焙烧燃料通过溢流从前一级焙烧床进入后一级焙烧床。
焙烧床包括风室8、布风板9、设置在布风板上的风帽7和床上排渣管10。焙烧床上方还设置有添加钙基助剂或助燃煤的助剂口3。最后一级焙烧床之后设置冷渣装置6。冷渣装置6为水冷冷渣。
以石煤焙烧为实施例,进一步说明和描述本发明。石煤磨碎到0.11-0.33mm(150目~50目),通过给料装置1送入炉膛2下方的焙烧床。空气通过焙烧床下方的风室8进入布风板9下方,从风帽7配风,流化焙烧床上的石煤粉。焙烧床的床速大于起始流化风速而小于2m/s。焙烧床为2级到6级设置,每级焙烧床为阶梯式布置,相邻两级焙烧床的床层阶梯式高差h为100-300mm。每级焙烧床右侧高度为H,高度H可以根据需要调整,但变化范围为800mm<H<1500mm。焙烧床右侧起溢流板的作用,焙烧床上的石煤粉通过溢流进入相邻的下一级焙烧床。每级焙烧床的配风可独立控制,风速控制大于起始流化风速而小于2m/s。通过布风和助剂及助燃剂的调节,每级焙烧床温度T1、T2…Ti可独立控制,700℃≤ Ti ≤900℃。虽然每级焙烧床配风可以独立控制,但整个焙烧炉的配风量是一定的,即炉膛2上方的收缩式竖直烟道11的流速v控制为3m/s ≤v ≤ 6m/s。
焙烧床的级数根据焙烧的石煤量和焙烧度来设定,最少2级,最多6级。最末一级焙烧床后连接冷渣装置6,石煤渣通过溢流进入冷渣装置6,冷渣装置6往往为水冷式,石煤渣在冷渣装置里水浸提取钒或者进入后续酸浸设施。焙烧后的烟气携带着石煤粉末通过过顶烟道4进入旋风分离器5进行气固分离。分离后的烟气继续进入后续余热收回和净化系统,而分离下来的固体物料通过料腿回到炉膛2,回料位置在第2级或2至3级焙烧床的上方。钙基助剂或者钙基复合助剂通过助剂口3加入焙烧床,提高钒转化的效率。同时,在流化床内,钙基助剂也可同时起脱硫作用。必要情况下,助燃煤也可通过助剂口3加入焙烧床,提高床层温度。每级焙烧床都在布风板9上设置有床上排渣管10,作为紧急排渣装置或者事故排渣口。
多级联动的多床式焙烧炉可以兼顾流化效果和停留时间延长的需求,强化石煤焙烧效率。
Claims (3)
1.一种多床联动的流化床焙烧炉,包括给料装置(1)、炉膛(2)、布置在炉膛顶上的过顶烟道(4)、冷渣装置(6)和连接在过顶烟道(4)后的旋风分离器(5),其特征在于:所述炉膛(2)下方布置两级以上焙烧床;前一级焙烧床与后一级焙烧床之间为阶梯式布置,阶梯式布置的焙烧床前一级与后一级之间的高差h为100-300mm;所述每级焙烧床都包括风室(8)、布风板(9)、设置在布风板(9)上的风帽(7)和床上排渣管(10);所述每级焙烧床上方设置有助剂口(3);所述冷渣装置(6)设置在最后一级焙烧床之后。
2.根据权利要求1所述的一种多床联动的流化床焙烧炉,其特征在于:所述焙烧床为两级到六级;按进出料方向为前后向,所述每级焙烧床的远离进料方向的后侧壁高H为800-1500mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种多床联动的流化床焙烧炉,其特征在于:所述焙烧床为两级时,所述旋风分离器(5)的回料位置在第2级焙烧床的上方;所述焙烧床为三至六级时,所述旋风分离器(5)的回料位置在第2至第3级焙烧床的上方。
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