CN201449130U - 尾气再循环煅烧窑 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种尾气再循环煅烧窑，属于石灰制备设备技术领域。该煅烧窑含有窑筒和具有热气进口、尾气出口和空气进口、空气出口的换热器；所述窑筒的顶部安置布料装置，中部设有燃烧室，底部设置出灰装置；所述窑筒上部的废气出口接换热器的热气进口，所述换热器的空气出口接燃烧室的助燃空气进口；其改进之处在于：所述换热器的尾气出口经受控于阀门的再循环管道连接至燃烧室的燃烧器补气口。这样，经换热器换热后尾气中含有的热量被进一步利用，而不是直接排出，因此进一步节省了能源，并有利于环境保护。

Description

尾气再循环煅烧窑
技术领域
本实用新型涉及一种煅烧设备，尤其是一种尾气再循环煅烧窑，属于石灰制备设备技术领域。
背景技术
煅烧窑属高能耗设备，其中的环形套筒窑使用至今已有40多年的历史，受到广大用户青睐。但在生产操作中始终存在过量空气系数偏高的问题，而过量空气系数大必然导致冷却风量和废气量的增加。结果造成了废气排放量和废气排放热损失增加。此外，废气排放量的增加还导致了风机驱动电机的用电量增加。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的上述能耗大的问题，通过结构改进，提出一种具有显著节能效果的尾气再循环煅烧窑。
为了达到以上目的，申请人经过分析研究认识到，造成煅烧窑过量空气系数增大的主要原因是：在正常过量空气系数条件下操作时，燃烧室温度偏高，往往超出耐材的允许范围，从而引起窑内耐材发生破坏。为了防止燃烧室超温，常采用增加二次空气量来冷却火焰温度(主要是下燃烧室)，结果导致过量空气系数明显高于合理燃烧时所需的量，因此造成了窑的废气排放量和废气排放热损失增加。此外，废气排放量的增加还导致了风机驱动电机的用电量增加。
实验表明，无废气再循环的环形套筒窑热平衡(折合到1kg石灰)见下表(无废气再循环，α＝1.56)
Figure G2009200477710D00021
由该表可以看出，除石灰石的分解热为有效热耗外，其余均为无效热耗。在无效热耗中，废气带走的热量占了67.56％。因此，降低废气带走的热量是降低环形套筒窑总热耗的关键所在。
在此研究分析基础上，申请人提出了本实用新型的尾气再循环煅烧窑，该煅烧窑含有窑筒和具有热气进口、尾气出口和空气进口、空气出口的换热器；所述窑筒的顶部安置布料装置，中部设有燃烧室，底部设置出灰装置；所述窑筒上部的废气出口接换热器的热气进口，所述换热器的空气出口接燃烧室的助燃空气进口；其中所述换热器的尾气出口经受控于阀门的再循环管道连接至燃烧室的燃烧器补气口.
本实用新型的典型结构是，所述窑筒的中部设有上、下两层燃烧室，所述换热器的尾气出口经受控于阀门的再循环管道分别接上、下燃烧室的燃烧器补气口。
本实用新型进一步的完善是，所述助燃空气进口设置在窑筒中部的环形回流管上，并经环形回流管后通过管道分别接上、下燃烧室外侧燃烧器的补气口。
本实用新型再进一步的完善是，所述换热器的尾气出口经串联在再循环管道上的电动或气动调节阀、粉尘分离器、增压风机后，再分别经串联的文氏管流量计、电动或气动调节阀、手动阀接上、下燃烧室的燃烧器补气口。
本实用新型更进一步的完善是：所述换热器B的尾气出口至除尘器的管道上安装有废气-燃气热交换器。
这样，经换热器换热后尾气中含有的热量被进一步利用，而不是直接排出，因此进一步节省了能源，并有利于环境保护。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的尾气再循环煅烧窑如图1所示，窑筒A的顶部安置布料装置A3，中部设有上、下两层燃烧室A1和A2，底部设置出灰装置A4。窑筒A上部的废气出口A5接换热器B的热气进口B1，空气由换热器B的空气进口B3输入，与热气进行热交换后，从空气出口B2输送至燃烧室的驱动空气环形回流管A6。该驱动空气环管A6设置在窑筒A的中部。助燃空气环形回流管A7的助燃空气通过管道分别接上、下燃烧室A1、A2外侧燃烧器的补气口A11和A12。此外，换热器B的尾气出口B4经串联在再循环管道1上的电(或气)动调节阀2、粉尘分离器3、增压风机4后，再分别经串联的文氏管流量计5、电(或气)动调节阀6、手动阀7或文氏管流量计9、电(气)动调节阀10、手动阀11接上、下燃烧室的燃烧器补气口A11和A12。
此外，换热器B的尾气出口B4至除尘器的管道上还安装有废气-燃气热交换器14，燃料气由其进口15进入热交换器14(余热利用装置)，与流经壳程的高温废气进行逆流换热，被加热后的燃料气经燃料气出口12送往煅烧窑原有的燃料气总管，然后输送至燃烧器。考虑到运行操作和设备维护的需要，在燃料气的进口14和出口12之间设有旁通阀门13。这样，可以更充分利用废气的余热。
更进一步，在换热器B的尾气出口B4至除尘器的管道上还可以串接驱动风换热器，驱动风由其进口进入，与流经壳程的高温废气进行逆流换热，被加热后的驱动风经驱动风出口6送往煅烧窑原有的驱动风总管，然后输送至燃烧器。
本实施例的尾气再循环煅烧窑运行时，从换热器废气出口处经再循环管道1引出温度高达350℃～400℃的高温废气，引出的再循环管道根部装有电(或气)动调节阀2，再循环废气经粉尘分离器3初步净化后由废气增压风机4加压后分成两部分.其一(主要部分)经文氏管流量计5、电(或气)动调节阀6和手动阀7送至上部燃烧室的燃烧器.其二(次要部分)是经文氏管流量计9、电(或气)动调节阀10和手动阀11送至下部燃烧室的燃烧器.为了便于调节和维护，废气增压风机后分别送往上、下部燃烧室燃烧器的两根再循环管道间安装有切断阀8.
经过加压的再循环高温废气和二次风在进入燃烧器前混合，燃烧器前管道上安装有调节阀6(10)和手动阀7(11)，从而可以获得任意何比例的循环高温废气和二次风。由于在循环废气中仍含有粉尘，为保证气体流量测量的可靠性和准确性，循环废气流量用文氏管流量计5(9)测量。
实验证明，本实施例的煅烧窑具有以下主要优点：
1、可以将过量空气系数调整到与燃料匹配的最佳范围内，从而达到优化燃烧和减少废气排放的目的。
2、从窑后换热器废气出口处作为再循环废气引出点并加以利用，是最有效的热能进行梯级利用方式。
3、再循环废气代替原来的助燃风，可有效回收废气热量，提高了窑的热效率。
4、减少助燃风量的供应，可以降低冷却风机负荷，减少冷却风机动力消耗。
5、废气再循环显著减少废气量排放，可以降低废气风机的动力消耗。
6、可根据煅烧工艺的要求以及料、热衡算，调节再循环废气的比例，有效调节火焰的温度，保证燃烧室(尤其是拱桥)的安全。
6、在较低火焰温度下使烧嘴获得了更高热能。
7、助燃混合物氧气含量较低，燃烧时间增加，减小了燃烧室的局部热负荷。
8、废气再循环系统与原系统之间切换操作简便。
除上述实施例外，本实用新型专利还可以有其他实施方式。例如，再循环废气引出的位置做适当调整、再循环废气全部或部分参与燃烧或煅烧、废气、多余的二次风、放散热气体等余热利用用途的改变、再循环管道连接方式的改变以及管道或设备外表(壳)采用不同的保温材料和保护层等等。

Claims (5)

1.一种尾气再循环煅烧窑，含有窑筒和具有热气进口、尾气出口和空气进口、空气出口的换热器；所述窑筒的顶部安置布料装置，中部设有燃烧室，底部设置出灰装置；所述窑筒上部的废气出口接换热器的热气进口，所述换热器的空气出口接燃烧室的助燃空气进口；其特征在于：所述换热器的尾气出口经受控于阀门的再循环管道连接至燃烧室的燃烧器补气口。
2.根据权利要求1所述的尾气再循环煅烧窑，其特征在于：所述窑筒的中部设有上、下两层燃烧室，所述换热器的尾气出口经受控于阀门的再循环管道分别接上、下燃烧室的燃烧器补气口。
3.根据权利要求2所述的尾气再循环煅烧窑，其特征在于：所述助燃空气进口设置在窑筒中部的环形回流管上，并经环形回流管后通过管道分别接上、下燃烧室外侧燃烧器的补气口。
4.根据权利要求2所述的尾气再循环煅烧窑，其特征在于：所述换热器的尾气出口经串联在再循环管道上的电动或气动调节阀、粉尘分离器、增压风机后，再分别经串联的文氏管流量计、电动或气动调节阀、手动阀接上、下燃烧室的燃烧器补气口。
5.根据权利要求3或4所述的尾气再循环煅烧窑，其特征在于：所述换热器B的尾气出口至除尘器的管道上安装有废气-燃气热交换器。
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