CN104833208B - 一种多床联动的流化床焙烧炉 - Google Patents

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

一种多床联动的流化床焙烧炉

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…T_i可独立控制，700℃≤ T_i ≤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。