CN203021460U - 一种秸秆替代部分燃煤生产水泥熟料的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生产水泥熟料的装置，特别是一种秸秆替代部分燃煤生产水泥熟料的装置，属于水泥生产设备技术领域；本装置包括设置在预分解窑进料口前端的用于物料运送的传输装置，同时在烟室上设置有旁路放风管道，所述旁路放风管道与窑尾烟囱连通，且旁路放风管道上设置有冷却装置和除尘装置；本装置能够采用秸秆替代一部分燃煤生产水泥熟料，节约原煤的用量，降低了水泥产生产成本，同时能够环保且高效的处理秸秆，同时本装置设计的旁路放风管道，能够有效的降低秸秆燃烧产生的结垢组分，解决了秸秆替代煤燃烧容易在水泥生产系统中结垢而影响窑况的问题。

Description

一种秸秆替代部分燃煤生产水泥熟料的装置

技术领域

本实用新型涉及一种生产水泥熟料的装置，特别是一种秸秆替代部分燃煤生产水泥熟料的装置，属于水泥生产设备技术领域。 

背景技术

水泥是建筑行业中使用量最大、范围最广的一种无机非金属材料。水泥窑生产水泥，需要大量的能源，水泥工业主要是以煤作为燃料，不仅如此，煤的粉磨工艺中还需要消耗大量的电能。由于新型干法窑水泥生产本身的特性，使得新型干法窑也适合使用部分替代燃煤来生产水泥熟料。

秸秆是农作物通过采摘脱粒后留下来的茎叶，其来源和种类非常广泛，包括、小麦、稻子、油菜、玉米、棉花等等，我国每年的秸秆产量高达6-7亿吨左右。农作物秸秆从农家的财富变成需要处理的“废物”，相继出现了田间焚烧，污染环境，威胁飞机降落，影响车辆行驶等问题。秸秆的主要成分元素为C、H、O，焚烧后主要含有硅、钙、铁、铝、磷等元素，其主要化学形态有SiO₂，Al₂O₃，Fe₂O₃，CaO，MgO，这些物质都是水泥原料的主要组成成分，其成分接近水泥的硅铝质原料粘土，因此用水泥窑焚烧后秸秆的灰分，可以作为水泥生产的一部分原料，这些物质在水泥窑中和水泥中其他原料石灰石、粘土一起可以烧成硅酸盐水泥熟料主要成分硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸钙、铁相固熔体、玻璃体。

秸秆的燃烧特性和煤的最大不同，在于秸秆中的挥发分比煤样高出很多，导致其容易燃烧，平均燃烧速度快，燃尽温度和燃尽时间也低于燃煤，但秸秆中的挥发份K₂O、Na₂O、Cl^-比煤样高出很多，这些氯碱成分容易在水泥的窑系统形成硫酸钾、硫酸钠、氯化钾等成分，这些组分一部分融进水泥熟料，另外一部分随着废气挥发，当其随着废气流经预热器、烟室等温度低的部位时，受到冷却作用重新形成固体回到旋转窑，在旋转窑窑内再次挥发为气体，这样在水泥旋转窑和预热器之间形成氯碱化合物内循环，当其浓度达到一定时就会熔融在生料的表面上，并在预热器和旋转窑内形成结皮堵塞，影响水泥生产。 

发明内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种秸秆替代部分燃煤生产水泥熟料的装置，该装置能够采用秸秆替代部分燃煤生产水泥熟料，降低水泥生产中燃料煤的消耗，同时能够利用水泥生产厂周围的大量的秸秆资源，解决秸秆传统处理方式所带来的环境污染问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种秸秆替代部分燃煤生产水泥熟料的装置，包括旋风预热器组、预分解窑、烟室、回转窑、篦冷机和窑尾烟囱，所述预分解窑上设置有进料口，所述进料口设置有配合的传输装置，所述烟室位于回转窑和预分解窑之间，且烟室上设置有旁路放风管道，所述旁路放风管道与窑尾烟囱连通，且旁路放风管道上设置有冷却装置和除尘装置。

由于采用了上述技术方案，通过传输装置将秸秆送入预分解窑内，利用重力将秸秆料落入回转窑取代燃煤燃烧生产水泥熟料，由于秸秆燃烧的挥发份K₂O、Na₂O、Cl^-比煤样的成分高出很多，这些氯碱成分容易在窑系统形成硫酸钾、硫酸钠、氯化钾等成分，这些成分容易引起水泥窑结皮而影响窑况；本实用新型采用在烟室上设置旁路放风管道的技术方案将高浓度的硫酸钾、硫酸钠、氯化钾等成分引出生产系统来避免水泥窑结皮问题；旁路放风管道引出的气体，通过冷却装置的冷却和除尘装置除尘处理，达到排放标准后通过窑尾烟囱高空排放，硫酸钾、硫酸钠、氯化钾等成分经冷却后，会富集于旁路放风管道引出气体中的窑灰上，窑灰除尘装置收集后可作为混合材料用于水泥生产。

所述传输装置包括皮带输送机和斗式提升机，所述皮带输送机的出料端与斗式提升机的进料端配合，斗式提升机的出料端与进料口配合。

由于采用了上述技术方案，带式输送机是一种摩擦带动以连续方式运输物料的机械，可以与各工艺过程相配合，形成有节奏的流水作业运输线；由于水泥生产系统中的预分解窑有一定高度，所以采用配合的斗式提升机将秸秆物料提升至所述进料口。

所述皮带输送机的进料端还设置有储罐，且所述储罐的出料口位于皮带输送机的上方。

由于采用了上述技术方案，所述储罐能够在生产中作为秸秆输送的中间堆集点，能够利用储罐对秸秆的量和传送速率进行控制，保证生产过程的平稳。

所述冷却装置包括风机组，所述风机组的出口管道与旁路放风管道相连通。

由于采用了上述技术方案，风机组能够将外界的室温风输送入旁路放风管道与排除的高温气体相混合，是一种成本低廉且不会产生二次污染的气体冷却方案。

所述风机组包括主风机和辅助风机，主风机位于所述旁路放风管道的前段，辅助风机位于所述旁路放风管道的后段。

由于采用了上述技术方案，采用两级冷却的方式将水泥窑中引出的高温气体冷却，相比于一次冷却提高了冷却效果的同时节省了空气用量，降低了除尘装置处理负荷。

所述主风机的出口管道与旁路放风管道的连接处，还设置有蜗壳混合器。

由于采用了上述技术方案，蜗壳混合器相比于直接连接混合，能够更好的将高温气体和室温风进行混合降温，达到更好的冷却效果。

所述除尘装置为袋式除尘器或旋风除尘器。

由于采用了上述技术方案，袋式除尘器或旋风除尘器是一种结构简单、工况稳定、处理量大、能耗低且除尘效果好的除尘装置，能够有效的节约设备投资和运行费用。

还进一步包括位于生产装置前段的秸秆破碎装置。

由于采用了上述技术方案，秸秆的自然形态属于不规则形态，特别是玉米秆、麦秆等秸秆长度较长，秸秆破碎装置能够有效的将秸秆破碎，方便投加，并提高其燃烧性能和热效率。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本装置能够采用秸秆替代一部分燃煤生产水泥熟料，节约原煤的用量，降低了水泥产生产成本，同时能够环保且高效的处理丰富的秸秆资源，避免传统的秸秆处理污染环境。

2、本装置设计的旁路放风管道，能够有效的降低秸秆燃烧的氯碱成分在窑系统形成硫酸钾、硫酸钠、氯化钾等成分，解决了秸秆替代煤燃烧容易在水泥窑系统中结垢的问题。

附图说明

图1是本实用新型的各单元连接示意图。

图中标记：1-旋风预热器组、2-预分解窑、3-进料口、4-储罐、5-皮带输送机、6-斗式提升机、7-烟室、8-旁路放风管道、9-主风机、10-蜗壳混合器、11-回转窑、12-辅助风机、13-除尘装置、14-篦冷机、15-窑尾烟囱。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

本实用新型的一种秸秆替代部分燃煤生产水泥熟料的装置，各个单元连接如图1所示。

干法水泥生产窑：主要包括位于回转窑11上方的一组旋风预热器组1，共包含5个旋风预热器，旋风预热器组1下部的固体料出口与预分解窑2和烟室7连通，所述预分解窑2上部设置有进料口3，所述回转窑11窑头设置有喷煤器和篦冷机14。

用于秸秆输送的传输装置：主要包含储罐4、皮带输送机5和斗式提升机6，所述储罐4下部的出料口设置于皮带输送机5的进料端上部，皮带输送机5的出料端与斗式提升机6下部的进料端配合，所述斗式提升机6上部的出料端与设置于预分解窑2上部的进料口3配合，秸秆通过传输装置完成从水平底部到进料口3的输送。

旁路放风系统：包含旁路放风管道8、主风机9、辅助风机12、除尘装置13，所述旁路放风管道8设置于回转窑11和预分解窑2之间烟室7上，旁路放风管道8前端的主风机9，所述主风机9的出口管道与旁路放风管道8连通，连通处设置有蜗壳混合器10，辅助风机12位于主风机9所在旁路放风管道8的后端，辅助风机12的出口与旁路放风管道8连通，旁路放风管道8出来的高温气体经主风机9和辅助风机12冷却后，进入设置于旁路放风管道8后端的除尘装置13上，除尘装置13的气体出口与窑尾烟囱15连接，经冷却除尘的气体通过窑尾烟囱15放空，除尘装置13可以依据工艺条件，选择袋式除尘器或旋风除尘器，或者静电除尘器。

秸秆破碎装置：可以设置于生产地的任何地方，故其装置示意图未在图1中表示出，负责将秸秆破碎，方便投加，并提高其燃烧性能和热效率，破碎装置可以选择剪切式破碎机或其他。

本实用新型能够采用秸秆替代一部分燃煤生产水泥熟料，节约原煤的用量，降低了水泥产生产成本，同时能够环保且高效的处理丰富的秸秆资源，避免传统的秸秆处理污染环境，装置上设计的旁路放风系统能够有效的降低因秸秆燃烧在窑系统形成硫酸钾、硫酸钠、氯化钾等成分，解决了秸秆替代煤容易在水泥窑系统结垢的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (8)

1.一种秸秆替代部分燃煤生产水泥熟料的装置，包括旋风预热器组（1）、预分解窑（2）、烟室（7）、回转窑（11）、篦冷机（14）和窑尾烟囱（15），其特征在于：所述预分解窑（2）上设置有进料口（3），所述进料口（3）设置有配合的传输装置，所述烟室（7）位于回转窑（11）和预分解窑（2）之间，且烟室（7）上设置有旁路放风管道（8），所述旁路放风管道（8）与窑尾烟囱（15）连通，且旁路放风管道（8）上设置有冷却装置和除尘装置（13）。

2.如权利要求1所述的秸秆替代部分燃煤生产水泥熟料的装置，其特征在于：所述传输装置包括皮带输送机（5）和斗式提升机（6），所述皮带输送机（5）的出料端与斗式提升机（6）的进料端配合，斗式提升机（6）的出料端与进料口（3）配合。

3.如权利要求2所述的秸秆替代部分燃煤生产水泥熟料的装置，其特征在于：所述皮带输送机（5）的进料端还设置有储罐（4），且所述储罐（4）的出料口位于皮带输送机（5）的上方。

4.如权利要求1或2或3所述的秸秆替代部分燃煤生产水泥熟料的装置，其特征在于：所述冷却装置包括风机组，所述风机组的出口管道与旁路放风管道（8）相连通。

5.如权利要求4所述的秸秆替代部分燃煤生产水泥熟料的装置，其特征在于：所述风机组包括主风机（9）和辅助风机（12），主风机（9）位于所述旁路放风管道（8）的前段，辅助风机（12）位于所述旁路放风管道（8）的后段。

6.如权利要求5所述的秸秆替代部分燃煤生产水泥熟料的装置，其特征在于：所述主风机（9）的出口管道与旁路放风管道（8）的连接处，还设置有蜗壳混合器（10）。

7.如权利要求5或6所述的秸秆替代部分燃煤生产水泥熟料的装置，其特征在于：所述除尘装置（13）为袋式除尘器或旋风除尘器。

8.如权利要求1或2或3或5或6所述的秸秆替代部分燃煤生产水泥熟料的装置，其特征在于：还进一步包括位于生产装置前段的秸秆破碎装置。

Images