CN202769700U - 利用富氧气体做水泥烧成一次风和煤风的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种利用富氧气体做水泥烧成一次风和煤风的系统，该系统包括第一制氧设备(1)、第一阀门(2)、窑头一次风机(3)、窑头煤粉燃烧器(4)、第二阀门(5)、窑头煤风风机(6)、第三阀门(7)、窑尾煤风风机(8)、第四阀门(9)、第五阀门(10)、第一窑尾煤粉燃烧器(11)、第二窑尾煤粉燃烧器(12)、第二制氧设备(13)、第六阀门(14)、富氧输送风机(15)、第七阀门(16)、第八阀门(17)和第九阀门(18)。所述系统将膜法制氧设备生产的两种不同浓度的富氧气体代替空气用于水泥烧成一次风和煤风，能够使煤粉充分燃烧，使火焰温度提高200-300℃，并使低热值煤和难燃煤的能量得到充分利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及水泥生产过程的节能减排和能量综合利用技术领域，特别涉及一种利用富氧气体做水泥烧成一次风和煤风的系统。该系统能够在水泥生产过程降低烧成热耗，并充分利用低热值煤或难燃煤的能量。
背景技术
随着国家对节能减排和资源综合利用要求的日益提高，水泥生产企业非常重视水泥生产过程中的节能降耗和资源综合利用工作，它是企业降低成本，减少污染物排放，承担社会责任的主要途径。
在传统的水泥熟料烧成过程中，烧成一次风和煤风均采用空气，其含氧浓度不足21%。在煤粉的燃烧过程中，由于缺氧往往造成约有10-15%的煤粉不能完全燃烧。特别是，灰分含量高的低热值煤和难燃煤的不完全燃烧率高达20%左右。如何提高煤粉的燃尽率，并使低热值煤和难燃煤的能量得到充分利用成为亟待解决的技术问题。
非常需要一种利用富氧气体做水泥烧成一次风和煤风的系统，以提高煤粉的燃尽率，并使低热值煤和难燃煤的能量得到充分利用。
实用新型内容
本专利的目的是提供一种利用富氧气体做水泥烧成一次风和煤风的系统。
本实用新型提供的利用富氧气体做水泥烧成一次风和煤风的系统包括第一制氧设备、第一阀门、窑头一次风机、窑头煤粉燃烧器、第二阀门、窑头煤风风机、第三阀门、窑尾煤风风机、第四阀门、第五阀门、第一窑尾煤粉燃烧器、第二窑尾煤粉燃烧器、第二制氧设备、第六阀门、富氧输送风机、第七阀门、第八阀门和第九阀门；
所述第一制氧设备设有三个输出通道，所述第一制氧设备的第一输出通道通过管路依次与所述第一阀门、所述窑头一次风机和所述窑头煤粉燃烧器连接；
所述第一制氧设备的第二输出通道通过管路依次与所述第二阀门、所述窑头煤风风机和所述窑头煤粉燃烧器连接；
所述第一制氧设备的第三输出通道通过管路依次与所述第三阀门和所述窑尾煤风风机连接，所述窑尾煤风风机设有两个输出通道，所述窑尾煤风风机的第一输出通道通过管路依次与所述第四阀门和所述第一窑尾煤粉燃烧器连接，所述窑尾煤风风机的第二输出通道通过管路依次与所述第五阀门和所述第二窑尾煤粉燃烧器连接；
所述第二制氧设备通过管路依次与所述第六阀门和所述富氧输送风机连接，所述富氧输送风机设有三个输出通道，所述富氧输送风机的第一输出通道通过管路依次与所述第七阀门和所述窑头煤粉燃烧器的中心风道连接，所述富氧输送风机的第二输出通道通过管路依次与所述第八阀门和所述第一窑尾煤粉燃烧器的中心风道连接，所述富氧输送风机的第三输出通道通过管路依次与所述第九阀门和所述第二窑尾煤粉燃烧器的中心风道连接。
优选地，所述第一制氧设备和所述第二制氧设备为膜法制氧设备。
优选地，所述第一制氧设备生产的富氧气体中氧气的体积百分比含量为25-40%。
优选地，所述第一制氧设备生产富氧气体的产率为25000m3/h以上。
优选地，所述第二制氧设备生产的富氧气体中氧气的体积百分比含量为35-55%。
优选地，所述第二制氧设备生产富氧气体的产率为2000m3/h以上。
优选地，所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门、所述第四阀门、所述第五阀门、所述第六阀门、所述第七阀门、所述第八阀门和所述第九阀门为带电动执行器的电动阀门。
优选地，所述窑头一次风机、所述窑头煤风风机、所述窑尾煤风风机和所述富氧输送风机都设有交流变频调速装置。
本实用新型具有如下有益效果：
(1)所述系统将膜法制氧设备生产的两种不同浓度的富氧气体代替空气用于水泥烧成一次风和煤风，能够使煤粉充分燃烧，使火焰温度提高200-300℃，并使低热值煤和难燃煤的能量得到充分利用；
(2)所述系统将富氧气体代替空气用于水泥烧成一次风和煤风，由于氧气含量提高，燃烧需要的空气量相应减少，生产排放的废气量和废气带走的热量也相应减少，能够使水泥生产过程的熟料烧成的热耗降低15%以上，从而能够节约用煤量15%以上；
(3)所述系统将氧气体积百分比含量为25-40%的富氧气体替代空气用于窑头和窑尾煤粉输送气体，使富氧气体和煤粉充分混合，降低煤粉的着火温度，为煤粉在短时间内充分燃烧提供有利条件，从而能够使煤粉的不完全燃烧率降低约8%；
(4)所述系统将氧气体积百分比含量为35-55%的富氧气体替代空气用于窑头和窑尾煤粉燃烧器的中心风，能够解决煤粉燃烧器中心的煤粉燃烧时缺氧的问题，从而能够保证煤粉完全燃烧，使煤粉的不完全燃烧率降低约6%。
附图说明
图1为本实用新型提供的利用水泥窑头废气做烧成一次风的系统的示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型的内容作进一步的描述。
本实施例提供的利用富氧气体做水泥烧成一次风和煤风的系统包括第一制氧设备1、第一阀门2、窑头一次风机3、窑头煤粉燃烧器4、第二阀门5、窑头煤风风机6、第三阀门7、窑尾煤风风机8、第四阀门9、第五阀门10、第一窑尾煤粉燃烧器11、第二窑尾煤粉燃烧器12、第二制氧设备13、第六阀门14、富氧输送风机15、第七阀门16、第八阀门17和第九阀门18，如图1所示。
所述第一制氧设备1设有三个输出通道。所述第一制氧设备1的第一输出通道通过管路依次与所述第一阀门2、所述窑头一次风机3和所述窑头煤粉燃烧器4连接。所述窑头一次风机3用于将来自所述第一制氧设备1的富氧气体送入所述窑头煤粉燃烧器4中，用做所述窑头煤粉燃烧器4的内风和外风，以控制所述窑头煤粉燃烧器4中的火焰形状和长度。
所述第一制氧设备1的第二输出通道通过管路依次与所述第二阀门5、所述窑头煤风风机6和所述窑头煤粉燃烧器4连接。所述窑头煤风风机6用于将煤粉送入所述窑头煤粉燃烧器4中。
所述第一制氧设备1的第三输出通道通过管路依次与所述第三阀门7和所述窑尾煤风风机8连接。所述窑尾煤风风机8设有两个输出通道。所述窑尾煤风风机8的第一输出通道通过管路依次与所述第四阀门9和所述第一窑尾煤粉燃烧器11连接；所述窑尾煤风风机8的第二输出通道通过管路依次与所述第五阀门10和所述第二窑尾煤粉燃烧器12连接。所述窑尾煤风风机8用于将煤粉送入所述第一窑尾煤粉燃烧器11和所述第二窑尾煤粉燃烧器12中。
所述第二制氧设备13通过管路依次与所述第六阀门14和所述富氧输送风机15连接。所述富氧输送风机15设有三个输出通道。所述富氧输送风机15的第一输出通道通过管路依次与所述第七阀门16和所述窑头煤粉燃烧器4的中心风道连接；所述富氧输送风机15的第二输出通道通过管路依次与所述第八阀门17和所述第一窑尾煤粉燃烧器11的中心风道连接；所述富氧输送风机15的第三输出通道通过管路依次与所述第九阀门18和所述第二窑尾煤粉燃烧器12的中心风道连接。所述富氧输送风机15用于将来自所述第二制氧设备13的富氧气体送入所述窑头煤粉燃烧器4、所述第一窑尾煤粉燃烧器11和所述第二窑尾煤粉燃烧器12中并用做中心风，以使煤粉充分燃烧。
所述第一阀门2、所述第二阀门5、所述第三阀门7、所述第四阀门9、所述第五阀门10、所述第六阀门14、所述第七阀门16、所述第八阀门17和所述第九阀门18均用于控制其所在管路中的气体流量大小。
在本实施例中，所述第一制氧设备1和所述第二制氧设备13为膜法制氧设备。所述第一制氧设备1生产的富氧气体中氧气的体积百分比含量为例如25-40%，其生产富氧气体的产率为例如25000m3/h以上。所述第二制氧设备13生产的富氧气体中氧气的体积百分比含量为例如35-55%，其生产富氧气体的产率为例如2000m3/h以上。在本实施例中，所述第一阀门2、所述第二阀门5、所述第三阀门7、所述第四阀门9、所述第五阀门10、所述第六阀门14、所述第七阀门16、所述第八阀门17和所述第九阀门18为带电动执行器的电动阀门，以能够实现分散控制系统(DCS)中控操作。在本实施例中，所述窑头一次风机3、所述窑头煤风风机6、所述窑尾煤风风机8和所述富氧输送风机15均设有交流变频调速装置。
所述系统将膜法制氧设备生产的两种不同浓度的富氧气体代替空气用于水泥烧成一次风和煤风，能够使煤粉充分燃烧，使火焰温度提高200-300℃，并使低热值煤和难燃煤的能量得到充分利用。所述系统将富氧气体代替空气用于水泥烧成一次风和煤风，由于氧气含量提高，燃烧需要的空气量相应减少，生产排放的废气量和废气带走的热量也相应减少，能够使水泥生产过程的熟料烧成的热耗降低15%以上，从而能够节约用煤量15%以上。所述系统将氧气体积百分比含量为25-40%的富氧气体替代空气用于窑头和窑尾煤粉输送气体，使富氧气体和煤粉充分混合，降低煤粉的着火温度，为煤粉在短时间内充分燃烧提供有利条件，从而能够使煤粉的不完全燃烧率降低约8%。所述系统将氧气体积百分比含量为35-55%的富氧气体替代空气用于窑头和窑尾煤粉燃烧器的中心风，能够解决煤粉燃烧器中心的煤粉燃烧时缺氧的问题，从而能够保证煤粉完全燃烧，使煤粉的不完全燃烧率降低约6%。
应当理解，以上借助优选实施例对本实用新型的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本实用新型说明书的基础上可以对各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.利用富氧气体做水泥烧成一次风和煤风的系统，其特征在于，该系统包括第一制氧设备(1)、第一阀门(2)、窑头一次风机(3)、窑头煤粉燃烧器(4)、第二阀门(5)、窑头煤风风机(6)、第三阀门(7)、窑尾煤风风机(8)、第四阀门(9)、第五阀门(10)、第一窑尾煤粉燃烧器(11)、第二窑尾煤粉燃烧器(12)、第二制氧设备(13)、第六阀门(14)、富氧输送风机(15)、第七阀门(16)、第八阀门(17)和第九阀门(18)；
所述第一制氧设备(1)设有三个输出通道，所述第一制氧设备(1)的第一输出通道通过管路依次与所述第一阀门(2)、所述窑头一次风机(3)和所述窑头煤粉燃烧器(4)连接；
所述第一制氧设备(1)的第二输出通道通过管路依次与所述第二阀门(5)、所述窑头煤风风机(6)和所述窑头煤粉燃烧器(4)连接；
所述第一制氧设备(1)的第三输出通道通过管路依次与所述第三阀门(7)和所述窑尾煤风风机(8)连接，所述窑尾煤风风机(8)设有两个输出通道，所述窑尾煤风风机(8)的第一输出通道通过管路依次与所述第四阀门(9)和所述第一窑尾煤粉燃烧器(11)连接，所述窑尾煤风风机(8)的第二输出通道通过管路依次与所述第五阀门(10)和所述第二窑尾煤粉燃烧器(12)连接；
所述第二制氧设备(13)通过管路依次与所述第六阀门(14)和所述富氧输送风机(15)连接，所述富氧输送风机(15)设有三个输出通道，所述富氧输送风机(15)的第一输出通道通过管路依次与所述第七阀门(16)和所述窑头煤粉燃烧器(4)的中心风道连接，所述富氧输送风机(15)的第二输出通道通过管路依次与所述第八阀门(17)和所述第一窑尾煤粉燃烧器(11)的中心风道连接，所述富氧输送风机(15)的第三输出通道通过管路依次与所述第九阀门(18)和所述第二窑尾煤粉燃烧器(12)的中心风道连接。
2.根据权利要求1所述的利用富氧气体做水泥烧成一次风和煤风的系统，其特征在于，所述第一制氧设备(1)和所述第二制氧设备(13)为膜法制氧设备。
3.根据权利要求1或2所述的利用富氧气体做水泥烧成一次风和煤风的系统，其特征在于，所述第一制氧设备(1)生产的富氧气体中氧气的体积百分比含量为25-40%。
4.根据权利要求1或2所述的利用富氧气体做水泥烧成一次风和煤风的系统，其特征在于，所述第一制氧设备(1)生产富氧气体的产率为25000m3/h以上。
5.根据权利要求1或2所述的利用富氧气体做水泥烧成一次风和煤风的系统，其特征在于，所述第二制氧设备(13)生产的富氧气体中氧气的体积百分比含量为35-55%。
6.根据权利要求1或2所述的利用富氧气体做水泥烧成一次风和煤风的系统，其特征在于，所述第二制氧设备(13)生产富氧气体的产率为2000m3/h以上。
7.根据权利要求1或2所述的利用富氧气体做水泥烧成一次风和煤风的系统，其特征在于，所述第一阀门(2)、所述第二阀门(5)、所述第三阀门(7)、所述第四阀门(9)、所述第五阀门(10)、所述第六阀门(14)、所述第七阀门(16)、所述第八阀门(17)和所述第九阀门(18)为带电动执行器的电动阀门。
8.根据权利要求1或2所述的利用富氧气体做水泥烧成一次风和煤风的系统，其特征在于，所述窑头一次风机(3)、所述窑头煤风风机(6)、所述窑尾煤风风机(8)和所述富氧输送风机(15)都设有交流变频调速装置。
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