CN211514068U - 一种水泥窑炉烟气热生料高效脱硫系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水泥窑炉烟气热生料高效脱硫系统，包括分解炉、分解炉鹅颈管、第1级至第5级旋风预热器、SP锅炉、C5上升管道、拉链机，其特征是还包括旋风分离器（5）、第一输送管道（4）、第二输送管道（6）和第三输送管道（7），第一输送管道（4）的一端与旋风分离器（5）连通、另一端与所述分解炉鹅颈管（2）相连通，第二输送管道（6）的一端与旋风分离器（5）连通、另一端与所述SP锅炉（8）相连通，第三输送管道（7）的一端与旋风分离器（5）连通、另一端与所述C5上升管道（9）相连通；第一输送管道（4）上还设置有蝶阀（3）。本实用新型利用分解炉中的热生料脱硫，脱硫效率高，脱硫成本低，实用性强。

Description

一种水泥窑炉烟气热生料高效脱硫系统

技术领域

本实用新型属于水泥生产中的热处理装置，涉及一种水泥窑炉烟气热生料高效脱硫系统，用于水泥窑烟气脱硫，特别适用于利用分解炉中的热生料脱硫。

背景技术

在水泥生产所需要的原料中，大部分硫化物为黄铁矿和白铁矿（两者均为FeS₂），还有一些单硫化合物（如FeS）。当原料中的硫化物进入预热器时，在400～600℃左右，就开始氧化并释放出SO₂，这个反应主要发生在第1、2级旋风预热器。在1、2级旋风预热器释放出来的SO₂气体，少部分被碱性物料吸收，另一部分则直接通过SP锅炉（即悬浮预热器换热锅炉）或增湿塔以及生料立磨，经除尘后进入窑尾烟囱排放。生料中硫含量高是造成烟气中SO₂排放浓度高的最主要原因。

由于各水泥企业不同的工艺设计和不同的运行工况，SO₂气体的排放浓度存在着较大差异。因此，对水泥企业的脱硫技术，需要具体情况具体分析。现有技术中，以下是几种成熟的脱硫方法：（1）干反应剂喷注法是将熟石灰喷入预热器系统的适当位置，脱硫效率在50%～70%，但因需要增加购置熟石灰的费用，脱硫成本每吨熟料预计增加1～3元。（2）喷雾干燥脱硫法通过对增湿塔进行改造来实现，投资低于湿法脱硫，脱硫效率70%～80%，但是存在管路堵塞、检修维护的工作量大等问题。（3）湿式脱硫法，脱硫效率可以达到80%～95%，堵塞和维修问题较少，但成本高昂，日产5000吨生产线改造成本高达8000万元左右，运行成本每吨熟料增加4元左右。（4）热生料脱硫是利用分解炉中的热生料（含有的大量活性CaO以及部分K₂O、Na₂O）与SO₂在高温下反应生成硫酸盐，现有技术利用热生料直接喷洒至第2级旋风预热器或者增湿塔，脱硫效率仅为30%～40%。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种水泥窑炉烟气热生料高效脱硫系统。采用本实用新型，利用SP锅炉内部分散的换热管道，加强热生料和烟气的接触面积及反应时间，脱硫效率可达70%以上，解决了现有技术利用热生料直接喷洒至第2级旋风预热器脱硫效率不高的问题。

本实用新型的内容是：一种水泥窑炉烟气热生料高效脱硫系统，包括：分解炉、分解炉鹅颈管、第1级旋风预热器C1、第2级旋风预热器C2、第3级旋风预热器C3、第4级旋风预热器C4、第5级旋风预热器C5、SP锅炉、C5上升管道、拉链机，其特征是还包括：旋风分离器（5）、第一输送管道（4）、第二输送管道（6）和第三输送管道（7），第一输送管道（4）的一端与旋风分离器（5）（入料口）连通、另一端与所述分解炉鹅颈管（2）（顶端）相连通，第二输送管道（6）的一端与旋风分离器（5）（下料口）连通、另一端与所述SP锅炉（8）（进料口）相连通，第三输送管道（7）的一端与旋风分离器（5）（排气口）连通、另一端与所述C5上升管道（9）相连通。

本实用新型的内容中：所述第一输送管道（4）上还设置有蝶阀（3），用于控制抽取热生料的风量大小。

进一步，利用原有生产系统SP锅炉8下方的拉链机10，可将脱硫反应副产物CaSO₄收集送入生料库中。

本实用新型的主要工作原理是：通过第一输送管道（4）从分解炉鹅颈管（2）取热生料，利用蝶阀（3）调节取料速度，随后热生料通过第二输送管道（6）运送至SP锅炉（8）；生料粉在第1级旋风预热器C1、第2级旋风预热器C2受热产生的含硫烟气经过SP锅炉（8），并在SP锅炉（8）内与热生料反应即可进行脱硫，其化学反应方程式为：2SO₂+2CaO+O₂→2CaSO₄。

与现有技术相比，本实用新型具有下列特点和有益效果：

（1）采用本实用新型，将热生料直接喷洒进SP锅炉，充分利用SP锅炉内部分散的换热管道，加强热生料和烟气的接触面积及反应时间，脱硫效率可达70%以上，解决了现有技术利用热生料直接喷洒至第2级旋风预热器（或者增湿塔）脱硫效率不高的问题；

（2）采用本实用新型，利用水泥窑炉预热分解系统产生的热生料进行脱硫，相比干反应剂喷注法、喷雾干燥脱硫法、湿式脱硫法等，直接利用热生料，无需制备脱硫剂，减少了脱硫剂的购置或设备的资金投入，降低了水泥企业的脱硫成本；

（3）本实用新型结构简单，容易制造，生产安装操作使用方便，实用性强。

附图说明

图1是本实用新型水泥窑炉烟气热生料高效脱硫系统的原理图，图中虚线表示气体与物料走向、实线表示物料走向；

图中：1—分解炉（是生料分解场所，温度在850～900℃，大量生料中的CaCO₃在此处分解为CaO和CO₂，在本申请中产生含高CaO的热生料）、2—分解炉鹅颈管（作为分解炉的延伸部分，继续提供生料分解的场所，在本申请中于此处抽取热生料）、3—蝶阀（在本申请中控制抽取热生料的风量大小）、4—第一输送管道（在本申请中输送热生料至旋风分离器5）、5—旋风分离器（在本申请中分离烟气与热生料）、6—第二输送管道（在本申请中将旋风分离器5中分离的热生料输送至SP锅炉）、7—第三输送管道（在本申请中将旋风分离器5分离出的烟气送入C5上升管道）、8 —SP锅炉（中文名称即悬浮预热器换热锅炉，作用是利用水泥窑炉窑尾废气的余热进行发电介质的热交换以产生发电用蒸汽，在本申请中作为烟气脱硫的反应场所，利用前述抽取和分离的热生料在此处进行脱硫反应，其反应式为：2SO₂+2CaO+O₂→2CaSO₄）、9—C5上升管道（水泥烧成窑尾预热系统C5旋风筒的上升管道，作用是将C5旋风筒分离出的烟气以及C3下料的生料一同送入C4旋风筒，在本申请中输送第三输送管道7中的烟气进入C4旋风筒）、10— 拉链机（收集SP锅炉沉降的飞灰，在本申请中收集脱硫反应产生的CaSO₄，并输送其进入生料均化库），C1—第1级旋风预热器、C2 —第2级旋风预热器、C3—第3级旋风预热器、C4—第4级旋风预热器、C5—第5级旋风预热器。

具体实施方式

下面结合附图通过实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：参见附图1。

一种水泥窑炉烟气热生料高效脱硫系统，包括：分解炉1、分解炉鹅颈管2、第1级旋风预热器C1、第2级旋风预热器C2、第3级旋风预热器C3、第4级旋风预热器C4、第5级旋风预热器C5、SP锅炉8、C5上升管道9、拉链机10，还包括：旋风分离器5、第一输送管道4、蝶阀3、第二输送管道6和第三输送管道7，第一输送管道4的一端与旋风分离器5（入料口）连通、另一端与所述分解炉鹅颈管2（顶端）相连通，第二输送管道6的一端与旋风分离器5（下料口）连通、另一端与所述SP锅炉8（进料口）相连通，第三输送管道7的一端与旋风分离器5（排气口）连通、另一端与所述C5上升管道9相连通；亦即：旋风分离器5的入料口通过第一输送管道4与分解炉鹅颈管2（顶端）相连通取料，旋风分离器5的下料口通过第二输送管道6与SP锅炉8相连通，旋风分离器5的排气口通过第三输送管道7与C5上升管道9相连通；蝶阀3设置在第一输送管道4上；拉链机10与SP锅炉8下端出料口相连通。

本实用新型实施例工作时：通过第一输送管道4从分解炉鹅颈管2取热生料，利用第一输送管道4上设置的蝶阀3调节取料速度，随后热生料通过第二输送管道6运送至SP锅炉8；生料粉在第1级旋风预热器C1、第2级旋风预热器C2受热产生的含硫烟气经过SP锅炉8，并在SP锅炉8内与热生料反应即可进行脱硫，其化学反应方程式为：2SO₂+2CaO+O₂→2CaSO₄。

采用本实施例，取分解炉1分解的热生料直接输入SP锅炉8内进行窑尾烟气脱硫，吸收生料预热分解产生的二氧化硫，可节省购置脱硫剂的成本、降低资源消耗。

进一步，利用原有生产系统SP锅炉8下方的拉链机10，可将脱硫反应副产物CaSO₄收集送入生料库中。

本实用新型内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。

本实用新型不限于上述实施例，本实用新型内容所述均可实施并具有所述良好效果。

Claims (2)

1.一种水泥窑炉烟气热生料高效脱硫系统，包括：分解炉、分解炉鹅颈管、第1级旋风预热器C1、第2级旋风预热器C2、第3级旋风预热器C3、第4级旋风预热器C4、第5级旋风预热器C5、SP锅炉、C5上升管道、拉链机，其特征是还包括：旋风分离器（5）、第一输送管道（4）、第二输送管道（6）和第三输送管道（7），第一输送管道（4）的一端与旋风分离器（5）连通、另一端与所述分解炉鹅颈管（2）相连通，第二输送管道（6）的一端与旋风分离器（5）连通、另一端与所述SP锅炉（8）相连通，第三输送管道（7）的一端与旋风分离器（5）连通、另一端与所述C5上升管道（9）相连通。

2.按权利要求1所述的水泥窑炉烟气热生料高效脱硫系统，其特征是：所述第一输送管道（4）上还设置有蝶阀（3）。

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