CN210885339U - 一种电石渣煅烧系统 - Google Patents

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郭永平
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杜茂松
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Abstract

本实用新型提供一种电石渣煅烧系统，属于热分解煅烧装置技术领域。包括依次连通的原料仓，烟气换热器，煅烧炉，换热器以及成品料仓：所述烟气换热器包括固相通道和围绕固相通道设置的烟气通道，所述固相通道的进料口与原料仓连通，出料口通过出料器Ⅰ与煅烧炉连通；所述煅烧炉包括煅烧炉体，煅烧炉体围成的炉膛，安装在煅烧炉体上的天然气烧嘴；所述换热器从上至下包括熟化段，缓冷段及强冷段，所述熟化段位于煅烧炉体内底部，所述强冷段通过出料器Ⅱ与成品料仓连通。本实用新型煅烧系统根据电石渣煅烧热分解工艺特性设计，结合气流闪击，沸腾炉、固气板式换热器、固定床反应器等装置的特点，占地小，煅烧质量可靠、粉尘少、排放低、高效节能。

Description

一种电石渣煅烧系统
技术领域
本实用新型属于煅烧炉技术领域，具体为一种电石渣煅烧系统。
背景技术
电石废渣呈强碱性，常温下是粉末状，残留有炭、氢、硫、磷等元素，摩尔质量为74g/mol，堆积密度为0.58g/cm3，热重试验显示的理论分解温度500～600℃，快速分解温度为580℃，分解产物为CaO2和H2O。按照国家环保标准《危险废物鉴别标准》(GB5085—1996)，电石渣应属II类一般工业固体废物。目前主要采用回转炉、沸腾炉、隧道窑、气流闪击等形式用于电石渣的煅烧，占地面积大、能耗大、运行成本高、易结块、粉尘大。
闪击煅烧技术是近十年发展起来的一门新技术。它是在流态化煅烧的基础上形成的一门新兴技术；固体颗粒物料板式换热器，突破了传统的固体颗粒物料换热技术，由动设备改变成静设备，解决了固气(液)换热设备能耗高、污染大、时间长、易造粒等难题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种专为电石渣资源化利用的煅烧系统。将闪击气流沸腾煅烧技术及固体板式换热技术的优势结合在一起，具有高效、节能、占地少、排放小、煅烧产品质量可控性好，易损件少、维修量小等特点。
本实用新型目的通过以下技术方案来实现：
一种电石渣煅烧系统，包括依次连通的原料仓，烟气换热器，煅烧炉，换热器以及成品料仓：
所述烟气换热器包括固相通道和围绕固相通道设置的烟气通道，所述固相通道的进料口与原料仓连通，出料口通过出料器Ⅰ与煅烧炉连通；
所述煅烧炉包括煅烧炉体，煅烧炉体围成的垂直柱状炉膛，以及安装在煅烧炉体上的若干个天然气烧嘴，
所述换热器从上至下包括熟化段，缓冷段以及强冷段，所述熟化段位于煅烧炉膛下部，所述强冷段通过出料器Ⅱ与成品料仓连通；
进一步，所述原料仓与烟气换热器的固相通道之间还设置有原料螺旋输送机；所述出料器Ⅰ与煅烧炉之间还设置有原料提升机和进料螺旋机。
进一步，所述换热器缓冷段和强冷段分别设置有气体通道，气体通道的进口与鼓风机连通，出口通过供风管道与烧嘴连通。
进一步，所述煅烧炉顶部设置有集气口，集气口与烟气换热器的烟气通道进口连通。
进一步，所述烟气通道出口依次连通有旋风除尘器，布袋除尘器，水膜喷淋塔以及引风机。
进一步，所述煅烧炉体的炉壁设置有内炉衬，所述炉膛顶部设置有分配器。
进一步，所述烟气换热器的固相通道上还设置有排气口，排气口与煅烧炉的炉膛连通。
进一步，所述出料器Ⅱ与成品料仓之间还设置有螺旋出料机和成品提升机。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型煅烧系统根据电石渣的煅烧热分解工艺特性设计，结合了气流闪击，沸腾炉、固气板式换热器、固定床反应器等装置的特点，占地小，煅烧质量可靠、粉尘少、排放低、高效节能、氧化钙成品不过烧、欠烧、不结块造粒，品质优良。
附图说明
图1为本实用新型电石渣煅烧系统的结构示意图。
附图标记：1-成品料仓，2-成品提升机，3-鼓风机，4，5-气体通道,6-螺旋出料机，7-出料器Ⅱ，8-强冷段，9-缓冷段，10-强冷风调节阀，11-缓冷风调节阀，12-熟化段，13-烧嘴，14-煅烧炉体，15-内炉衬，16-分配器，17-集气口，18-进料螺旋机，19-原料提升机，20-烟气换热器，21-原料螺旋输送机，22-原料仓，23-旋风除尘器，24-布袋除尘器，25-水膜喷淋器，26-引风机，27-固相通道，28-烟气通道，29-出料器Ⅰ，30-排气口。
具体实施方式
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。
下面结合具体原理及结构对本实用新型一种电石渣煅烧系统进行详细说明。
本实用新型一种电石渣煅烧系统，如图1所示。包括依次连通的原料仓，烟气换热器，煅烧炉，换热器以及成品料仓：
所述烟气换热器包括固相通道和围绕固相通道设置的烟气通道，所述固相通道的进料口与原料仓连通，出料口通过出料器Ⅰ与煅烧炉连通；
所述煅烧炉包括煅烧炉体，煅烧炉体围成的垂直柱状炉膛，以及安装在煅烧炉体上的若干个天然气烧嘴；
所述换热器从上至下包括熟化段，缓冷段以及强冷段，所述熟化段位于煅烧炉膛下部，所述强冷段通过出料器Ⅱ与成品料仓连通。
本实用新型电石渣煅烧系统中，原料仓的作用是对电石渣原料进行储存。烟气换热器的作用是回收煅烧炉的排烟余热、提高电石渣入炉温度，烟气换热器的固相通道是电石渣入炉输送通道，烟气通道是煅烧炉烟气的排放通道，在烟气换热器内气固两相通过换热器壁板接触换热，烟气显热被电石渣充分吸收利用。电石渣煅烧过程，是一个热分解反应Ca(OH)2-CaO+H2O，煅烧炉的作用就是要以最小的能源消耗，让电石渣在煅烧炉内连续充分的分解，产出CaO成品。煅烧炉的能源采用天然气，天然气烧嘴分布在煅烧炉体上，烧嘴燃烧产生热能，在煅烧炉体内形成一个可控的垂直柱状的高温温度场，经充分预热达到临界分解点的电石渣从炉体上部进料口分散掉入高温炉膛，瞬间发生高温闪击，迅速分解，固相物在重力作用下降落，生成的水蒸气在烟气作用下被迅速带出煅烧炉体，经后级处理后排入大气。下降到煅烧炉膛下部的固相物进入换热器，换热器的熟化段在炉膛温度场的作用下继续将固相物维持在分解温度以上。由于电石渣掉入炉膛流态化的分解时间仅有3-10秒，而电石渣有一定的粒径，且粒径分布较大，因此进入换热器的固相物仅表面和近表面是已分解生成的氧化钙，芯部还包裹有未分解的电石渣成分。固相物以一定的床层厚度在换热器熟化段内停留充足的时间全部转化为氧化钙，完成熟化过程。熟化的氧化钙在出料机作用下缓慢沉降，离开换热器的熟化段降入缓冷段，缓冷段是一个过渡段，是为了避免其前后两段对相互温度场造成影响。降入强冷段的氧化钙热焓值高，通过换热器壁板与空气通道内流动的空气接触换热，显热被充分吸收，氧化钙温度由600～900℃降低至100～200℃温度出炉。空气的温度被加热到300～600℃，高温空气作为煅烧炉的配风，提供给煅烧炉的烧嘴，提高煅烧炉的整体热效率。产品料仓的作用是对经过煅烧处理后的成品氧化钙进行存储。
进一步，所述原料仓与烟气换热器的固相通道之间还设置有原料螺旋输送机；所述出料器Ⅰ与煅烧炉之间还设置有原料提升机和进料螺旋机。原料螺旋输送机的作用是将电石渣原料从原料仓输送至烟气换热器，原料提升机的作用是将经过预加热后的电石渣输送到煅烧炉炉顶，并经设置于炉顶的进料螺旋机进入到置于煅烧炉炉膛顶部的分配器中均匀的散落到炉膛内。
进一步，所述换热器缓冷段和强冷段分别设置有气体通道，气体通道的进口与鼓风机连通，出口通过供风管道与烧嘴连通。气体通道由管式换热元件组合而成，通入的低温气体在通道内与换热器内的氧化钙进行热交换，降低了氧化钙出炉温度，与氧化钙换热后的低温气体温度升高，经供风管道输送给烧嘴供燃烧配风，余热被充分利用，煅烧炉热效率提高。
进一步，所述煅烧炉顶部设置有集气口，集气口与烟气换热器的烟气通道进口连通。集气口的作用是对电石渣煅烧产生的烟气进行收集，并将烟气通过烟气通道引入烟气换热器，进而实现对电石渣的预加热，烟气热量被回收利用。
进一步，所述烟气通道出口依次连通有旋风除尘器，布袋除尘器，水膜喷淋塔以及引风机。旋风除尘器，布袋除尘器，水膜喷淋塔的作用是对从烟气通道引出的煅烧烟气进行净化处理，由引风机达标排放。
进一步，所述煅烧炉体的炉壁设置有内炉衬，所述炉膛顶部设置有分配器。内炉衬用于对煅烧炉体的隔热保温，保证高温炉膛的温度。
进一步，所述烟气换热器的固相通道上还设置有排气口，排气口与煅烧炉的炉膛连通。排气口是固相通道内电石渣预分解生成的气相物排放出口，通过管道与煅烧炉炉膛相连。所排放的气相物直接进入高温炉膛裂解焚烧，防止了气相物对环境造成污染。
进一步，所述出料器Ⅱ与成品料仓之间还设置有螺旋出料机和成品提升机。螺旋出料机和成品提升机的组合作用将从煅烧炉底部出料口氧化钙提升到成品料仓内存储。
电石渣由原料料仓进入处于少无氧状态的烟气换热器，在烟气可控热作用下其气相物如甲烷、硫化氢、磷化氢等以气体形式被释放出来，通过排气口直接送入到高温煅烧炉膛内。在高温状态下可燃气体燃烧，释放的热量被充分利用，有害气体被裂解焚烧，消除了危险，减轻了排放压力。经充分预热处于热分解临界点的电石渣由加料装置送入煅烧炉分配器中均匀的散落到炉膛内。电硫渣在重力沉降的流化态下被高温闪击作用迅速分解。分解生成的大量水蒸气在炉膛口相对较低的温度区域被炉内燃烧生成气快速带走，最大限度的降低了热量消耗。生成的氧化钙在重力作用下达到炉底固定床上熟化，达到煅烧的目的，再通过出料换热器控制熟化时间并回收氧化钙热量，降温处理后氧化钙低温出炉，成为高品质的氧化钙成品。
本实用新型电石渣煅烧炉的具体工作过程如下：
电石渣原料输送到原料仓22进行储存，在带有称重功能的原料螺旋输送机21作用下,通过管道将电石渣原料送入烟气换热器20固相通道27的进料口，在烟气换热器20内充分预热后由出料器Ⅰ29送出进入原料提升机19的入口后被提升到一定高度从出口排出经管道送入进料螺旋机18后被送入煅烧炉体14顶部的分配器16，电石渣从分配器16上均匀沿煅烧炉体14垂直方向自由下落，在炉膛内通过高温分解区、高温煅烧区后沉积在炉底换热器熟化段12内，然后缓慢通过换热器缓冷段9及换热器强冷段8，在出料器Ⅱ7和螺旋出料机6的作用下，成品氧化钙排出，通过管道引入成品提升机2入口，由成品提升机2送入成品料仓1储存。
鼓风机3抽取空气由管路分别送入换热器强冷段8的气体通道5和换热器缓冷段9的气体通道4，煅烧后的氧化钙显热被吸收，流过气体通道(4，5)的空气被加热，高温热风通过缓冷风调节阀11和强冷风调节阀10汇入主管道作为燃烧的配风分别向烧嘴13供风。煅烧炉体14上安装的多个天然气烧嘴13燃烧，在煅烧炉体14及内炉衬15形成的炉膛内温度达800～1100℃，电石渣实现分解煅烧。
煅烧炉产生的高温烟气及电石渣分解产生的水蒸气通过集气口17排出炉外，集气口17与管道相连，将高温混合热气流引入烟气换热器20的烟气通道28，热交换后温度降低的混合热气流从烟气换热器20流出并由管道引入旋风除尘器23，然后由管路引入布袋除尘器24，再由管路引入水膜喷淋塔25，降解后的烟气由管路引入引风机26达标排入大气中。送入烟气换热器20固相通道27内的电石渣，与烟气通道28内的高温混合气流发生热交换，电石渣温度升高，产生预分解，有一定量的气相物产生，通过烟气换热器20排气口30排出，由管道送入内炉衬15炉膛内燃烧，气体被裂解焚烧，碳、氢类气体产生热量被利用。
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)

1.一种电石渣煅烧系统，其特征在于，包括依次连通的原料仓，烟气换热器，煅烧炉，换热器以及成品料仓：
所述烟气换热器包括固相通道和围绕固相通道设置的烟气通道，所述固相通道的进料口与原料仓连通，出料口通过出料器Ⅰ与煅烧炉连通；
所述煅烧炉包括煅烧炉体，煅烧炉体围成的垂直柱状炉膛，以及安装在煅烧炉体上的若干个天然气烧嘴；
所述换热器从上至下包括熟化段，缓冷段以及强冷段，所述熟化段位于煅烧炉膛下部，所述强冷段通过出料器Ⅱ与成品料仓连通。
2.如权利要求1所述一种电石渣煅烧系统，其特征在于，所述原料仓与烟气换热器的固相通道之间还设置有原料螺旋输送机；所述出料器Ⅰ与煅烧炉之间还设置有原料提升机和进料螺旋机。
3.如权利要求1所述一种电石渣煅烧系统，其特征在于，所述换热器缓冷段和强冷段分别设置有气体通道，气体通道的进口与鼓风机连通，出口通过供风管道与烧嘴连通。
4.如权利要求1所述一种电石渣煅烧系统，其特征在于，所述煅烧炉顶部设置有集气口，集气口与烟气换热器的烟气通道进口连通。
5.如权利要求1所述一种电石渣煅烧系统，其特征在于，所述烟气通道出口依次连通有旋风除尘器，布袋除尘器，水膜喷淋塔以及引风机。
6.如权利要求1所述一种电石渣煅烧系统，其特征在于，所述煅烧炉体的炉壁设置有内炉衬，所述炉膛顶部设置有分配器。
7.如权利要求6所述一种电石渣煅烧系统，其特征在于，所述烟气换热器的固相通道上还设置有排气口，排气口与煅烧炉的炉膛连通。
8.如权利要求1所述一种电石渣煅烧系统，其特征在于，所述出料器Ⅱ与成品料仓之间还设置有螺旋出料机和成品提升机。
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CN113461345A (zh) * 2021-07-23 2021-10-01 沈阳鑫博工业技术股份有限公司 一种利用电石渣焙烧生产电石用石灰及成型的装置与方法

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