CN113372024B - 一种低热值燃料煅烧石灰的双膛窑及煅烧方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低热值燃料煅烧石灰的双膛窑及煅烧方法，双膛窑包括双膛窑体、燃料管路和废气排放系统。双膛窑体包括窑膛A和窑膛B，煅烧带设有插入式烧嘴，窑膛下部设有燃料喷嘴，燃料管路分别连接到插入式烧嘴和燃料喷嘴。煅烧方法为：插入式燃烧器喷出燃料，助燃空气通过进出气口进入窑膛助燃燃烧，煅烧石灰石物料。燃料喷嘴喷出燃料与烟气经烟气通道到另一侧窑膛，与冷却带冷却石灰后的空气在煅烧带下部助燃燃烧，进一步煅烧石灰石。本发明通过设置燃料喷嘴，在另一侧窑膛的下部进行二次燃烧，继续煅烧未分解的石灰石，优化了燃料的供给方式和石灰石煅烧方法，改善了煅烧效果，使低热值燃料得到充分利用，提高了煅烧产品的质量。

Description

一种低热值燃料煅烧石灰的双膛窑及煅烧方法

技术领域

本发明属于化工建材生产技术领域，涉及一种工业炉窑，具体涉及一种低热值燃料煅烧石灰的双膛窑及煅烧方法。

背景技术

双膛窑又称双膛并流蓄热式石灰窑，燃料从煅烧带上端进入，且与原料并流。由于燃料从煅烧带上部喷入，原料在此处能吸收大部分燃料所释放的热量。双膛窑另一个重要特点是蓄热，利用蓄热预热一部分助燃空气。并流煅烧和逆流蓄热的热工特性决定了双膛窑具有很高的热效率，其热能消耗在包括回转窑、套筒窑等在内的所有类型石灰窑中是最低的，生产石灰的总热耗约为 3.8GJ/ 吨石灰。双膛窑在煅烧小粒径的石灰石物料方面性能优异，生产的石灰质量好。

煅烧需要燃料在煅烧带燃烧，放出热量加热被煅烧物料。石灰石的分解温度为900℃左右，煅烧温度一般为1000～1200℃。为达到煅烧温度，生产出合格的石灰，需要一定热值以上的燃料。低热值燃料燃烧达不到要求的温度，石灰石就不能分解；或者温度低，石灰石分解不完全，造成生烧、石灰产品质量差等问题。冶金企业生产过程中，产生大量的高炉煤气，是宝贵的燃料资源，高炉煤气的热值为 3000～3400kJ/Nm 3 ，由于热值低，不能直接用于煅烧石灰 石，使大量的低热值燃料不能得到充分利用。而生产石灰还需购置高热值燃料，造成资源浪费，影响经济效益。

发明内容

本发明的目的是提供一种低热值燃料煅烧石灰的双膛窑，优化燃料进料方式和煅烧方法，直接使用低热值燃料生产石灰，充分利用低热值燃料资源，提高经济效益。本发明的另一目的是提供一种低热值燃料煅烧石灰的方法。

本发明的技术方案提出了一种低热值燃料煅烧石灰的双膛窑，包括双膛窑体、进料设备、出料设备、供风系统、燃料管路和废气排放系统。双膛窑体包括窑膛A和窑膛B，窑膛A和窑膛B的上部分别设有进出气口，进出气口通过三通阀与鼓风机和废气排放系统连接。双膛窑体内设有预热带、煅烧带和冷却带，煅烧带设有插入式烧嘴，冷却带设有冷却风入口，下部设有出料口，出料口与出料设备连接，冷却风入口通过三通阀与冷却风机连接。窑膛A和窑膛B的下部分别设有燃料喷嘴，燃料喷嘴沿窑膛A和窑膛B下部的外壁均匀设置，燃料管路分别连接到插入式烧嘴和燃料喷嘴，连接管路上设有阀门。

双膛窑为悬挂缸结构或牛腿结构的双膛窑。悬挂缸结构的双膛窑为环状悬挂缸式炉墙悬挂在窑中，双膛窑体由位于上部的内炉墙和位于下部的外炉墙构成，内炉墙悬挂在外炉墙上。燃料喷嘴位于内炉墙的下部，安装在外炉墙上。插入式烧嘴为气体燃料烧嘴、液体燃料烧嘴或固体燃料烧嘴。燃料喷嘴为气体燃料喷嘴、液体燃料喷嘴或固体燃料喷嘴。煅烧带的窑壁设有周边烧嘴。

本发明实施例还提供了一种低热值燃料煅烧石灰的方法，燃料气通过插入式烧嘴喷出燃料，鼓风机鼓出的助燃空气通过三通阀进出气口进入窑膛进行助燃燃烧，煅烧石灰石物料。燃料喷嘴喷出燃料与煅烧产生的烟气经烟气通道到另一侧窑膛，燃料喷嘴喷出的燃料与冷却带冷却石灰后的空气在煅烧带下部助燃燃烧进一步煅烧石灰石。产生的烟气经煅烧带到预热带预热物料后，经进出气口和三通阀到废气排放系统排放，两侧窑膛交替进行煅烧和预热物料。

燃料喷嘴喷出的燃料与煅烧产生的烟气混合后形成混合气体，混合气体的一部分、大部分或者全部经烟气通道到另一侧窑膛。

进入插入式烧嘴和燃料碰嘴的燃料比为60～80:20～40。由鼓风机经进出气口进入窑膛的风量根据插入式烧嘴喷出燃料用风量进风，使下部燃料喷嘴喷出的燃料在煅烧的一侧不燃烧。燃料喷嘴的操作模式为连续喷出燃料或间断喷出燃料，检测排放烟气时进出气口的温度，根据排出烟气的温度工况，确定燃料喷嘴操作模式。

本发明提供的低热值燃料煅烧石灰的双膛窑，通过在窑膛的下部设置燃料喷嘴，在一侧窑膛煅烧时，另一侧窑膛的下部进行二次燃烧，继续煅烧未完成分解的石灰石，优化了燃料的供给方式和石灰石煅烧方法，改善了煅烧效果，使低热值燃料得到充分利用，节省了优质燃料，提高了煅烧产品的质量。直接使用低热值燃料生产石灰，充分利用低热值燃料资源，提高了经济效益。冷却石灰后的热气体直接助燃，既可提高燃烧温度、节省燃料，又减少温室气体排放，有利于环境保护。本发明结构简单，易于实施，可用于煅烧石灰石、白云石，生产石灰，也可用于其它高温燃烧设备。

附图说明

图1为本发明提供的低热值燃料煅烧石灰的双膛窑的结构示意图；

其中：1—进料口、2—鼓风机、4—进出气口、5—内炉墙、6—环形通道、7—外炉墙、8—燃料喷嘴、9—冷却风入口、10—出料口、11—环状悬挂缸式炉墙、12—三通阀、13—插入式烧嘴、14—烟气通道、15—阀门、16—冷却带、17—冷却风机、18—废气排放系统、19—预热带、20—煅烧带、21—燃料管路。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出的任何改动也属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种低热值燃料煅烧石灰的双膛窑，如图1所示，包括双膛窑体、进料设备、出料设备、供风系统、燃料管路21和废气排放系统18，两个窑体之间设有烟气通道14。双膛窑为悬挂缸结构，窑体由位于上部的内炉墙5和位于下部的外炉墙7构成，内炉墙悬挂在外炉墙上。内炉墙5的下部设有环状悬挂缸式炉墙11，环状悬挂缸式炉墙悬挂在窑中。双膛窑体包括窑膛A和窑膛B，两个窑膛的上部设有进出气口4，下部设有出料口10，进出气口通过三通阀12与鼓风机2和废气排放系统18连接，出料口与出料设备连接。双膛窑体内设有预热带19、煅烧带20和冷却带16。煅烧带设有插入式烧嘴13，插入式烧嘴为气体燃料烧嘴。窑膛A和窑膛B的下部分别设有燃料喷嘴8，燃料喷嘴8安装在外炉墙7上，位于内炉墙5的下部。燃料喷嘴沿窑膛A和窑膛B下部的外壁均匀设置，燃料管路21分别连接到插入式烧嘴13和燃料喷嘴8，连接管路上设有阀门15。冷却带设有冷却风入口9，冷却风入口通过三通阀与冷却风机17连接。废气排放系统包括除尘器、引风机和烟囱。供风系统包括助燃风系统和冷却风系统。可根据煅烧温度高低情况选择是否在煅烧带设置周边烧嘴，以及周边烧嘴的数量。

本发明提供的低热值燃料双膛窑的运行过程为：左侧窑膛A煅烧时，燃料气通过窑膛A的插入式燃烧器13喷出燃料，鼓风机2鼓出的助燃空气通过三通阀12从进出气口4进入窑膛A进行助燃燃烧，煅烧左侧窑膛A中的石灰石物料。左侧窑膛A下部的燃料喷嘴8喷出燃料与煅烧产生的烟气经烟气通道14到另一侧窑膛B。冷却风经冷却风入口9进入冷却带16冷却石灰，使石灰温度降到 60～80℃，然后经出料口10出窑。冷却石灰后的冷却风温度升高，上升到烟气通道14与燃烧烟气混合进入正在蓄热的窑膛B。混合气体中氧气与窑膛A下部料喷嘴8喷出的燃料在窑膛B的煅烧带下部助燃燃烧，进一步煅烧石灰石。产生的烟气经煅烧带20到预热带19预热物料后，经进出气口4和三通阀到废气排放系统18排放。运行 12 分钟后进行换向，换向后右侧窑膛B的插入式烧嘴13和燃料喷嘴8供燃料燃料，插入式烧嘴13喷出燃料在窑膛B进行煅烧，燃料喷嘴8喷出的燃料到左侧窑膛A进行燃烧继续煅烧，两侧窑膛交替进行并流煅烧和逆流蓄热，通过三通阀12和进料管路的阀门15的动作实现自动换向操作。

进入插入式烧嘴13和燃料喷嘴8的燃料体积比为60～80:20～40。由鼓风机2经进出气口4进入窑膛的风量根据插入式烧嘴13喷出燃料（理论）用风量供风，使下部燃料喷嘴8喷出的燃料在煅烧一侧的窑膛下部不进行燃烧。燃料喷嘴8的操作模式为连续喷出燃料或间断喷出燃料，检测排放烟气时进出气口4的温度，根据排出烟气的温度工况，确定燃料喷嘴8的操作模式。如果蓄热一侧的窑体出来的烟气温度不高于200℃，采用连续喷出燃料操作模式，如果烟气温度高于200℃，采用间断喷出燃料操作模式，间断喷出燃料的时间长短根据出口烟气温度确定。

Claims (4)

1.一种低热值燃料煅烧石灰的双膛窑，包括双膛窑体、进料设备、出料设备、供风系统、燃料管路（21）和废气排放系统（18）；所述双膛窑体包括窑膛A和窑膛B，所述窑膛A和窑膛B的上部分别设有进出气口（4），进出气口通过三通阀（12）与鼓风机（2）和废气排放系统（18）连接；所述双膛窑体内设有预热带（19）、煅烧带（20）和冷却带（16）；所述煅烧带设有插入式烧嘴（13），所述冷却带设有冷却风入口（9），下部设有出料口（10），出料口与出料设备连接，冷却风入口通过三通阀与冷却风机（17）连接；所述双膛窑为悬挂缸结构或牛腿结构的双膛窑，所述悬挂缸结构的双膛窑为环状悬挂缸式炉墙（11）悬挂在窑中，双膛窑体由位于上部的内炉墙（5）和位于下部的外炉墙（7）构成，内炉墙悬挂在外炉墙上；所述燃料喷嘴（8）位于内炉墙（5）的下部，安装在外炉墙（7）上；所述窑膛A和窑膛B的下部分别设有燃料喷嘴（8），所述燃料喷嘴沿窑膛A和窑膛B下部的外壁均匀设置，所述燃料管路（21）分别连接到插入式烧嘴（13）和燃料喷嘴（8），连接管路上设有阀门（15）；低热值燃料煅烧石灰的双膛窑的煅烧方法，燃料气通过插入式烧嘴（13）喷出燃料，鼓风机（2）鼓出的助燃空气通过三通阀（12）从进出气口（4）进入窑膛进行助燃燃烧，煅烧石灰石物料；所述燃料喷嘴（8）喷出的燃料与煅烧产生的烟气经烟气通道（14）到另一侧窑膛，与冷却带冷却石灰后的空气在煅烧带下部助燃燃烧进一步煅烧石灰石；产生的烟气经煅烧带到预热带预热物料后，经进出气口（4）和三通阀到废气排放系统（18）排放，两侧窑膛交替进行煅烧和预热物料；所述插入式烧嘴（13）为气体燃料烧嘴、液体燃料烧嘴或固体燃料烧嘴；所述燃料喷嘴（8）为气体燃料喷嘴、液体燃料喷嘴或固体燃料喷嘴；所述煅烧带（19）的窑壁设有周边烧嘴；所述进入插入式烧嘴（13）和燃料喷嘴（8）的燃料比为60～80:20～40。

2.根据权利要求1所述的低热值燃料煅烧石灰的双膛窑，其特征是：所述燃料喷嘴（8）喷出的燃料与煅烧产生的烟气混合后形成混合气体，混合气体的一部分、大部分或者全部经烟气通道（14）到另一侧窑膛。

3.根据权利要求1所述的低热值燃料煅烧石灰的双膛窑，其特征是：由鼓风机（2）经进出气口（4）进入窑膛的风量根据插入式烧嘴（13）喷出燃料的用风量进风。

4.根据权利要求1所述的低热值燃料煅烧石灰的双膛窑，其特征是：所述燃料喷嘴（8）的操作模式为连续喷出燃料或间断喷出燃料，检测排放烟气时进出气口（4）的温度，根据排出烟气的温度工况，确定燃料喷嘴（8）的操作模式。

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