CN108534543A - 一种旁路放风工艺及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于水泥生产工艺领域，特别涉及一种旁路放风工艺及其设备，所述旁路放风工艺采用以下步骤：步骤一：从烟室抽取的950～1250℃高温旁路烟气经过旋风筒进行收尘，收集的粉尘返回分解炉或烟室，并进入回转窑内；步骤二：经步骤一处理后的高温旁路烟气与冷空气混合后急冷降温至500℃以下，所述烟气中的有害成分凝结为固体颗粒；步骤三：急冷后的烟气经收尘器收尘，步骤一中未收集完全的粉尘与步骤二中新生成的固体颗粒被收集，将收尘器内收尘灰外排。本发明提供一种能够有效地降低旁路放风系统的排灰量，从而降低处置难度的旁路放风工艺及其设备。

Description

一种旁路放风工艺及其设备

技术领域

本发明属于水泥生产工艺领域，特别涉及一种旁路放风工艺及其设备。

背景技术

当水泥原料中有害元素高或者利用水泥窑协同处理废弃物时，由原料带入的碱、氯、硫化合物会在烧成系统形成循环富集，窑内出现结圈结球，窑尾烟室、底部旋风筒结皮堵塞，烧成系统不能连续正常运行。旁路放风技术是解决有害物循环富集的有效措施，通过旁路放风将一部分含高浓度有害成分的烟气排出系统，可使有害物循环富集达到平衡状态。

目前，国内外的旁路放风工艺主要从烟室抽取高温烟气并在骤冷室内与冷空气混合后急冷，高温烟气进入骤冷室之前没有经过收尘处理，旁路放风系统外排的粉尘量往往较大，放风比例每1％对应的粉尘量一般为1～3公斤/吨熟料。旁路放风系统的排灰因有害成分含量高无法用于水泥原料，部分工厂将旁路排灰用于水泥混合材，但也只能少量掺入，掺入较多时会严重影响水泥的性能，因此，如何减少旁路排灰量，降低处置难度是目前函待解决的问题。

因此，基于这些问题，提供一种能够有效地降低旁路放风系统的排灰量，从而降低处置难度的旁路放风工艺及其设备具有重要的现实意义。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够有效地降低旁路放风系统的排灰量，从而降低处置难度的旁路放风工艺及其设备。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种旁路放风工艺，所述旁路放风工艺采用以下步骤：

步骤一：从烟室抽取的950～1250℃高温旁路烟气经过旋风筒进行收尘，收集的粉尘返回分解炉或烟室，并进入回转窑内；

步骤二：经步骤一处理后的高温旁路烟气与冷空气混合后急冷降温至500℃以下，所述烟气中的有害成分凝结为固体颗粒；

步骤三：急冷后的烟气经收尘器收尘，步骤一中未收集完全的粉尘与步骤二中新生成的固体颗粒被收集，将收尘器内收尘灰外排。

本发明还可以采用以下技术方案：

在上述旁路放风工艺中，进一步的，所述旋风筒内温度保持在900℃以上。

在上述旁路放风工艺中，进一步的，通过调节所述冷空气的流量使高温旁路烟气与冷空气混合后急冷降温至500℃以下。

一种旁路放风设备，所述旁路放风设备采用上述任一项所述的旁路放风工艺。

在上述旁路放风设备中，进一步的，所述旁路放风设备包括烟室、旋风筒、骤冷室、收尘器和风机，所述旋风筒的进口通过风管与所述烟室连接，所述旋风筒的料管与分解炉或烟室连接，所述骤冷室入口与旋风筒出口连接，所述骤冷室出口连接收尘器，所述收尘器出口连接风机。

在上述旁路放风设备中，进一步的，所述旋风筒的分离效率不低于80％。

在上述旁路放风设备中，进一步的，所述旋风筒料管上设锁风阀。

在上述旁路放风设备中，进一步的，所述旋风筒、风管和料管内设置耐火材料，所述耐火材料的厚度为50～350mm。

在上述旁路放风设备中，进一步的，所述旋风筒与骤冷室之间的管道上设有阀门A，所述骤冷室冷空气管道上设有阀门B。

在上述旁路放风设备中，进一步的，所述收尘器为电收尘器、袋收尘器或旋风收尘器。

本发明具有的优点和积极效果是：

1、本发明在高温旁路放风急冷之前设置旋风筒进行收尘，将旁路放风中大部分粉尘回收返回烧成系统，既不影响旁路放风的效果，又减少水泥原料的损耗，同时大幅度降低旁路放风系统外排的灰量，降低了旁路灰的处置难度，采用本发明所采用的工艺可将旁路放风系统外排的灰量减少50％以上。

2、本发明工艺流程合理，原料损耗少，降低企业生产成本，具有很强的可操作性和实用性。

3、本发明的旋风筒内温度保持在900℃以上，保持在烟气中的有害成分的冷凝温度之上，防止有害成分冷凝到旋风筒壁面造成结皮堵塞。

4、本发明通过调节所述冷空气的流量使高温旁路烟气与冷空气混合后急冷降温至500℃以下，使烟气中的有害成分迅速冷凝成固体颗粒。

5、本发明旋风筒料管上设锁风阀，用于防止分解炉或烟室内的气体从料管进入旋风筒中。

6、本发明旋风筒、风管和料管内设置耐火材料，所述耐火材料的厚度为50～350mm，保持在烟气中的有害成分的冷凝温度之上，防止有害成分冷凝到旋风筒壁面造成结皮堵塞。

7、本发明冷却空气的流量由阀门B的开度来控制，通过阀门A和阀门B的开度控制，可使高温烟气在骤冷室内迅速降温至500℃以下，使烟气中的有害成分迅速冷凝成固体颗粒。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1是本发明的结构示意图。

图中：

1是回转窑、2是烟室、3是分解炉、4是旋风筒、5是锁风阀、6是阀门A、7是骤冷室、8是阀门B、9是收尘器、10是风机、11是高温烟气、12是冷却空气、13是外排收尘灰、14是废气处理系统。

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发明的旁路放风工艺及其设备的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本发明形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本发明的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。

将理解，当据称将部件“连接”到另一个部件时，它可以直接连接到另一个部件或可以存在中间部件。相反，当据称将部件“直接连接”到另一个部件时，则表示不存在中间部件。

图1给出了本发明的结构示意图，下面就图1来具体说明本发明。图中：带箭头虚线为气流方向，带箭头实线为料流方向。

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

一种旁路放风工艺，所述旁路放风工艺采用以下步骤：

步骤一：从烟室2抽取的950～1250℃高温旁路烟气经过旋风筒4进行收尘，收集的粉尘返回分解炉3或烟室2，并进入回转窑1内；

步骤二：经步骤一处理后的高温旁路烟气与冷空气混合后急冷降温至500℃以下，所述烟气中的有害成分凝结为固体颗粒；

步骤三：急冷后的烟气经收尘器9收尘，步骤一中未收集完全的粉尘与步骤二中新生成的固体颗粒被收集，将收尘器9内收尘灰外排。

本发明在高温旁路放风急冷之前设置旋风筒4进行收尘，将旁路放风中大部分粉尘回收返回烧成系统，既不影响旁路放风的效果，又减少水泥原料的损耗，同时大幅度降低旁路放风系统外排的灰量，降低了旁路灰的处置难度，采用本发明所采用的工艺可将旁路放风系统外排的灰量减少50％以上。本发明工艺流程合理，原料损耗少，降低企业生产成本，具有很强的可操作性和实用性。

更进一步来讲，还可以在本发明中考虑，所述旋风筒4内温度保持在900℃以上。

本发明的旋风筒4内温度保持在900℃以上，保持在烟气中的有害成分的冷凝温度之上，防止有害成分冷凝到旋风筒4壁面造成结皮堵塞。

需要指出的是，通过调节所述冷空气的流量使高温旁路烟气与冷空气混合后急冷降温至500℃以下。

本发明通过调节所述冷空气的流量使高温旁路烟气与冷空气混合后急冷降温至500℃以下，使烟气中的有害成分迅速冷凝成固体颗粒。

作为举例，在本发明中，出回转窑1的高温烟气11进入烟室2，烟室2内的烟气温度一般为950～1250℃。在风机10的抽风作用下，一部分高温烟气11被抽出烟室2并进入旁路放风系统中，该部分烟气称为旁路烟气。旁路烟气从烟室2进入旋风筒4。旋风筒4的分离效率设计为80％以上，在旋风筒4的气固分离作用下，烟气中的绝大多数粉尘被收集下来并返回分解炉3或烟室2内。旋风筒4下设有锁风阀5，用于防止分解炉3或烟室2内的气体从料管进入旋风筒4中。旋风筒4内设置厚度为50～350mm的耐火材料，温度保持在900℃以上，即保持在烟气中的有害成分的冷凝温度之上，防止有害成分冷凝到旋风筒4壁面造成结皮堵塞。经过旋风筒4分离后，旁路烟气中剩余的少量粉尘随气体一起经过阀门A6后进入骤冷室7中，在骤冷室7内，高温烟气11与冷却空气12混合。冷却空气12的流量由阀门B8的开度来控制。通过阀门A6和阀门B8的开度控制，可使高温烟气11在骤冷室7内迅速降温至500℃以下，使烟气中的有害成分迅速冷凝成固体颗粒。出骤冷室7后的烟气进入收尘器9，经过收尘处理后进入后续废气处理系统14。旁路放风外排收尘灰13为旋风筒4未收集下来的粉尘和骤冷室7内有害成分冷凝形成的固体颗粒。由于旋风筒4将旁路放风烟气中绝大多数粉尘进行分离并将分离后的粉尘返回分解炉3或烟内，只剩下少量未收集完全的粉尘进入旁路放风外排收尘灰13中，因而旁路放风外排收尘灰13的量可以大幅度减少，外排灰的处理成本也相应降低。同时，由于旁路烟气中绝大多数粉尘返回了烧成系统，因而烧成系统物料的损耗减少，单位熟料对应的原料消耗相应减少，节省了原料资源。

本发明的工作原理和技术关键在于：采用两级收尘技术，第一级收尘设备为旋风筒4，设置在骤冷室7之前，第二级收尘设备为收尘器9，设置在骤冷室7之后。第一级收尘设备的收尘灰返回烧成系统，第二级收尘设备的收尘灰外排。由于第一级收尘设备将大部分粉尘返回系统，第二级收尘外排的灰量大为减少，从而大幅度减少旁路放风系统的外排收尘灰13量。

综上所述，本发明可提供一种能够有效地降低旁路放风系统的排灰量，从而降低处置难度的旁路放风工艺。

一种旁路放风设备，所述旁路放风设备采用上述任一项所述的旁路放风工艺。

需要指出的是，所述旁路放风设备包括烟室2、旋风筒4、骤冷室7、收尘器9和风机10，所述旋风筒4的进口通过风管与所述烟室2连接，所述旋风筒4的料管与分解炉3或烟室2连接，所述骤冷室7入口与旋风筒4出口连接，所述骤冷室7出口连接收尘器9，所述收尘器9出口连接风机10。

需要指出的是，所述旋风筒4的分离效率不低于80％。

更进一步来讲，还可以在本发明中考虑，所述旋风筒4料管上设锁风阀5。

本发明旋风筒4料管上设锁风阀5，用于防止分解炉3或烟室2内的气体从料管进入旋风筒4中。

更进一步来讲，还可以在本发明中考虑，所述旋风筒4、风管和料管内设置耐火材料，所述耐火材料的厚度为50～350mm。

本发明旋风筒4、风管和料管内设置耐火材料，所述耐火材料的厚度为50～350mm，保持在烟气中的有害成分的冷凝温度之上，防止有害成分冷凝到旋风筒4壁面造成结皮堵塞。

更进一步来讲，还可以在本发明中考虑，所述旋风筒4与骤冷室7之间的管道上设有阀门A6，所述骤冷室7冷空气管道上设有阀门B8。

本发明冷却空气12的流量由阀门B8的开度来控制，通过阀门A6和阀门B8的开度控制，可使高温烟气11在骤冷室7内迅速降温至500℃以下，使烟气中的有害成分迅速冷凝成固体颗粒。

需要指出的是，所述收尘器9为电收尘器9、袋收尘器9或旋风收尘器9。

作为举例，在本发明中，主要针对点是降低旁路放风系统飞灰量。现有技术的水泥窑旁路放风系统虽然解决了有害元素的循环富集产生的设备堵塞问题，但是旁路放风的同时会放出一部分灰渣，即旁路飞灰，该灰渣为一种废渣且处置的难度较大，无法有效利用，因此如何减少旁路飞灰的排量是水泥行业有待研究解决的问题。本发明收尘灰返回窑系统，具有减少旁路飞灰量的效果，所采用的工艺可将旁路放风系统外排的灰量减少50％以上。

从具体的工艺流程看，现有技术从烟室2抽取旁路风后，高温烟气11先经过所述“汇风箱”进行骤冷，再经过旋风筒4分离，分离的粉尘返回烟室2，未分离完全的粉尘随旁路风一起进入收尘器9。本专利采用的技术路线与现有技术不同，本专利将高温旁路风先收尘，再进行骤冷，而现有技术是先进行骤冷再进行收尘，虽然粉尘均返回烟室2，但是本专利高温时对旁路风进行收尘，有害成分还没有冷凝成固体颗粒，获得的是低有害成分含量的粉尘，因此该粉尘返回窑系统不会影响旁路放风的效果。现有技术是在骤冷步骤之后进行的收尘，该粉尘已经含有较多的有害成分，如果返回窑系统则影响旁路放风的效果，需增加旁路放风的风量才能防止有害成分在烟室2等部位结皮堵塞。

综上所述，本发明可提供一种能够有效地降低旁路放风系统的排灰量，从而降低处置难度的旁路放风设备。

以上实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种旁路放风工艺，其特征在于：所述旁路放风工艺采用以下步骤：

步骤一：从烟室抽取的950～1250℃高温旁路烟气经过旋风筒进行收尘，收集的粉尘返回分解炉或烟室，并进入回转窑内；

步骤二：经步骤一处理后的高温旁路烟气与冷空气混合后急冷降温至500℃以下，所述烟气中的有害成分凝结为固体颗粒；

步骤三：急冷后的烟气经收尘器收尘，步骤一中未收集完全的粉尘与步骤二中新生成的固体颗粒被收集，将收尘器内收尘灰外排。

2.根据权利要求1所述的旁路放风工艺，其特征在于：所述旋风筒内温度保持在900℃以上。

3.根据权利要求1所述的旁路放风工艺，其特征在于：通过调节所述冷空气的流量使高温旁路烟气与冷空气混合后急冷降温至500℃以下。

4.一种旁路放风设备，其特征在于：所述旁路放风设备采用权利要求书1-3任一项所述的旁路放风工艺。

5.根据权利要求4所述的旁路放风设备，其特征在于：所述旁路放风设备包括烟室、旋风筒、骤冷室、收尘器和风机，所述旋风筒的进口通过风管与所述烟室连接，所述旋风筒的料管与分解炉或烟室连接，所述骤冷室入口与旋风筒出口连接，所述骤冷室出口连接收尘器，所述收尘器出口连接风机。

6.根据权利要求4所述的旁路放风设备，其特征在于：所述旋风筒的分离效率不低于80％。

7.根据权利要求4所述的旁路放风设备，其特征在于：所述旋风筒料管上设锁风阀。

8.根据权利要求4所述的旁路放风设备，其特征在于：所述旋风筒、风管和料管内设置耐火材料，所述耐火材料的厚度为50～350mm。

9.根据权利要求4所述的旁路放风设备，其特征在于：所述旋风筒与骤冷室之间的管道上设有阀门A，所述骤冷室冷空气管道上设有阀门B。

10.根据权利要求4所述的旁路放风设备，其特征在于：所述收尘器为电收尘器、袋收尘器或旋风收尘器。