CN204612446U - 一体式松散物料的焙烧竖窑 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种一体式松散物料的焙烧竖窑，包括设置在窑体外侧的热气流引导装置，热气流引导装置包括集气装置和动力装置，焙烧竖窑还包括上层燃烧室和下层燃烧室，集气装置紧贴下层燃烧室下部的窑体的外壁设置，集气装置与所述下层燃烧室下部的窑体之间设有第一通气口，下层燃烧室下部的窑体内的高温气体进入集气装置，下层烧嘴的助燃风经通过动力装置将集气装置内的高温气体引导进入窑体，引入的高温气体的一部分进入下层燃烧室形成并流煅烧带，另一部分与上层烧嘴燃烧产生的热气流形成逆流煅烧带。本实用新型结构简单、方便现场制造安装，燃烧效率高，并且可以使用低热值燃料，降低投资和生产成本，同时竖窑可以实现生产设备大型化，提高生产能力。

Description

一体式松散物料的焙烧竖窑

技术领域

本实用新型涉及窑炉，更具体地说，涉及一种一体式松散物料的焙烧竖窑。

背景技术

目前，用来焙烧石灰等松散物料的的竖窑有瑞士的双膛竖窑、德国的套筒窑、意大利的油冷梁式窑、高压周边烧嘴气烧竖窑及中心烧嘴气烧竖窑等。

双膛竖窑是奥地利人斯米特和霍佛尔于1957年研制的石灰焙烧竖窑，故该窑亦称斯米特-霍佛尔窑。双膛竖窑是目前世界上最先进的石灰焙烧竖窑之一，该窑由两个相同的窑膛组成，一膛焙烧时，另一膛预热，其主要优点热耗低，一般为850-900x4.3kj/kg，成品石灰活性度高为350ml。但双膛竖窑的窑体复杂，烧嘴设置太多，易烧坏，设备多，投资大，电耗高。

意大利的油冷梁式竖窑亦叫弗卡斯窑，该窑设置若干个用导热油冷却的梁插入窑内，在梁的保护下若干个烧嘴伸到窑内物料中对物料进行焙烧，故该窑也称梁式窑。该窑优点操作较简单，产品活性度大于330ml，但烧嘴设置多，梁易烧坏，梁造价高，产品热耗较高，大于1200x4.3kj/kg。

上世纪90年代中国研制出了周边烧嘴气烧竖窑，该窑在其周边设有多个高压燃气烧嘴，在高压下，火焰喷入物料中进行焙烧。气烧竖窑窑体简单，操作方便，造价低，石灰活性度可达310ml以上，但其热耗高，尤其使用高炉煤气时达1500x3kj/kg以上，窑内断面温度不均匀。该窑只能使用气体燃料，燃料适应性很小。

中心烧嘴气烧竖窑是本世纪初研制的气烧石灰竖窑，该窑在目前使用的气烧竖窑中心设一烧嘴，以解决物料断面温度不均问题，使得窑内气烧竖窑断面温度更加均匀，但中心烧嘴结构复杂，不易更换。中心烧嘴气烧竖窑其他优缺点与气烧竖窑一样。

套筒式竖窑是德国人卡尔和贝肯巴赫于1960年研制的石灰焙烧竖窑，故该窑亦称卡尔-贝肯巴赫窑。套筒窑是目前世界上最先进的石灰焙烧竖窑之一，该窑由两个同心圆形窑膛组成，两个圆形组成的套筒内装物料，内圆走冷却空气及燃料燃烧产生的废气。焙烧带为半逆半同流操作、预热带为逆流操作。其主要优点热耗低，一般为950x4.3kj/kg，成品石灰活性度在330ml以上。但套筒式竖窑的窑体和操作非常复杂，投资大，电耗高。套筒式竖窑的局部结构如图1所示，外圆的窑膛由钢结构窑壳2'和外圈窑衬1'组成，内套筒由内圈窑衬4'、夹层下内套筒3'、内套筒支撑构件5'和支撑构件保护耐材6'组成。夹层下内套筒3'及内套筒支撑构件5'必须采用高牌号的耐热钢材制作，并且制造精度要求高，生产成本高。夹层下内套筒3'及内套筒支撑构件5'处于高温环境中，为防止温度过高，需向夹层下内套筒3'及内套筒支撑构件5'内通入冷却风冷却，这样会造成一定程度能量损失。在焙烧过程中，向夹层下内套筒3'及内套筒支撑构件5'内通入冷却风的风机需采用保安电源，否则，一旦断电停送冷却风将造成夹层下内套筒3'及内套筒支撑构件5'因高温而产生变形的重大的设备安全事故。套筒式竖窑的最大产能为600t/天，如果要继续扩大产能必须要同时增加外圆的窑膛和夹层下内套筒3'的直径，这样会导致夹层下内套筒3'无法运输，因此想要扩大套筒式竖窑的产能十分困难。现有的内套筒位于窑体内部，如果内套筒发生损坏，根本无法检修，整个竖窑将面临瘫痪报废的风险。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有的焙烧竖窑存在的结构复杂、无法使用低热值燃料，并且现场制造难度大，难以实现焙烧竖窑产能大型化的问题，提供一种结构相对简单、方便现场制造安装，并且可以使用低热值燃料的一体式松散物料的焙烧竖窑。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种一体式松散物料的焙烧竖窑，包括设置在窑体外侧的热气流引导装置，所述热气流引导装置包括集气装置和动力装置，焙烧竖窑还包括设置在窑体内部的上层燃烧室和下层燃烧室，所述上层燃烧室内设置上层烧嘴，所述下层燃烧室内设置下层烧嘴，燃料空气混合物通过上层烧嘴和下层烧嘴进入窑体内，所述集气装置紧贴所述下层燃烧室下部的窑体的外壁设置，所述集气装置与所述下层燃烧室下部的窑体之间设有第一通气口，下层燃烧室下部的窑体内的高温气体进入集气装置，下层烧嘴的助燃风经通过动力装置将集气装置内的高温气体引导进入窑体内，引入的高温气体的一部分进入下层燃烧室形成并流煅烧带，另一部分与上层烧嘴燃烧产生的热气流形成逆流煅烧带，使窑内的预热区、焙烧区、冷却区达到有效平衡，形成窑内负压操作。

上述方案中，还包括紧贴上层燃烧室上部的窑体外壁设置的循环气流换热装置，所述循环气流换热装置与所述上层燃烧室上部的窑体之间设有第二通气口，窑体的外侧设有与助燃风机连接的空气换热器和与煤气管阀连接的煤气换热器，所述上层燃烧室上部的窑体内的高温气体依次通过第二通气口和循环气流换热装置进入空气换热器和煤气换热器内。

上述方案中，所述煤气换热器还依次连接布袋除尘器、主排烟风机和烟囱，所述上层燃烧室顶部还设有与所述布袋除尘器连接的气体出口。

上述方案中，所述动力装置为喷射器或高温风机。

上述方案中，所述上层烧嘴和下层烧嘴均匀设置有多个，上层烧嘴和下层烧嘴错位设置。

上述方案中，所述第一通气口的端部延伸至所述窑体中部。

上述方案中，所述第二通气口的端部延伸至所述窑体中部。

实施本实用新型的一体式松散物料的焙烧竖窑，具有以下有益效果：

1、下层烧嘴的助燃风经通过动力装置将集气装置内的高温气体引导进入窑内，一部分形成并流煅烧带，另一部分形成逆流煅烧带。物料经过上层燃烧室和下层燃烧室的顶部的作用让物料翻滚充分均匀的焙烧。本实用新型通过设置热气流引导装置极大提高了一体式松散物料的焙烧竖窑的处理效率，因此燃料使用范围广，可使用固体燃料、液体燃料及气体燃料，特别是低热值的燃料的使用，同样可以达到其他各类先进焙烧竖窑窑型的产品品质。

2、集气装置和循环气流换热装置紧贴窑体设置，无需设置管道，减少了热量损失，并且可以实现一体化，占地面积小，结构紧凑。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是现有技术中套筒式竖窑的局部结构示意图；

图2是本实用新型一体式松散物料的焙烧竖窑的结构示意图；

图3是长方形窑体的示意图；

图4是扇形窑体的示意图。

图5第一通气口的端部延伸至窑体中部的示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图2所示，本实用新型一体式松散物料的焙烧竖窑包括热气流引导装置2、上层燃烧室5和下层燃烧室4，其中热气流引导装置2位于窑体1外侧，上层燃烧室5和下层燃烧室4位于窑体1内部。热气流引导装置2包括集气装置2.1和动力装置2.2。

上层燃烧室5内设置上层烧嘴7，下层燃烧室4内设置下层烧嘴6，燃料空气混合物通过上层烧嘴7和下层烧嘴6进入窑体1内。上层烧嘴7和下层烧嘴6均匀设置有多个，上层烧嘴7和下层烧嘴6错位设置。

集气装置2.1紧贴下层燃烧室4下部的窑体1的外壁设置，集气装置2.1与下层燃烧室4下部的窑体1之间设有第一通气口8，第一通气口8是下层燃烧室4下部的窑体1与集气装置2.1之间的气流通道。下层燃烧室4下部的窑体1内的高温气体通过第一通气口8进入集气装置2.1。下层烧嘴6的助燃风经通过动力装置2.2产生负压，将集气装置2.1内的高温气体再次引导进入窑体1内，一部分向下进入下层燃烧室4形成并流煅烧带，另一部分向上进入上层燃烧室5，与上层烧嘴7燃烧产生的热气流形成逆流煅烧带，使窑体1内的预热区、焙烧区、冷却区达到有效平衡，形成窑内负压操作。动力装置2.2可以是为喷射器或高温风机，优选为喷射器。在优选实施例中，上层燃烧室5和下层燃烧室4的顶部为拱形。物料经过上层燃烧室5和下层燃烧室4的顶部的作用让物料翻滚充分均匀的焙烧，焙烧后的物料从窑体1底部排出。上层烧嘴7和下层烧嘴6错位设置，可进一步提高物料翻滚焙烧的效果。本实用新型通过设置外置式的热气流引导装置2极大提高了一体式松散物料的焙烧竖窑的处理效率，因此燃料使用范围广，可使用固体燃料、液体燃料及气体燃料，特别是低热值的燃料的使用，同样可以达到其他各类先进焙烧竖窑窑型的产品品质。

进一步的，本实施例一体式松散物料的焙烧竖窑还包括循环气流换热装置3，循环气流换热装置3贴上层燃烧室5上部的窑体1外壁设置，循环气流换热装置3与上层燃烧室5上部的窑体1之间设有第二通气口9。窑体1的外侧设有与助燃风机13连接的空气换热器11和与煤气管阀14连接的煤气换热器12。上层燃烧室5上部窑体1内的高温气体依次通过第二通气口9和循环气流换热装置3进入空气换热器11和煤气换热器12内，利用高温气体对空气和燃料进行预热，提高了混合气体的燃烧效率。

经过空气换热器11加热的空气一部分作为上层烧嘴7的助燃空气，另一部分作为动力装置2.2的引导风。由于存在热量损失，空气换热器11加热的空气进入上层燃烧室5的助燃室时，其温度一般为300～400℃，而动力装置2.2引入的热气流引导装置2内的高温气体温度为700～800℃，极大的提高了燃烧效率。本实施例中窑体1底部通入外部的空气，提高了热气流引导装置2内的高温气体的含氧量。

进一步的，煤气换热器12还依次连接布袋除尘器15、主排烟风机16和烟囱17，上层燃烧室5顶部还设有与布袋除尘器15连接的气体出口10。上层燃烧室5内的烟气经过除尘处理后从烟囱17排出。

进一步的，本实用新型热气流引导装置2的断面可以为圆形、椭圆形、多边形等多种形状，其置于窑体1之外，可以有多种布置方式：

如图3所示，窑体1的横截面为长方形，如图4所示，窑体1的横截面为扇形。

进一步的，如图5所示，第一通气口8和第二通气口9的端部可以延伸至窑体1中部，有利于断面气流均布，可以提高焙烧效率。

本实用新型窑体1的布置方式多样，易于实现生产能力的大型化，方便现场制造安装，同时降低耐火材料砌筑的难度，采用较低的耐材品种及普通钢材，降低投资成本。集气装置2.1和循环气流换热装置3紧贴窑体设置，无需设置管道，减少了热量损失，并且可以实现一体化，占地面积小，结构紧凑。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (7)

1.一种一体式松散物料的焙烧竖窑，其特征在于，包括设置在窑体(1)外侧的热气流引导装置(2)，所述热气流引导装置(2)包括集气装置(2.1)和动力装置(2.2)，焙烧竖窑还包括设置在窑体(1)内部的上层燃烧室(5)和下层燃烧室(4)，所述上层燃烧室(5)内设置上层烧嘴(7)，所述下层燃烧室(4)内设置下层烧嘴(6)，燃料空气混合物通过上层烧嘴(7)和下层烧嘴(6)进入窑体(1)内，所述集气装置(2.1)紧贴所述下层燃烧室(4)下部的窑体(1)的外壁设置，所述集气装置(2.1)与所述下层燃烧室(4)下部的窑体(1)之间设有第一通气口(8)，下层燃烧室(4)下部的窑体(1)内的高温气体进入集气装置(2.1)，下层烧嘴(6)的助燃风经通过动力装置(2.2)将集气装置(2.1)内的高温气体引导进入窑体(1)内，引入的高温气体的一部分进入下层燃烧室(4)形成并流煅烧带，另一部分与上层烧嘴(7)燃烧产生的热气流形成逆流煅烧带。

2.根据权利要求1所述的一体式松散物料的焙烧竖窑，其特征在于，还包括紧贴上层燃烧室(5)上部的窑体(1)外壁设置的循环气流换热装置(3)，所述循环气流换热装置(3)与所述上层燃烧室(5)上部的窑体(1)之间设有第二通气口(9)，窑体(1)的外侧设有与助燃风机(13)连接的空气换热器(11)和与煤气管阀(14)连接的煤气换热器(12)，所述上层燃烧室(5)上部的窑体(1)内的高温气体依次通过第二通气口(9)和循环气流换热装置(3)进入空气换热器(11)和煤气换热器(12)内。

3.根据权利要求2所述的一体式松散物料的焙烧竖窑，其特征在于，所述煤气换热器(12)还依次连接布袋除尘器(15)、主排烟风机(16)和烟囱(17)，所述上层燃烧室(5)顶部还设有与所述布袋除尘器(15)连接的气体出口(10)。

4.根据权利要求1所述的一体式松散物料的焙烧竖窑，其特征在于，所述动力装置(2.2)为喷射器或高温风机。

5.根据权利要求1所述的一体式松散物料的焙烧竖窑，其特征在于，所述上层烧嘴(7)和下层烧嘴(6)均匀设置有多个，上层烧嘴(7)和下层烧嘴(6)错位设置。

6.根据权利要求1所述的一体式松散物料的焙烧竖窑，其特征在于，所述第一通气口(8)的端部延伸至所述窑体(1)中部。

7.根据权利要求2所述的一体式松散物料的焙烧竖窑，其特征在于，所述第二通气口(9)的端部延伸至所述窑体(1)中部。