CN115650618A - 一种低碳环保煤矸石悬浮煅烧方法及工艺系统 - Google Patents
一种低碳环保煤矸石悬浮煅烧方法及工艺系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115650618A CN115650618A CN202211369402.XA CN202211369402A CN115650618A CN 115650618 A CN115650618 A CN 115650618A CN 202211369402 A CN202211369402 A CN 202211369402A CN 115650618 A CN115650618 A CN 115650618A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coal gangue
- low
- gas
- waste gas
- preheater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
本发明属于煤矸石生产技术领域，尤其涉及一种低碳环保煤矸石悬浮煅烧方法及工艺系统，所述低碳环保煤矸石悬浮煅烧方法包括以下步骤：步骤一：将煤矸石悬浮煅烧，煅烧炉采用多层分布的多孔介质燃烧器，燃烧中低热值气体燃料，采用第二冷却系统出来经过收尘器B的180‑220℃的热风当一次助燃风；煅烧炉系统内气体停留时间小于7s，控制煅烧炉出口烟气中O2含量小于2.0％，CO含量为3000‑8000ppm。本发明提供一种低碳环保的煤矸石悬浮煅烧方法及工艺系统，煅烧炉采用多层分布的多孔介质燃烧器，可以燃烧低热值气体，解决煅烧炉内燃烧不稳定，温度分布不均难题。
Description
技术领域
本发明属于煤矸石生产技术领域，尤其涉及一种低碳环保煤矸石悬浮煅烧方法及工艺系统。
背景技术
现有技术：
煤矸石是在煤炭开采和洗选过程中生成的一种与煤炭有关的矿物，由于其热量值低，煤矸石已成为我国储存量最大、年产量最大、储存场所最多的工业固体废弃物。据不完全统计，目前我国煤矸石累计堆放量超过60亿吨，国内外针对煤矸石综合利用进行了大量的探索与实践，形成以发电、铺路、生产建筑材料、生产化工原料、农业应用及井下充填的综合处理与利用体系，但是煤矸石综合利用率不足30％。
在建筑材料领域，对煤矸石的应用已有大量研究，例如煤矸石制机制砂石骨料或与石灰石共同煅烧作为胶凝材料，但处置量和使用效果均不佳。燃料燃烧产生热量传递给煤矸石使其含有的高岭石(含量一般为40～60％)分解变成偏高岭石的煅烧活化技术是煤矸石大规模资源化利用可行的技术方向。由于偏高岭石的制备成本低于水泥熟料的制备成本，偏高岭石制备过程中CO2排放量也低于熟料制备过程中的CO2排放量，在建筑混凝土和水泥工业积极推进碳减排的背景下，在建筑混凝土和水泥工业中使用偏高岭石代替熟料显得格外有吸引力。
现有煤矸石煅烧活化的工艺技术，按照煤矸石物料在热气流中的分散状态可以分为两大类：堆积态活化煅烧和悬浮态活化煅烧。由于堆积态煅烧一般采用粒装或块状煤矸石，以堆积状态处于煅烧窑炉中，且煤矸石物料的热传导系数低，不仅存在物料与热气流之间接触面积小，换热效率低的问题，而且由于煤矸石物块内外温差大，料块外部过烧，内部欠烧，严重影响产品质量和活性。研究发现，煤矸石颗粒粒径越大，物料间的传热效率越低，从而使得煤矸石的脱羟基反应速度越慢。因此，将煤矸石磨成粉状进行悬浮煅烧可以有效提升煤矸石脱羟基反应的速度，即利用悬浮预热分解技术，可有效避免煤矸石煅烧成品出现外部过烧而内部欠烧的现象。
煤矸石中往往含有较多的可燃物质，在高温下会释放出一定的热量，且可燃物燃烧温度区间广，采用悬浮预热分解技术，煅烧炉内燃烧不稳定，温度分布不均，会导致煅烧的产品质量不稳定，且煤矸石在预热器系统内会燃烧放热，从而导致预热器系统出现结皮堵塞等问题，同时，煤矸石中含有一定量的有害的有机挥发性气体，产生CO、二噁英及VOCs排放超标的问题，针对CO超标问题，通常的解决方案是运行过程中加大高温风机拉风，加大过剩空气系数，增加煅烧炉炉容，煅烧炉气体停留时间大于10s，导致预热器系统风量高且出口温度高，系统热耗高。因此，有必要开发低碳环保的煤矸石悬浮煅烧方法及工艺系统，解决煅烧炉内高效稳定燃烧、预热器系统结皮堵塞问题，并且实现系统的超低排放尾气处理，以便实现煤矸石废弃物的大规模资源化利用。
解决上述技术问题的难度和意义：
因此，基于这些问题，提供一种低碳环保的煤矸石悬浮煅烧方法及工艺系统，煅烧炉采用多层分布的多孔介质燃烧器，可以燃烧中低热值气体，解决煅烧炉内燃烧不稳定，温度分布不均难题，设计煅烧炉合理容积，煅烧炉气体停留时间小于7s，控制煅烧炉出口烟气有3000-8000ppmCO，使整个窑尾系统风量小，又利用废气中的CO作为燃料，帮助蓄热式焚烧炉减少化石燃料，同时脱除了CO、VOCs等有害气体，之后利用活性炭吸附脱除二噁英，整个生产系统煅烧炉炉容小、热耗低，且大幅度降低了废气处理环保设备投资。
发明内容
本申请目的在于为解决现有技术中技术问题而提供一种低碳环保的煤矸石悬浮煅烧方法及工艺系统，煅烧炉采用多层分布的多孔介质燃烧器，可以燃烧中低热值气体，解决煅烧炉内燃烧不稳定，温度分布不均难题，设计煅烧炉合理容积，煅烧炉气体停留时间小于7s，控制煅烧炉出口烟气有 3000-8000ppmCO，使整个窑尾系统风量小，又利用废气中的CO作为燃料，帮助蓄热式焚烧炉减少化石燃料，同时脱除了CO、VOCs等有害气体，之后利用活性炭吸附脱除二噁英，整个生产系统煅烧炉炉容小、热耗低，且大幅度降低了废气处理环保设备投资。
本申请实施例为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种低碳环保煤矸石悬浮煅烧方法，所述低碳环保煤矸石悬浮煅烧方法包括以下步骤：
步骤一：将煤矸石悬浮煅烧，煅烧炉采用至少两层多孔介质燃烧器，燃烧中低热值气体燃料，采用第二冷却系统出来经过收尘器B的180-220℃的热风当一次助燃风；煅烧炉系统内气体停留时间小于7s，控制煅烧炉出口烟气中O2含量小于2.0％，CO含量为3000-8000ppm。
有序控制含有一定热量的煤矸石燃烧，满足煅烧炉内稳定温度场均匀控制，使煅烧产品质量稳定。
通过控制煅烧炉出口烟气中O2含量小于2.0％，CO含量为3000-8000ppm，减少系统用风量，降低热耗，并通过采用低氧及少量CO的烟气在预热器内对煤矸石进行预热，可避免煤矸石在预热过程中燃烧放热，避免系统结皮堵塞。
本申请实施例还可以采用以下技术方案：
在上述低碳环保煤矸石悬浮煅烧方法中，进一步的，所述步骤一中用锁风装置加强下料管锁风，用火泥涂抹加强人孔门、捅灰孔部位密封，所述步骤一中的中低热值气体燃料为热值＜15.07MJ/Nm3的气体燃料。
避免漏风引起氧含量增加，使煤矸石在预热器中燃烧。
在上述低碳环保煤矸石悬浮煅烧方法中，进一步的，所述步骤一之后还有步骤二，所述步骤二包括：
对出预热器废气进行余热发电或通过增湿塔降温，废气降温至200℃以下，废气经过高温风机后进入收尘器A收尘，收尘器A出口废气粉尘浓度控制在10mg/Nm3以下，然后进入蓄热式焚烧炉，废气中CO 为之提供部分燃料，高温燃烧有害气体VOCs，使VOCs浓度控制在20mg/Nm3以下，脱除VOCs及不含 CO的废气再次经过余热发电或喷水装置降温至100℃，通过脱硫装置进行脱硫，使废气中SO2排放控制 35mg/Nm3以下，之后通过活性炭装置吸附二噁英，使二噁英排放控制在0.1ng-TEQ/m3以下。
一种低碳环保煤矸石悬浮煅烧工艺系统，所述低碳环保煤矸石悬浮煅烧工艺系统包括依次连接的预热器、煅烧炉和冷却系统，所述冷却系统包括第一冷却系统和第二冷却系统，所述预热器的废气出口连接余热发电及废气处理系统。
可根据煤矸石中可燃物质的燃烧温度区间灵活选择预热器级数，合理设计煅烧炉炉容并控制高温风机拉风，降低出分解炉O2含量，预热器出口废气中可以含有3000-8000ppmCO，从而降低预热器出口的废气风量，达到降低系统热耗的目标。
煅烧炉采用多层分布的多孔介质燃烧器，燃烧中低热值气体，并通过调节喂入煅烧炉内的燃料量和物料量控制煅烧炉内的温度分布在合理的范围内，煅烧炉内合理的温度分布可保证煤矸石(和燃料)的充分燃烧和煤矸石的充分煅烧(当煤矸石热值在适用范围内，其自身所含的热量即可满足煤矸石中高岭石煅烧对热量的需求，不用额外添加燃料或者补充少量燃料即可，此时为煤矸石的充分燃烧，其他情况为燃料和煤矸石的充分燃烧)。
在上述低碳环保煤矸石悬浮煅烧工艺系统中，进一步的，所述预热器为三级，所述第一级旋风预热器和第二级旋风预热器之间设有喂料点A，所述第二级旋风预热器和第三级旋风预热器之间设有喂料点 B，煤矸石原料粉经由喂料装置由喂料点A或喂料点B或同时由喂料点A和喂料点B喂入悬浮预热系统。
在上述低碳环保煤矸石悬浮煅烧工艺系统中，进一步的，所述预热器或煅烧炉设置SNCR精准脱硝装置，所述煅烧炉采用多层分布的多孔介质燃烧器，所述多孔介质燃烧器燃烧中低热值气体燃料，所述中低热值气体燃料包括高炉煤气、低浓度瓦斯、煤矿乏风。
在上述低碳环保煤矸石悬浮煅烧工艺系统中，进一步的，所述余热发电及废气处理系统包括并联的余热发电A和增湿塔，并联后与高温风机、收尘器A和蓄热式焚烧炉依次连接，余热发电B和喷水装置并联，并联后一端与蓄热式焚烧炉连接，另一端与脱硫装置连接，脱硫装置之后依次连接活性炭装置和烟囱。
余热发电不工作时连接增湿塔，降温后的废气通过高温风机拉到收尘器A进行收尘，然后通过蓄热式焚烧炉处理CO和VOCs等有害气体，CO可以帮助蓄热式焚烧炉节省化石燃料用量。处理后的废气再次经过余热发电B或喷水装置(余热发电不工作时进入喷水装置)进行降温，然后进入脱硫装置进行脱硫处理，进入活性炭装置吸附二噁英，废气达到环保排放指标，通过烟囱排放。
在上述低碳环保煤矸石悬浮煅烧工艺系统中，进一步的，常温空气进第二冷却系统，随后对进第二冷却系统的物料进行冷却，换热完成的空气从第二冷却系统最上一级旋风冷却器出风口离开，经收尘器除尘后进循环风机，随后分为四路：其中一路进第一冷却系统最下一级旋风冷却器，随后对进第一冷却系统的热物料进行冷却；其中一路进煅烧炉多孔介质燃烧器，作为助燃介质供煅烧炉内燃料燃烧；其中一路进煤矸石粉磨系统烘干煤矸石水份，进行余热利用，最后一路直接进入烟囱外排。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：
1、本发明煅烧炉采用多层分布的多孔介质燃烧器，可以燃烧中低热值气体，采用第二冷却系统出来经过收尘器B的180-220℃的热风当一次助燃风，提高多孔燃烧器预混空气温度，进一步提高多孔燃烧器燃烧效率，解决煅烧炉内燃烧不稳定，温度分布不均难题，有序控制煤矸石燃烧，稳定煅烧产品质量。
2、本发明设计煅烧炉合理容积，煅烧炉气体停留时间小于7s，控制煅烧炉出口烟气有 3000-8000ppmCO，使整个窑尾系统风量小，从而降低系统热耗。
3、本发明预热器出口废气中含有的CO，为蓄热式焚烧炉后续燃烧提供部分燃料，减少化石燃料用量，并高温焚烧处理废气中VOCs，使VOCs浓度控制在20mg/Nm3以下。并通过活性炭装置吸附二噁英，使二噁英排放控制在0.1ng-TEQ/m3以下。
4、本发明第一冷却系统用于将煅烧制得的偏高岭石进行初步冷却，初步冷却后的偏高岭石进第二冷却系统经空气冷却至后续生产所需的温度，换热完成的热空气分为四路：一部分去第一冷却系统冷却熟料，可有效降低第一冷却系统的设备规格；一部分进煅烧炉多孔介质燃烧器，作为助燃介质供煅烧炉内燃料燃烧，提高中低热值气体的燃烧效率；一部分进煤矸石粉磨系统烘干煤矸石水份，进行余热利用；一部分可以直接通过烟囱外排。
4、本发明第二冷却系统换热完成的热空气去往煤矸石粉磨系统，这一部分风不需要进行环保处理，预热器出口所需要处理的废气风量大幅度减少，后续的蓄热式焚烧炉、脱硫脱二噁英等环保设备选型小，从而大幅度降低了环保设备及运营成本，降低生产成本。
5、本发明根据实际生产情况可实现预热器二/三级切换，通过对预热器喂料点进行多点设计，使得预热器可以实现切换运行，喂料点及不同喂料比例可根据生产实际实现灵活可调，工艺操作方便灵活，使充分预热后的煤矸石物料在短时间内进入煅烧炉，避免预热器系统结皮堵塞。
6、本发明充分利用了煤矸石可燃物热量，可以采用低热值气体燃料，考虑了全系统的热量回收利用，烧成系统热耗低，所需处理的废气风量小，环保设备投资小，各项污染物排放达到环保指标。
附图说明
以下将结合附图来对本申请实施例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，因此不作为本申请范围的限定。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为本发明实施例提供的生产工艺流程图；
图2为说明书附图1中预热器、煅烧炉及冷却系统部分的局部放大图；
图3为说明书附图1中余热发电及废气处理系统部分的局部放大图。
图中：
图中带箭头虚线为气流方向，带箭头实线为料流方向。
1、预热器；2、煅烧炉；3、第一冷却系统；4、第二冷却系统；5、多孔介质燃烧器；6、脱硝装置； 7、余热发电A；8、增湿塔；9、高温风机；10、收尘器A；11、蓄热式焚烧炉；12、余热发电B；13、喷水装置；14、脱硫装置；15、活性炭装置；16、收尘器B；17、循环风机；18、煤矸石磨系统；19、烟囱；20、锁风装置。
具体实施方式
所述低碳环保的煤矸石悬浮煅烧的工艺系统包括依次相连的预热器1、煅烧炉2、第一冷却系统，第二冷却系统，出所述预热器的废气进入余热发电及废气处理系统。
所述煅烧炉2采用多层分布的多孔介质燃烧器5，燃烧中低热值气体，采用第二冷却系统出来经过收尘器B的180-220℃的热风当一次助燃风，有序控制煤矸石燃烧，设计煅烧炉合理容积，控制煅烧炉出口烟气有少量CO。
所述高温风机9控制出预热器1的风量及CO浓度，出预热器1的废气中的CO为所述蓄热式焚烧炉11提供部分燃料。
所述余热发电及废气处理系统包括并联的余热发电A7和增湿塔8，并联后与高温风机9、收尘器 A10和蓄热式焚烧炉11依次连接，余热发电B12和喷水装置13并联，并联后一端与蓄热式焚烧炉11连接，另一端与脱硫装置14连接，脱硫装置之后依次连接活性炭装置15和烟囱19。
所述第一冷却系统用于将煅烧制得的偏高岭石进行初步冷却，初步冷却后的偏高岭石进第二冷却系统经空气冷却至后续生产所需的温度，换热完成的热空气经收尘器收尘后分为四路：一部分去第一冷却系统冷却熟料，一部分进煅烧炉多孔介质燃烧器，作为助燃介质供煅烧炉内燃料燃烧，一部分进煤矸石粉磨系统18烘干煤矸石水份，进行余热利用，一部分可以直接通过烟囱外排。
低碳环保的煤矸石悬浮煅烧方法包括如下步骤：步骤一、煤矸石悬浮煅烧：煤矸石所含热值为 200～500kcal/kg，煅烧炉采用多层分布的多孔介质燃烧器，燃烧中低热值气体，采用第二冷却系统出来经过收尘器的180-220℃的热风当一次助燃风，有序控制煤矸石燃烧，满足煅烧炉内稳定温度场均匀控制，使煅烧产品质量稳定。设计煅烧炉合理容积，煅烧炉内气体停留时间小于7s，控制煅烧炉出口烟气中O2含量小于2.0％，CO含量为3000-8000ppm，减少系统用风量，降低热耗，并通过采用低氧及少量CO的烟气在预热器内对煤矸石进行预热，可避免煤矸石在预热过程中燃烧放热，避免系统结皮堵塞。
所述步骤一中用锁风装置加强下料管锁风，用火泥涂抹加强人孔门、捅灰孔等部位密封，以减少预热器系统的漏风点，避免O2漏入，引起煤矸石可燃物在预热器中燃烧形成结皮堵塞。预热器或煅烧炉设置脱硝装置，使NOx排放至100mg/Nm3以下。
所述步骤一之后还有以下步骤：
余热发电及环保废气处理：对出预热器废气进行余热发电或通过增湿塔降温，废气降温至200℃以下，废气经过高温风机后进入收尘器A收尘，收尘器出口废气粉尘浓度控制在10mg/Nm3以下，然后进入蓄热式焚烧炉，废气中CO为蓄热式焚烧炉提供部分燃料，减少化石燃料用量，高温燃烧有害气体VOCs，使VOCs浓度控制在20mg/Nm3以下，脱除VOCs及不含CO的废气再次经过余热发电或喷水装置降温至 100℃，通过脱硫装置进行脱硫，使废气中SO2排放控制35mg/Nm3以下，之后通过活性炭装置吸附二噁英，使二噁英排放控制在0.1ng-TEQ/m3以下。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例1
所述低碳环保的煤矸石悬浮煅烧的方法包括：
煤矸石所含热值为200～500kcal/kg，煅烧炉采用多层分布的多孔介质燃烧器，燃烧中低热值气体，采用第二冷却系统出来经过收尘器的180-220℃的热风当一次助燃风，有序控制煤矸石燃烧，满足煅烧炉内稳定温度场均匀控制，使煅烧产品质量稳定。设计煅烧炉合理容积，煅烧炉内气体停留时间小于7s，控制煅烧炉出口烟气中O2含量小于2.0％，CO含量为3000-8000ppm，减少系统用风量，降低热耗，并通过采用低氧及少量CO的烟气在预热器内对煤矸石进行预热，可避免煤矸石在预热过程中燃烧放热，避免系统结皮堵塞；
用锁风装置加强下料管锁风，用火泥涂抹加强人孔门、捅灰孔等部位密封，以减少预热器系统的漏风点，避免O2漏入，引起煤矸石可燃物在预热器中燃烧形成结皮堵塞。预热器或煅烧炉设置脱硝装置，使NOx排放至100mg/Nm3以下。
余热发电及环保废气处理：对出预热器废气进行余热发电或通过增湿塔8降温，废气降温至200℃以下，废气经过高温风机后进入收尘器A10收尘，收尘器出口废气粉尘浓度控制在10mg/Nm3以下，然后进入蓄热式焚烧炉11，废气中CO为之提供部分燃料，高温燃烧有害气体VOCs，使VOCs浓度控制在 20mg/Nm3以下，脱除VOCs及不含CO的废气再次经过余热发电或喷水装置13降温至100℃，通过脱硫装置14进行脱硫，使废气中SO2排放控制35mg/Nm3以下，之后通过活性炭装置吸附二噁英，使二噁英排放控制在0.1ng-TEQ/m3以下。废气中CO为蓄热式焚烧炉11提供部分燃料，减少化石燃料用量，并高温处理废气中VOCs。
冷却系统及热回收利用：第一冷却系统用于将煅烧制得的偏高岭石进行初步冷却，初步冷却后的偏高岭石进第二冷却系统经空气冷却至后续生产所需的温度，换热完成的热空气分为四路：一部分去第一冷却系统冷却熟料，一部分进煅烧炉多孔介质燃烧器，作为助燃一次风供煅烧炉内燃料燃烧，一部分进煤矸石粉磨系统烘干煤矸石水份，进行余热利用，一部分可以直接通过烟囱外排。
实施例2
所述低碳环保的煤矸石悬浮煅烧的工艺系统包括：
预热器1，预热器1煤矸石中可燃物质的燃烧温度区间灵活选择预热器级数，预热器1后接煅烧炉 2，预热器1或煅烧炉2设置SNCR精准脱硝装置，所述煅烧炉2后依次接第一冷却系统3，第二冷却系统4。
所述预热器1废气出口连接余热发电A7，降温后的废气通过高温风机9拉到收尘器A10进行收尘，然后通过蓄热式焚烧炉11处理CO和VOCs等有害气体，处理后的废气再次经过余热发电B12进行降温，然后进入脱硫装置14进行脱硫处理，进入活性炭装置吸附二噁英，废气达到环保排放指标，通过烟囱19 排放。
常温空气进第二冷却系统4，随后对进第二冷却系统4的物料进行冷却，换热完成的空气从第二冷却系统4最上一级旋风冷却器出风口离开，经收尘器除尘后进循环风机17(收尘器收尘当作成品落入成品拉链机)，随后分为四路：其中一路进第一冷却系统3最下一级旋风冷却器，随后对进第一冷却系统的热物料进行冷却。其中一路进煅烧炉多孔介质燃烧器，作为助燃一次风供煅烧炉内燃料燃烧。其中一路进煤矸石粉磨系统烘干煤矸石水份，进行余热利用，最后一路可以直接进入烟囱19外排。
实施例3
所述低碳环保的煤矸石悬浮煅烧的工艺系统包括：
预热器1，预热器1煤矸石中可燃物质的燃烧温度区间灵活选择预热器级数，预热器1后接煅烧炉 2，预热器1或煅烧炉2设置SNCR精准脱硝装置，所述煅烧炉2后依次接第一冷却系统3，第二冷却系统4。
当余热发电A7和余热发电B12设备不工作时，所述预热器1废气出口连接增湿塔8，降温后的废气通过高温风机9拉到收尘器A10进行收尘，然后通过蓄热式焚烧炉11处理CO和VOCs等有害气体，处理后的废气经过喷水装置13进行降温，然后进入脱硫装置14进行脱硫处理，进入活性炭装置吸附二噁英，废气达到环保排放指标，通过烟囱25排放。
常温空气进第二冷却系统4，随后对进第二冷却系统4的物料进行冷却，换热完成的空气从第二冷却系统4最上一级旋风冷却器出风口离开，经收尘器除尘后进循环风机17(收尘器收尘当作成品落入成品拉链机)，随后分为四路：其中一路进第一冷却系统3最下一级旋风冷却器，随后对进第一冷却系统的热物料进行冷却。其中一路进煅烧炉多孔介质燃烧器，作为助燃一次风供煅烧炉内燃料燃烧。其中一路进煤矸石粉磨系统烘干煤矸石水份，进行余热利用，最后一路可以直接进入烟囱19外排。
综上所述，本发明提供一种低碳环保的煤矸石悬浮煅烧方法及工艺系统，使煤矸石的燃烧放热及分解过程均发生在煅烧炉系统内，系统虽然产生部分CO，但整个窑尾系统风量小，又利用废气中的CO作为燃料，帮助蓄热式焚烧炉减少化石燃料，同时脱除了CO、VOCs等有害气体，之后利用活性炭吸附脱除二噁英，整个生产系统热耗低，且大幅度降低了废气处理环保设备投资。
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 (8)
1.一种低碳环保煤矸石悬浮煅烧方法，其特征在于：所述低碳环保煤矸石悬浮煅烧方法包括以下步骤：
步骤一：将煤矸石悬浮煅烧，煅烧炉采用至少两层多孔介质燃烧器，燃烧中低热值气体燃料，采用第二冷却系统出来经过收尘器B的180-220℃的热风当一次助燃风；煅烧炉系统内气体停留时间小于7s，控制煅烧炉出口烟气中O2含量小于2.0％，CO含量为3000-8000ppm。
2.根据权利要求1所述的低碳环保煤矸石悬浮煅烧方法，其特征在于：所述步骤一中用锁风装置加强下料管锁风，用火泥涂抹加强人孔门、捅灰孔部位密封，所述步骤一中的中低热值气体燃料为热值＜15.07MJ/Nm3的气体燃料。
3.根据权利要求1所述的低碳环保煤矸石悬浮煅烧方法，其特征在于：所述步骤一之后还有步骤二，所述步骤二包括：
对出预热器废气进行余热发电或通过增湿塔降温，废气降温至200℃以下，废气经过高温风机后进入收尘器A收尘，收尘器A出口废气粉尘浓度控制在10mg/Nm3以下，然后进入蓄热式焚烧炉，废气中CO为之提供部分燃料，高温燃烧有害气体VOCs，使VOCs浓度控制在20mg/Nm3以下，脱除VOCs及不含CO的废气再次经过余热发电或喷水装置降温至100℃，通过脱硫装置进行脱硫，使废气中SO2排放控制35mg/Nm3以下，之后通过活性炭装置吸附二噁英，使二噁英排放控制在0.1ng-TEQ/m3以下。
4.一种低碳环保煤矸石悬浮煅烧工艺系统，其特征在于：所述低碳环保煤矸石悬浮煅烧工艺系统包括依次连接的预热器、煅烧炉和冷却系统，所述冷却系统包括第一冷却系统和第二冷却系统，所述预热器的废气出口连接余热发电及废气处理系统。
5.根据权利要求4所述的低碳环保煤矸石悬浮煅烧工艺系统，其特征在于：所述预热器为三级，所述第一级旋风预热器和第二级旋风预热器之间设有喂料点A，所述第二级旋风预热器和第三级旋风预热器之间设有喂料点B，煤矸石原料粉经由喂料装置由喂料点A或喂料点B或同时由喂料点A和喂料点B喂入悬浮预热系统。
6.根据权利要求4所述的低碳环保煤矸石悬浮煅烧工艺系统，其特征在于：所述预热器或煅烧炉设置SNCR精准脱硝装置，所述煅烧炉采用多层分布的多孔介质燃烧器，所述多孔介质燃烧器燃烧中低热值气体燃料，所述中低热值气体燃料包括高炉煤气、低浓度瓦斯、煤矿乏风。
7.根据权利要求4所述的低碳环保煤矸石悬浮煅烧工艺系统，其特征在于：所述余热发电及废气处理系统包括并联的余热发电A和增湿塔，并联后与高温风机、收尘器A和蓄热式焚烧炉依次连接，余热发电B和喷水装置并联，并联后一端与蓄热式焚烧炉连接，另一端与脱硫装置连接，脱硫装置之后依次连接活性炭装置和烟囱。
8.根据权利要求4所述的低碳环保煤矸石悬浮煅烧工艺系统，其特征在于：常温空气进第二冷却系统，随后对进第二冷却系统的物料进行冷却，换热完成的空气从第二冷却系统最上一级旋风冷却器出风口离开，经收尘器除尘后进循环风机，随后分为四路：其中一路进第一冷却系统最下一级旋风冷却器，随后对进第一冷却系统的热物料进行冷却；其中一路进煅烧炉多孔介质燃烧器，作为助燃一次风供煅烧炉内燃料燃烧；其中一路进煤矸石粉磨系统烘干煤矸石水份，进行余热利用；最后一路直接进入烟囱外排。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211369402.XA CN115650618B (zh) | 2022-11-03 | 2022-11-03 | 一种低碳环保煤矸石悬浮煅烧方法及工艺系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211369402.XA CN115650618B (zh) | 2022-11-03 | 2022-11-03 | 一种低碳环保煤矸石悬浮煅烧方法及工艺系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115650618A true CN115650618A (zh) | 2023-01-31 |
| CN115650618B CN115650618B (zh) | 2023-09-01 |
Family
ID=84994982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211369402.XA Active CN115650618B (zh) | 2022-11-03 | 2022-11-03 | 一种低碳环保煤矸石悬浮煅烧方法及工艺系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115650618B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103864325A (zh) * | 2014-03-25 | 2014-06-18 | 西安建筑科技大学 | 一种悬浮态煅烧煤矸石的生产系统 |
| CN212293337U (zh) * | 2020-10-20 | 2021-01-05 | 黄加成 | 立式煤矸石活化窑炉 |
| CN112897542A (zh) * | 2021-01-28 | 2021-06-04 | 天津水泥工业设计研究院有限公司 | 一种用于高岭土低温快速煅烧改性的工艺及装置 |
| CN214009940U (zh) * | 2020-12-31 | 2021-08-20 | 河南郑矿机器有限公司 | 一种节能型悬浮焙烧煤矸石处理系统 |
-
2022
- 2022-11-03 CN CN202211369402.XA patent/CN115650618B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103864325A (zh) * | 2014-03-25 | 2014-06-18 | 西安建筑科技大学 | 一种悬浮态煅烧煤矸石的生产系统 |
| CN212293337U (zh) * | 2020-10-20 | 2021-01-05 | 黄加成 | 立式煤矸石活化窑炉 |
| CN214009940U (zh) * | 2020-12-31 | 2021-08-20 | 河南郑矿机器有限公司 | 一种节能型悬浮焙烧煤矸石处理系统 |
| CN112897542A (zh) * | 2021-01-28 | 2021-06-04 | 天津水泥工业设计研究院有限公司 | 一种用于高岭土低温快速煅烧改性的工艺及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115650618B (zh) | 2023-09-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202203950U (zh) | 一种有机固体废物热解气化装置 | |
| CN110513693B (zh) | 一种污泥焚烧方法 | |
| CN102302892A (zh) | 用双效反应器处理高温废物焚化炉产生的烟气的方法和系统 | |
| CN109797006A (zh) | 一种烟气干燥送粉的超细生物质与燃煤耦合发电系统及方法 | |
| CN201218507Y (zh) | 等离子体、氧化钙协同气化的垃圾生物质气化设备 | |
| CN113606946A (zh) | 一种水泥窑尾烟气的二氧化碳捕集系统及减排方法 | |
| CN112500003A (zh) | 一种新型预热煅烧减少氮氧化物的排放方法 | |
| CN201272768Y (zh) | 不用常规燃料助燃的生活垃圾转化系统及设备 | |
| CN116147371A (zh) | 一种提高水泥工业化石燃料替代率的系统及方法 | |
| CN115654914A (zh) | 利用替代燃料全氧燃烧耦合碳捕集的水泥生产方法 | |
| CN102705832A (zh) | 无烟气排放的固体废弃物焚烧炉 | |
| CN113617805B (zh) | 一种低温热处理飞灰的系统与方法 | |
| CN213537825U (zh) | 垃圾衍生燃料气化与大型燃煤机组环保高效耦合发电系统 | |
| CN201297860Y (zh) | 一种电石渣全部替代石灰石煅烧水泥的装置 | |
| CN204786428U (zh) | 多腔室生活垃圾热解处理成套设备 | |
| CN109812830A (zh) | 一种生物颗粒与燃煤耦合发电系统及方法 | |
| CN104315519A (zh) | 一种高含氮可燃废弃物低污染自洁净燃烧方法及装置 | |
| CN209652250U (zh) | 一种烟气干燥送粉的超细生物质与燃煤耦合发电系统 | |
| CN115650618B (zh) | 一种低碳环保煤矸石悬浮煅烧方法及工艺系统 | |
| CN102519047A (zh) | 低能耗有害废弃物无害化焚烧系统 | |
| CN102705831A (zh) | 一种固体废弃物焚烧炉炉体 | |
| CN115682732A (zh) | 一种灵活可调的煤矸石悬浮煅烧生产系统及生产方法 | |
| CN211946286U (zh) | 一步法制备不定型脱硫脱硝活性焦装备 | |
| CN209655336U (zh) | 一种生物颗粒与燃煤耦合发电系统 | |
| CN202561765U (zh) | 无烟气排放的固体废弃物焚烧炉 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |