CN116182570A - 水泥熟料生产线生料预热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水泥熟料生产线生料预热系统，包括若干级旋风筒及其连接管道，其中，C1旋风筒的烟气出口连接有C1废气风管，所述C1废气风管的出口连接有用于对生料进行预热的外置旋风筒，所述外置旋风筒位于窑尾框架之外；出C1旋风筒的烟气经过C1废气风管进入外置旋风筒内，与进入外置旋风筒内的生料进行气固换热，换热后的热生料输送至窑尾预热器C2‑C1连接管道，降温后的烟气进入原料粉磨及窑尾废气处理系统。本发明通过外置旋风筒增加预热器级数，提高系统热效率，从而降低烧成系统热耗；本发明用于现有水泥熟料烧成系统改造，投资少，工期短，系统热耗降低显著，具有很好的经济社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种水泥生产过程中的生料预热系统，尤其涉及一种水泥熟料生产线生料预热系统。
背景技术
预热、预分解系统是新型干法水泥熟料烧成系统的核心，其性能对整个烧成系统的稳定运行、热耗以及电耗等技术指标的影响至关重要。图1是目前国内外常规预热预分解系统示意图，预热器各级旋风筒均高度方向上叠加，置于窑尾高温风机之前，窑尾框架之内。预热器级数越多，其气固换热效率越高,预热器出口废气温度越低，相应系统煤耗越低。
目前水泥生产线窑尾大多数采用五级悬浮预热器，生料的预热由多级旋风筒和旋风筒连接管道组成的换热单元完成，采用顺流换热形式。为满足碳减排要求，提高能源效率，新设计的系统一般均采用六级预热器，标煤耗降低显著；将五级改为六级满足现有的五级预热器系统的较大幅度降低热耗需求，如果采用常规方案，在现有窑尾框架顶部增加一级换热单元，土建窑尾框架需要增加一层且载荷增加较多，首先需要对现有土建框架结构进行安全检测鉴定，然后依据现行规范进行加固设计计算，因无法通过技改增加现有窑尾框架土建基础埋深，增加层高导致土建框架高宽比不满足规范要求，基础零应力区也不易满足要求，通常窑尾框架都是采取拆除重建的改造方式，较少采用加固的方式。因此，预热器五级改六级的技改难度大，投资高、改造工期长。
因此，找到一种简单、高效且安全可靠的对现有水泥熟料生产线悬浮预热器升级降耗技改的方法迫在眉睫。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种不影响原有预热器框架的前提下降低系统煤耗的水泥熟料生产线生料预热系统。
技术方案：本发明的水泥熟料生产线生料预热系统，包括若干级旋风筒及其连接管道，其中，C1旋风筒的烟气出口连接有C1废气风管，所述C1废气风管的出口连接有用于对生料进行预热的外置旋风筒，所述外置旋风筒位于窑尾框架之外；出C1旋风筒的烟气经过C1废气风管进入外置旋风筒内，与进入外置旋风筒内的生料进行气固换热，换热后的热生料输送至窑尾预热器C2-C1连接管道，降温后的烟气进入原料粉磨及窑尾废气处理系统。
其中，所述换热后的热生料通过耐温输送提升设备输送至窑尾预热器C2-C1连接管道。
其中，所述C1废气风管的出口依次连接有余热锅炉、高温风机，所述外置旋风筒设置于所述余热锅炉与C1废气风管之间，或者设置于高温风机的出口。
其中，所述生料通过分料阀输送至外置旋风筒内。
其中，所述的外置旋风筒为一级或多级。
其中，所述外置旋风筒通过支架支撑。
其中，控制0～100％的生料进入外置旋风筒，另有100％～0的生料进入窑尾预热器C2-C1连接管道，以达到系统的温度控制需求。
其中，当100％生料进入外置旋风筒后，生料经预热温度升至190～210℃，降温后的烟气温度200～220℃；按常规六级预热器系统余热发电锅炉温降的情况，C1出口废气经余热锅炉后烟气温度降为340～360℃，出外置旋风筒的温度200～220℃，与常规六级预热器系统热回收效率一致。
有益效果：本发明与现有技术相比，取得如下显著效果：(1)通过在窑尾废气风管之后、预热器土建框架之外设置外置旋风筒来增加预热器级数，提高了系统热回收效率，较大幅度降低了煤耗；(2)不需要加固原有水泥熟料生产线预热器土建框架，实现系统五级预热器系统改六级或七级预热器系统，改造工程量较小，施工周期短，易于实施，投资低。(3)对于设置窑尾烟气SCR脱硝和余热发电的系统，由于C1出口气体温度的增加，有利于SCR脱硝效率和发电效率提升。(4)对于进入所述预热单元的生料可在0～100％之间任意调节，控制废气温度，以适应原料水分变化，满足废气烘干原料的需求；灵活调节，达到SCR脱硝、余热发电、系统煤耗的综合最优。(5)对于水泥熟料生产线，由于增加了生料预热单元，预热器低温区料气相互混合次数增加，由于生料粉的脱硫作用，可有效减少SO2排放。
附图说明
图1为现有技术中的五级预热分解系统示意图；
图2为本发明的生料预热系统示意图。
具体实施方式
下面对本发明作进一步详细描述。
图1为现有技术中的五级预热分解系统示意图。如图2所示，本发明提供的水泥熟料生产线生料预热系统，包括现有技术中依次连接的窑尾五级预热器，具体包括由上至下依次设置的C1旋风筒2、C2旋风筒、C3旋风筒、C4旋风筒、C5旋风筒和分解炉1，在C1旋风筒和C2旋风筒之间设有C2-C1连接管道3。本发明的窑尾五级预热器为现有技术，五级旋风筒之间的连接关系、五级旋风筒与分解炉的连接关系、以及各部件运行方式均属于现有技术。本发明的窑尾五级预热器在C1旋风筒2的烟气出口依次设置余热锅炉4、高温风机5、C1废气风管6。
C1废气风管6的出口与外置旋风筒7连接，废气风管6及外置旋风筒7由结构框架支撑，位于C1旋风筒所在的窑尾框架之外。生料通过分料阀9输送至废气风管6，进而输送至外置旋风筒7内。外置旋风筒7的烟气出口连接原料粉磨及废气处理系统8；该原料粉磨及废气处理系统8为现有技术。外置旋风筒7的物料出口与窑尾预热器C2-C1连接管道3连接。在外置旋风筒7的物料出口设置耐温输送提升设备(未示出)，经换热后的热生料通过耐温输送提升设备回到窑尾预热器C2-C1连接管道3。
工作过程：
出C1旋风筒2的烟气经余热锅炉4、高温风机5、C1废气风管6进入外置旋风筒7，出均化库的生料通过分料阀9进入外置旋风筒7，控制生料的输入量为0～100％，在外置旋风筒7内进行气固换热，经换热后分离出的热生料通过耐温输送提升设备回到窑尾预热器C2-C1连接管道3，另有100％～0生料进入窑尾预热器C2-C1连接管道3，以达到系统的温度控制需求；温度降低后的烟气进入原料粉磨及窑尾废气处理系统8。
对于水泥熟料生产线，五级预热器系统的废气出口温度～320℃。六级预热器系统的废气出口温度～260℃，经余热发电后烟气温度降为220℃。而对于本发明的系统，若100％生料进入外置旋风筒7后，生料温度由～50℃升至190℃～210℃，C1出口废气温度～400℃，按常规六级预热器系统余热发电锅炉温降的情况，C1出口废气经余热锅炉4后烟气温度340～360℃，出外置旋风筒7温度200～220℃，与常规六级预热器系统热回收效率一致。当外置旋风筒7为两级旋风筒时，则热回收效率要优于常规六级预热器系统。
Claims (9)
1.一种水泥熟料生产线生料预热系统，包括若干级旋风筒及其连接管道、分解炉(1)，其中，C1旋风筒(2)的烟气出口连接有C1废气风管(6)，其特征在于，所述C1废气风管(6)的出口连接有用于对生料进行预热的外置旋风筒(7)，所述外置旋风筒(7)位于窑尾框架之外；出C1旋风筒(2)的烟气经过C1废气风管(6)进入外置旋风筒(7)内，与进入外置旋风筒(7)内的生料进行气固换热，换热后的热生料输送至窑尾预热器C2-C1连接管道(3)，降温后的烟气进入原料粉磨及窑尾废气处理系统(8)。
2.根据权利要求1所述的水泥熟料生产线生料预热系统，其特征在于，所述换热后的热生料通过耐温输送提升设备输送至窑尾预热器C2-C1连接管道(3)。
3.根据权利要求1所述的水泥熟料生产线生料预热系统，其特征在于，所述C1废气风管(6)的出口依次连接有余热锅炉(4)、高温风机(5)，所述外置旋风筒(7)设置于所述余热锅炉(4)与C1废气风管(6)之间，或者设置于高温风机(5)的出口。
4.根据权利要求1所述的水泥熟料生产线生料预热系统，其特征在于，所述生料通过分料阀输送至外置旋风筒(7)内。
5.根据权利要求1所述的水泥熟料生产线生料预热系统，其特征在于，所述的外置旋风筒(7)为一级或多级。
6.根据权利要求1所述的水泥熟料生产线生料预热系统，其特征在于，所述外置旋风筒(7)通过支架支撑。
7.根据权利要求1所述的水泥熟料生产线生料预热系统，其特征在于，控制0～100％的生料进入外置旋风筒(7)，另有100％～0的生料进入窑尾预热器C2-C1连接管道(3)，以达到系统的温度控制需求。
8.根据权利要求1所述的水泥熟料生产线生料预热系统，其特征在于，当100％生料进入外置旋风筒(7)后，生料经预热后温度升至190℃～210℃，出外置旋风筒的烟气温度为200～220℃。
9.根据权利要求3所述的水泥熟料生产线生料预热系统，其特征在于，当100％生料进入外置旋风筒(7)后，C1出口废气经余热锅炉(4)后，温度降为340～360℃。
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