CN112923735A - 一种石灰回转窑烟气余热利用式预热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种石灰回转窑烟气余热利用式预热器，包括燃烧室,所述燃烧室由导向椎体和吊顶组成，所述燃烧室的周向外壁上设有等间距排列布置的预热仓，每个所述预热仓的顶部设有排烟管，所述排烟管一侧的预热仓顶部设有下料槽，所述导向椎体的下方设有与回转窑连通的导料仓，所述吊顶上设有燃烧器，所述燃烧器上安装有助燃风机。有益效果在于：通过对炼钢所产生的副产物煤气进行回收后燃烧加热，并配合回转窑内部煅烧时产生的烟气，能够对预热仓内部的石灰石进行加热，提升了副产物燃气的利用效率，减少了石灰石煅烧时所消耗的高热值燃料，进而降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及石灰回转窑领域，具体涉及一种石灰回转窑烟气余热利用式预热器。
背景技术
高炉煤气是高炉炼铁生产过程中副产的可燃气体。由于其热值较低，利用价值有限，往往被钢厂所废弃，而石灰是钢厂在炼钢、烧结等环节所必需的的重要辅料。回转窑通常用于石灰煅烧生产，由于石灰石在下料前为常温状态，需要进行预热加工后投入回转窑内生产，能够缩短石灰石的煅烧时间，提升产量。
由于回转窑内部石灰煅烧所采用的燃料为高热值燃料，燃烧后回转窑内部烟气温度较高，通常利用回转窑煅烧时产生的烟气对石灰石进行预热，但是由于回转窑是敞开式换热，烟气的热量流失速度快，当回转窑内部烟气的温度低于1250℃时，此时的烟气温度不足以对石灰石进行充分预热，换热效率大大降低，增加了石灰石的预热时间，进而影响后续石灰石的煅烧加工，只能够通过增加高热值燃料的供应量来提升回转窑内部温度，但是采用此种方式会增加生产成本，而对于低热值煤气而言，燃烧后产生的烟气温度往往低于1050℃~1100℃，在回转窑内没有利用价值，通入回转窑内部会降低窑内温度并扰乱气体流通，无法满足现阶段的生产需要。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提供一种石灰回转窑烟气余热利用式预热器，通过对炼钢所产生的副产物煤气进行回收后燃烧加热，并配合回转窑内部煅烧时产生的烟气，能够对预热仓内部的石灰石进行加热，提升了副产物燃气的利用效率，减少了石灰石煅烧时所消耗的高热值燃料，进而降低生产成本，详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种石灰回转窑烟气余热利用式预热器，包括燃烧室,所述燃烧室由导向椎体和吊顶组成，所述吊顶设置在导向椎体的上方，所述燃烧室的周向外壁上设有等间距排列布置的预热仓，每个所述预热仓的顶部设有排烟管，所述排烟管一侧的预热仓顶部设有下料槽，所述预热仓的底部与燃烧室相连通，所述导向椎体的下方设有与回转窑连通的导料仓，所述吊顶上设有燃烧器，所述燃烧器上安装有助燃风机。
作为本案的重要设计，所述燃烧器的数量有八个，且各个燃烧器沿着吊顶的中心呈圆周阵列布置。
作为本案的优化设计，所述预热仓的侧壁上设有清堵孔。
作为本案的优化设计，所述预热仓与导向椎体的连接处设有倾斜布置的导向斜面。
作为本案的优化设计，所述预热仓的底部开设有活动槽，所述活动槽内部设有可滑动的推板，所述预热仓的外壁上设有带动推板移动的液压缸。
作为本案的优化设计，所述活动槽的顶部铰接安装有可翻转的挡板。
作为本案的优化设计，所述吊顶的上方设有顶支撑，所述预热仓的外壁上设有侧支撑。
作为本案的优化设计，所述排烟管的顶部设有烟道。
有益效果在于：
1、通过烟气对预热仓内部的石灰石进行升温预热，能够提升石灰石的分解效率，缩短后续石灰石的煅烧时间，提升产量；
2、利用钢厂炼钢产生的副产物煤气进行加热而产生高温烟气，并与回转窑内部石灰石煅烧所产生的高温烟气混合对预热仓内部石灰石进行加热，提升了副产物燃气的利用效率，减少了石灰石煅烧时所消耗的高热值燃料，进而降低生产成本；
3、设计有吊顶结构，能够为煤气燃烧所产生的烟气预留空间，进而减少气体膨胀所带来的影响，同时能够在保证预热效果的前提下减少预热器的体积，以便于后续装置的安装和检修。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的立体结构视图；
图2是本发明的主视图；
图3是本发明的俯视图；
图4是预热仓的内部结构视图；
附图标记说明如下：
1、燃烧器；2、预热仓；3、吊顶；4、烟道；5、导料仓；6、导向斜面；7、导向椎体;8、助燃风机；9、推板；10、挡板；11、活动槽；12、液压缸；13、安装架；14、清堵孔；15、排烟管；16、下料槽；17、燃烧室；18、顶支撑；19、侧支撑。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
参见图1-图4所示，本发明提供的一种石灰回转窑烟气余热利用式预热器，包括燃烧室17,燃烧室17由导向椎体7和吊顶3组成,导向椎体7为圆锥状结构，能够便于投入导向椎体7内部的石灰石进行收集，吊顶3设置在导向椎体7的上方，吊顶3为拱形结构，且吊顶3与导向椎体7之间预留有供气体膨胀的空腔，燃烧室17为低热值煤气的燃烧提供了足够的热容空间，不对原预热器的系统烟气流动产生扰动，避免了增加的烟气对系统的影响，使得烟气在燃烧室17混合后导入预热仓2内，以便于烟气进行流通，燃烧室17的大小能够满足燃烧器1的产生烟气与回转窑进入的烟气的压力接近相同，这样能够使得燃烧器1的产生的烟气和回转窑内进入的烟气能够在燃烧室17内充分混合，减少乱流的产生，使得混合后的高温烟气能够进入预热仓2内，燃烧室17的周向外壁上设有等间距排列布置的预热仓2，预热仓2为竖向布置的长方体结构，每个预热仓2的顶部设有排烟管15，由于烟气的温度较高，会沿着预热仓2的底部进入后上升，并从预热仓2顶部的排烟管15处导出，以便于收集后进行环保处理，排烟管15一侧的预热仓2顶部设有下料槽16，石灰石从下料槽16内部投入，进而堆积在预热仓2内部等待升温加热，预热仓2的底部与燃烧室17相连通，从而能够便于燃烧室17内的气体导入预热仓2内对石灰石进行升温加热，为了避免石灰石在预热器内过度分解，造成石灰石在预热器内板结等，预热器内低热值燃烧提供热量占比不超过系统所需总热量的30%，其余热量由回转窑内煅烧所产生的烟气提供，能够在确保石灰石的预热效果稳定的同时避免石灰石分解板结而堵塞，确保预热仓2内石灰石的下料状态，导向椎体7的下方设有与回转窑连通的导料仓5，导料仓5为弯管型结构，能够对导向椎体7和回转窑之间进行连接，以便于回转窑内部的烟气进入燃烧室17，吊顶3上设有燃烧器1，燃烧器1的进气端与煤气的传输管路相连通，能够对煤气点火进行燃烧，从而产生烟气对石灰石进行加热，燃烧器1上安装有助燃风机8，采用助燃风机8的设计，能够增加燃烧室17内部的含氧量，从而配合煤气的燃烧。
如图3所示，燃烧器1的数量有八个，且各个燃烧器1沿着吊顶3的中心呈圆周阵列布置，采用环绕布置在吊顶3处的燃烧器1设计，能够使得燃烧后产生的烟气均匀分布在燃烧室17内，进而保证各个预热仓2内部的温度统一，提升石灰石的生产质量，同时能够避免石灰石在流动过程中与燃烧器1及其烟气的流通方向接触，进而对烟气造成影响，确保烟气在预热过程中能够顺利流通，确保石灰石下料过程中的预热效果。
如图4所示，预热仓2的侧壁上设有清堵孔14，采用清堵孔14的设计，能够在石灰石堵塞在预热仓2内部后，操作人员利用清堵杆插入清堵孔14内部对堆积的石灰石进行松动，以便于石灰石从预热仓2内部顺利下落，确保石灰石在加工过程中的下料状态。
如图4所示，预热仓2与导向椎体7的连接处设有倾斜布置的导向斜面6，导向斜面6的角度为25°，且该角度与导向斜面6的休止角相同，能够使得投入预热仓2内部的石灰石堆积在导向斜面6上，从而能够通过推送设备实现石灰石煅烧的定量添加。
如图4所示，预热仓2的底部开设有活动槽11，活动槽11内部设有可滑动的推板9，活动槽11位于导向斜面6的上方，能够使得推板9贴近导向斜面6，预热仓2的外壁上设有带动推板9移动的液压缸12，预热仓2的外壁上还焊接固定有对液压缸12进行固定的安装架13，使用时，液压缸12带动推板9移动，从而使得推板9推动石灰石移动实现下料。
如图4所示，活动槽11的顶部铰接安装有可翻转的挡板10，挡板10沿着与预热仓2内壁的铰接处进行翻转，能够对预热仓2内部的石灰石进行推动，从而配合石灰石的定量下料，推板9复位时，挡板10在石灰石重力作用下向下翻转，对活动槽11进行封闭，避免石灰石卡在活动槽11内。
如图4所示，吊顶3的上方设有顶支撑18，顶支撑18呈米字型结构通过螺栓固定安装在吊顶3的上方，预热仓2的外壁上设有侧支撑19，侧支撑19与顶支撑18的位置对应，且侧支撑19通过螺栓固定安装在预热仓2的侧壁上，采用顶支撑18和侧支撑19的设计，能够对燃烧室17和预热仓2提供支撑，以便于装置进行安装，并提升装置在使用时的稳定性。
如图1-图3所示，排烟管15的顶部设有烟道4，烟道4为环状结构，水平布置在各个预热仓2的上方，且烟道4与预热仓2顶部的排烟管15连接，能够对从预热仓2内部导出的气体进行回收并进行环保处理，烟道4的外部设有带动气流循环的风机，能够使得预热仓2内部保持负压状态，进而使得燃烧室17内部的烟气循环进入。
采用上述结构，使用时，操作人员将石灰石从预热仓2顶部的下料槽16处投入，石灰石在重力作用下下落，并堆积在预热仓2内和导向斜面6上，而后副产物煤气从外部管道导入燃烧器1处进行燃烧，从而产生高温烟气并进入燃烧室17内部，燃烧过程中，助燃风机8会增加燃烧器1的供氧量，以确保煤气顺利燃烧；
与此同时，回转窑内部高温煅烧石灰石时所产生的高温烟气会穿过导料仓5和导向椎体7后进入燃烧室17内，而煅烧过程中所产生的烟气在上升至燃烧室17内部后，会与燃烧器1处产生的烟气混合，而混合后的烟气温度较高，且密度较小，进而会上升至预热仓2内部，烟气会从相互堆积的石灰石之间的缝隙内流动，由于烟道4外部风机工作带动气流循环，使得预热仓2内部保持负压状态，能够吸收燃烧室17内部的高温烟气，使得高温烟气通过预热仓2顶部的排烟管15处导入烟道4内，在高温烟气的流动过程中与石灰石之间接触进行换热，从而使得石灰石的温度提升，能够加速石灰石的分解效率，缩短石灰石的煅烧时间，换热完毕后，液压缸12工作带动推板9移动，从而推开活动槽11处的挡板10上移，从而能够使得堆积在导向斜面6上的石灰石移动落入导向椎体7内，并通过导料仓5的传送后进入回转窑内煅烧，即完成整个装置的使用过程。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种石灰回转窑烟气余热利用式预热器,包括燃烧室（17）,其特征在于：所述燃烧室（17）由导向椎体（7）和吊顶（3）组成，所述吊顶（3）设置在导向椎体（7）的上方，所述燃烧室（17）的周向外壁上设有等间距排列布置的预热仓（2），每个所述预热仓（2）的顶部设有排烟管（15），所述排烟管（15）一侧的预热仓（2）顶部设有下料槽（16），所述预热仓（2）的底部与燃烧室（17）相连通，所述导向椎体（7）的下方设有与回转窑连通的导料仓（5），所述吊顶（3）上设有燃烧器（1），所述燃烧器（1）上安装有助燃风机（8）。
2.根据权利要求1所述的石灰回转窑烟气余热利用式预热器，其特征在于：所述燃烧器（1）的数量有八个，且各个燃烧器（1）沿着吊顶（3）的中心呈圆周阵列布置。
3.根据权利要求1所述的石灰回转窑烟气余热利用式预热器，其特征在于：所述预热仓（2）的侧壁上设有清堵孔（14）。
4.根据权利要求1所述的石灰回转窑烟气余热利用式预热器，其特征在于：所述预热仓（2）与导向椎体（7）的连接处设有倾斜布置的导向斜面（6）。
5.根据权利要求1所述的石灰回转窑烟气余热利用式预热器，其特征在于：所述预热仓（2）的底部开设有活动槽（11），所述活动槽（11）内部设有可滑动的推板（9），所述预热仓（2）的外壁上设有带动推板（9）移动的液压缸（12）。
6.根据权利要求5所述的石灰回转窑烟气余热利用式预热器，其特征在于：所述活动槽（11）的顶部铰接安装有可翻转的挡板（10）。
7.根据权利要求1所述的石灰回转窑烟气余热利用式预热器，其特征在于：所述吊顶（3）的上方设有顶支撑（18），所述预热仓（2）的外壁上设有侧支撑（19）。
8.根据权利要求1所述的石灰回转窑烟气余热利用式预热器，其特征在于：所述排烟管（15）的顶部设有烟道（4）。
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