CN114562876A - 一种电加热水泥熟料烧成系统及方法 - Google Patents

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任太琳
孙振川
陶军普
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杨舒鸿
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Abstract

本发明提供了一种电加热水泥熟料烧成系统及方法，包括电加热循环流化床分解炉、生料预热器、电加热回转窑以及熟料冷却装置；生料预热器的出料口连接电加热循环流化床分解炉的进料口，电加热循环流化床分解炉的出料口连接电加热回转窑的进料口，电加热回转窑的出料口连接熟料冷却装置进料口。本发明一种电加热水泥熟料烧成系统及方法，配合使用电加热循环流化床分解炉、生料预热器、电加热回转窑以及熟料冷却装置，可以实现全程使用电加热的方式进行水泥熟料烧成过程，节省化石燃料的使用，不产生NOx气体，无需设置脱硝系统，同时可以提高水泥熟料生产过程中产生的二氧化碳气体浓度，有利于配合后续二氧化碳回收系统，从而有效降低碳排放。

Description

一种电加热水泥熟料烧成系统及方法
技术领域
本发明属于水泥熟料生产领域，尤其是涉及一种电加热水泥熟料烧成系统及方法。
背景技术
随着社会经济的不断发展，建筑工程的水泥消耗量越来越大，在现有技术条件下，水泥熟料烧成主要依赖于化石燃料提供能源，需要消耗大量的化石燃料，与此同时，水泥熟料生产过程中也产生了大量的二氧化碳，二氧化碳的收集也将成为亟待解决的问题，因此如何改变水泥熟料烧成工艺中的化石燃料消耗以及二氧化碳排放，成为水泥生产企业节能减排首要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种电加热水泥熟料烧成系统及方法，配合使用电加热循环流化床分解炉、生料预热器、电加热回转窑以及熟料冷却装置，可以实现全程使用电加热的方式进行水泥熟料烧成过程，节省化石燃料的使用，不产生NOx气体，无需设置脱硝系统，同时可以提高水泥熟料生产过程中产生的二氧化碳气体浓度，有利于配合后续二氧化碳捕集回收系统，从而有效降低碳排放。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种电加热水泥熟料烧成系统，包括电加热循环流化床分解炉、生料预热器、电加热回转窑以及熟料冷却装置；生料预热器的出料口连接电加热循环流化床分解炉的进料口，电加热循环流化床分解炉的出料口连接电加热回转窑的进料口，电加热回转窑的出料口连接熟料冷却装置进料口；电加热循环流化床分解炉侧壁的排气口与生料预热器底部的进气口连接；生料预热器顶部的排气口与窑尾余热锅炉进气口连接，窑尾余热锅炉排气口与二氧化碳回收系统连接。
进一步的，电加热循环流化床分解炉内部设有电加热装置。
进一步的，熟料冷却装置上设有窑头余热锅炉。
进一步的，电加热循环流化床分解炉上设有用于回收固体物质的旋风筒。
一种电加热水泥熟料烧成方法，使用上述电加热水泥熟料烧成系统，包括如下步骤：
S1：打开电加热循环流化床分解炉以及电加热回转窑，将水泥生料从生料预热器顶部放入；
S2：把外部二氧化碳气体接入电加热循环流化床分解炉底部；
S3：把外部冷却空气接入熟料冷却装置底部；
S4:熟料冷却装置内冷却的熟料直接传输到熟料库。
相对于现有技术，本发明所述的一种电加热水泥熟料烧成系统及方法，具有以下优势：
第一，本发明公开的一种电加热水泥熟料烧成系统及方法，可以全程使用电加热的方式进行水泥熟料烧成过程，节省化石燃料的使用，不产生NOx 气体，无需设置脱硝系统。
第二，本发明公开的一种电加热水泥熟料烧成系统及方法，可以提高水泥熟料烧成过程中二氧化碳气体的浓度，避免空气的混入，减少NOx气体的生成。
第三，本发明公开的一种电加热水泥熟料烧成系统及方法，电加热循环流化床分解炉以及电加热回转窑内无燃料燃烧，因此现有水泥熟料烧成系统中的二次风、三次风系统均可取消，一方面简化回热系统，另一方面提高窑头余热锅炉的余热回收量。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
在附图中：
图1为本发明实施例一种电加热水泥熟料烧成系统结构示意图。
附图标记说明：
1-电加热循环流化床分解炉；2-电加热装置；3-生料预热器；4-窑尾余热锅炉；5-电加热回转窑；6-熟料冷却装置；7-窑头余热锅炉。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，一种电加热水泥熟料烧成系统，包括电加热循环流化床分解炉1、生料预热器3、电加热回转窑5以及熟料冷却装置6；生料预热器3 的出料口连接电加热循环流化床分解炉1的进料口，电加热循环流化床分解炉1的出料口连接电加热回转窑5的进料口，电加热回转窑5的出料口连接熟料冷却装置6进料口；电加热循环流化床分解炉1侧壁的排气口与生料预热器3底部的进气口连接；生料预热器3顶部的排气口与窑尾余热锅炉4进气口连接，窑尾余热锅炉4排气口与二氧化碳回收系统连接。
如图1所示，电加热循环流化床分解炉1内部设有电加热装置2。
在本实施例中，电加热装置2设置电加热循环流化床分解炉1内部，不使用其他化石燃料，无燃烧器。
在本实施例中，电加热装置2是电磁加热器、电极加热器或电阻加热器中的一种或多种组合。
在本实施例中，电加热回转窑5采用窑外电加热形式，窑内无燃料燃烧，所需要热量完全由窑外电加热器提供。
电加热回转窑5窑外设有电加热器，电加热器是电磁加热器、电极加热器或电阻加热器中的一种或多种组合。
窑外电加热的电加热回转窑5相比于传统内部燃料燃烧的回转窑，能够有效减少化石燃料的使用，减少有害物质的生成。
如图1所示，熟料冷却装置6上设有窑头余热锅炉7。
在本实施例中，窑头余热锅炉7直接设置在熟料冷却装置6上部，无需增加除尘装置。
在本实施例中，窑尾余热锅炉4以及窑头余热锅炉7均可以回收热量用于生产线的生产。
如图1所示，电加热循环流化床分解炉1上设有用于回收固体物质的旋风筒。
在本实施例中，固体物质包括固体粉尘颗粒物。
一种电加热水泥熟料烧成方法，使用上述电加热水泥熟料烧成系统，包括如下步骤：
S1：打开电加热循环流化床分解炉1以及电加热回转窑5，将水泥生料从生料预热器3顶部放入；
水泥生料进入电加热循环流化床分解炉1中实现完全分解，分解后的物料送入电加热回转窑5内进一步反应生成为水泥熟料，最后送入熟料冷却装置6冷却；
S2：把外部二氧化碳气体接入电加热循环流化床分解炉1底部；
外部二氧化碳气体从电加热循环流化床分解炉1底部的布风板进入炉膛，使物料处于流化状态，水泥生料在电加热循环流化床分解炉1中受热分解出高纯度的二氧化碳气体，炉膛内的高温二氧化碳气体从电加热循环流化床分解炉1侧壁的排气口进入到生料预热器3底部，对生料预热器3内水泥生料逐级预热，同时二氧化碳气体降温，降温后的二氧化碳气体进入窑尾余热锅炉4内进一步回收气体余热后，经风机送至二氧碳回收系统回收，实现零碳排放；
S3：把外部冷却空气接入熟料冷却装置6底部；
外部冷却空气在熟料冷却装置6内与高温料换热，在冷却物料的同时，产生高温的热空气进入窑头余热锅炉7，回收热量后送至原生产线系统，可用于生料烘干或气体预热。
S4:熟料冷却装置6内冷却的熟料直接传输到熟料库。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电加热水泥熟料烧成系统，其特征在于：包括电加热循环流化床分解炉(1)、生料预热器(3)、电加热回转窑(5)以及熟料冷却装置(6)；所述生料预热器(3)的出料口连接所述电加热循环流化床分解炉(1)的进料口，所述电加热循环流化床分解炉(1)的出料口连接所述电加热回转窑(5)的进料口，所述电加热回转窑(5)的出料口连接所述熟料冷却装置(6)进料口；所述电加热循环流化床分解炉(1)侧壁的排气口与所述生料预热器(3)底部的进气口连接；所述生料预热器(3)顶部的排气口与窑尾余热锅炉(4)进气口连接，所述窑尾余热锅炉(4)排气口与二氧化碳回收系统连接。
2.根据权利要求1所述的一种电加热水泥熟料烧成系统，其特征在于：所述电加热回转窑(5)窑外设有电加热器；所述电加热器是电磁加热器、电极加热器或电阻加热器中的一种或多种组合。
3.根据权利要求1所述的一种电加热水泥熟料烧成系统，其特征在于：所述电加热循环流化床分解炉(1)内部空腔中设有电加热装置(2)；所述电加热装置(2)是电磁加热器、电极加热器或电阻加热器中的一种或多种组合。
4.根据权利要求1所述的一种电加热水泥熟料烧成系统，其特征在于：所述熟料冷却装置(6)上设有窑头余热锅炉(7)。
5.根据权利要求1所述的一种电加热水泥熟料烧成系统，其特征在于：所述电加热循环流化床分解炉(1)上设有用于回收固体物质的旋风筒。
6.一种电加热水泥熟料烧成方法，其特征在于：使用如权利要求1-4任一所述的一种电加热水泥熟料烧成系统，包括如下步骤：
S1：打开电加热循环流化床分解炉(1)以及电加热回转窑(5)，将水泥生料从生料预热器(3)顶部放入；
S2：把外部二氧化碳气体接入电加热循环流化床分解炉(1)底部；
S3：把外部冷却空气接入熟料冷却装置(6)底部；
S4:熟料冷却装置(6)内冷却的熟料直接传输到熟料库。
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