CN104876456B - 回转窑石灰焙烧工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种回转窑石灰焙烧工艺，包括如下步骤：(1)、原料石灰石首先送入预热器内进行预热，预热器与回转窑窑尾相连通，将回转窑内煤粉燃烧产生的烟气导入预热器利用余热对石灰石进行预热后排出；（2）、预热后的石灰石从预热器排出后进入由烧嘴喷煤加热的回转窑内进行焙烧，焙烧后石灰从窑头进入冷却器内进行冷却，最后冷却的石灰从冷却器底部排出；在步骤（1）中，预热器下部安装煤粉喷枪，将原回转窑烧嘴喷煤量的5‑30%的煤粉送入预热器内，用于提高预热器内的预热温度，这部分煤粉独立计量。

Description

回转窑石灰焙烧工艺
技术领域
本发明涉及一种石灰石焙烧工艺，特别涉及一种回转窑石灰焙烧工艺。
背景技术
石灰回转窑是一种用于焙烧石灰的先进窑型，其优点是自动化程度高，产量大，产品质量高，操作少等。目前国内石灰回转窑主要存在的缺点是：回转窑内温度场不均匀易结圈、NOx排放量较大。结圈问题在回转窑中普遍存在，根据操作、石灰石原料、燃料等的不同而使得结圈形成周期的长短和结圈的严重程度不同。结圈对回转窑的正常生产影响很大，结圈严重时必须停窑进行处理，严重影响了回转窑的连续生产和生产成本，结圈对回转窑的耐火砖也有不同程度的损坏。结圈的成分主要为石灰石中的低熔点物质、土与煤粉及煤粉燃烧后的灰分等。而产生结圈的主要原因是煤粉喷加量与燃烧的火焰长度控制不好，燃烬率低，窑内温度场不均匀。石灰回转窑NOx主要为热力型，其产生原因与燃烧的温度也直接相关。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种回转窑石灰焙烧工艺，包括如下步骤：(1)、原料石灰石首先送入预热器内进行预热，预热器与回转窑窑尾相连通，将回转窑内煤粉燃烧产生的烟气导入预热器利用余热对石灰石进行预热后排出；（2）、预热后的石灰石从预热器排出后进入由烧嘴喷煤加热的回转窑内进行焙烧，焙烧后石灰从窑头进入冷却器内进行冷却，最后冷却的石灰从冷却器底部排出；在步骤（1）中，预热器下部安装有煤粉喷枪，将原回转窑烧嘴喷煤量的5-30%的煤粉送入预热器内，用于提高预热器内的预热温度，这部分煤粉独立计量。
本发明更进一步的技术特征是：
步骤（1）中所述煤粉喷枪设置有至少2根。
步骤（1）中所述煤粉喷枪设置2根。
步骤（1）中所述煤粉喷枪设置有3根。
步骤（1）中所述煤粉喷枪设置有4根。
所述喷煤枪连接有煤粉螺旋计量称。
本发明的有益效果是：
本发明通过分配5~30%的煤粉燃料进入回转窑预热器内燃烧，提高了预热器内石灰石的预热温度，使石灰石在预热器内能够吸收更多的热量，并发生部分分解，部分分解的石灰石从预热器进入回转窑后，进一步吸收热量完成分解过程生成石灰。70~95%的煤粉从回转窑烧嘴送入回转窑内燃烧，对已经发生部分分解的石灰石进行煅烧。这部分煤粉燃烧所需的空气量来自回转窑烧嘴助燃风、煤粉输送风、窑头石灰冷却器内的石灰冷却风。其中石灰冷却风量占总风量的90~95%，总风量=烧嘴助燃风（常温）+煤粉输送风（常温）+石灰冷却风（600~800℃）。这样煤粉可以实现分级燃烧，即预热器内燃烧和回转窑内燃烧，从回转窑烧嘴送入回转窑内的煤粉量为原来的70~95%，煤粉量减少后不仅有利于提高煤粉的燃烬率，同时煤粉量下降和大量的石灰石冷却风参与燃烧直接导致回转窑内整体温度下降并且温度分布更均匀，回转窑筒体温度亦相应的降低，回转窑筒体辐射散热量相应的降低，即燃烬率的提高和热损失的减少降低了整个石灰回转窑系统的热耗，达到了节约能源的效果。
采用煤粉分级燃烧技术后，回转窑内的温度场的整体温度下降，这将减少煤粉燃烧过程产生的热力型NOx的量，避免NOx对环境的造成污染。而预热器内煤粉所处的环境为一个还原性气氛，氧含量很低，煤粉（上文中提到的5~30%的煤粉）在低氧的环境中燃烧产生CO、CH4、H2、HCN和固定碳等还原剂，这些还原剂与窑尾烟气中的NOx（回转窑内煤粉燃烧产生的NOx）发生反应，将NOx还原成N2等无污染的惰性气体。此外，煤粉在缺氧条件下燃烧也抑制了自身燃料型NOx产生，从而可大大减少煤烧回转窑的NOx排放量。同时煤粉分级燃烧后回转窑内温度有所降低而且温度分布更均匀，窑内温度的降低和均匀性可减轻石灰石中的低熔物的熔化，从而可显著减轻回转窑结圈的形成。
具体实施方式：
实施例一：
一种回转窑石灰焙烧工艺，它包括如下步骤：(1)、原料石灰石首先送入预热器内进行预热，预热器与回转窑窑尾相连通，将回转窑内煤粉燃烧产生的烟气导入预热器利用余热对石灰石进行预热后排出；（2）、预热后的石灰石从预热器排出后进入由烧嘴喷煤加热的回转窑内进行焙烧，焙烧后石灰从窑头进入冷却器内进行冷却，最后冷却的石灰从冷却器底部排出；在步骤（1）中，预热器下部安装有煤粉喷枪，在本实施例中，安装有两根煤粉喷枪，将原回转窑烧嘴喷煤量的5%的煤粉送入预热器内，用于提高预热器内的预热温度，这部分煤粉通过喷煤枪连接的煤粉螺旋计量称独立计量。
实施例二：
一种回转窑石灰焙烧工艺，它包括如下步骤：(1)、原料石灰石首先送入预热器内进行预热，预热器与回转窑窑尾相连通，将回转窑内煤粉燃烧产生的烟气导入预热器利用余热对石灰石进行预热后排出；（2）、预热后的石灰石从预热器排出后进入由烧嘴喷煤加热的回转窑内进行焙烧，焙烧后石灰从窑头进入冷却器内进行冷却，最后冷却的石灰从冷却器底部排出；本实施例在步骤（1）中，预热器下部安装有三根煤粉喷枪，将原回转窑烧嘴喷煤量的10%的煤粉送入预热器内，用于提高预热器内的预热温度，这部分煤粉通过喷煤枪连接的煤粉螺旋计量称独立计量。
实施例三：
一种回转窑石灰焙烧工艺，它包括如下步骤：(1)、原料石灰石首先送入预热器内进行预热，预热器与回转窑窑尾相连通，将回转窑内煤粉燃烧产生的烟气导入预热器利用余热对石灰石进行预热后排出；（2）、预热后的石灰石从预热器排出后进入由烧嘴喷煤加热的回转窑内进行焙烧，焙烧后石灰从窑头进入冷却器内进行冷却，最后冷却的石灰从冷却器底部排出；本实施例在步骤（1）中，预热器下部安装有四根煤粉喷枪，将原回转窑烧嘴喷煤量的30%的煤粉送入预热器内，用于提高预热器内的预热温度，这部分煤粉通过喷煤枪连接的煤粉螺旋计量称独立计量。
本发明通过煤粉分级燃烧，即预热器内燃烧和回转窑内燃烧，从回转窑烧嘴送入回转窑内的煤粉量相应减少，煤粉量减少后不仅有利于提高煤粉的燃烬率，同时煤粉量下降和大量的石灰石冷却风参与燃烧直接导致回转窑内整体温度下降，煤粉燃烧所需的空气量来自回转窑烧嘴助燃风、煤粉输送风、窑头石灰冷却器内的石灰冷却风。其中石灰冷却风量占总风量的90~95%，总风量=烧嘴助燃风（常温）+煤粉输送风（常温）+石灰冷却风（600~800℃）。这样煤粉燃烧所需空气量便于控制，回转窑内温度分布更均匀，而且回转窑筒体温度亦相应的降低，回转窑筒体辐射散热量相应的降低，即燃烬率的提高和热损失的减少降低了整个石灰回转窑系统的热耗，达到了节约能源的效果。采用煤粉分级燃烧技术后，回转窑内的温度场的整体温度下降，这将减少煤粉燃烧过程产生的热力型NOx的量，避免NOx对环境的造成污染。而预热器内煤粉所处的环境为一个还原性气氛，氧含量很低，煤粉（上文中提到的5~30%的煤粉）在低氧的环境中燃烧产生CO、CH4、H2、HCN和固定碳等还原剂，这些还原剂与窑尾烟气中的NOx（回转窑内煤粉燃烧产生的NOx）发生反应，将NOx还原成N2等无污染的惰性气体。此外，煤粉在缺氧条件下燃烧也抑制了自身燃料型NOx产生，从而可大大减少煤烧回转窑的NOx排放量。同时煤粉分级燃烧后回转窑内温度有所降低而且温度分布更均匀，窑内温度的降低和均匀性可减轻石灰石中的低熔物的熔化，从而可显著减轻回转窑结圈的形成。
本发明虽然已经在此处描述了具体实施方式，但是本发明的覆盖范围不限于此，本发明涵盖所有在字面上或在等效形式的教导下实质上落在权利要求的范围内的所有技术方案，本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (6)

1.一种回转窑石灰焙烧工艺，包括如下步骤：
(1)、原料石灰石首先送入预热器内进行预热，预热器与回转窑窑尾相连通，将回转窑内煤粉燃烧产生的烟气导入预热器利用余热对石灰石进行预热后排出；
（2）、预热后的石灰石从预热器排出后进入由烧嘴喷煤加热的回转窑内进行焙烧，焙烧后石灰从窑头进入冷却器内进行冷却，最后冷却的石灰从冷却器底部排出；
其特征在于：在步骤（1）中，预热器下部安装有煤粉喷枪，将原回转窑烧嘴喷煤量的5-30%的煤粉送入预热器内，用于提高预热器内的预热温度，这部分煤粉独立计量。
2.根据权利要求1所述的回转窑石灰焙烧工艺，其特征在于：步骤（1）中所述煤粉喷枪设置有至少2根。
3.根据权利要求2所述的回转窑石灰焙烧工艺，其特征在于：步骤（1）中所述煤粉喷枪设置2根。
4.根据权利要求2所述的回转窑石灰焙烧工艺，其特征在于：步骤（1）中所述煤粉喷枪设置有3根。
5.如权利要求2所述的回转窑石灰焙烧工艺，其特征在于：步骤（1）中所述煤粉喷枪设置有4根。
6.如权利要求1－5中任一权利要求所述的回转窑石灰焙烧工艺，其特征在于：所述喷煤枪连接有煤粉螺旋计量称。
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