CN217302811U - 一种适用于水泥窑协同处置固废的可回转三次风管道 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于水泥窑协同处置固废的可回转三次风管道，包括三次风支管（1），所述三次风支管（1）一端与水泥窑三次风管道（10）相连接，另一端与具有坡型结构的喂料机构相连接，所述喂料机构与可回转机构相连接，所述可回转机构直接植入分解炉柱体（8）内，通过设置于分解炉柱体（8）内的喂料承台（11）实现灰渣掉落进入分解炉。本实用新型利用高温的三次风热空气作为固废点火的助燃风加快固废的干燥着火和稳定燃烧，同时可实现对不同类型固废的稳定给料和锁风，解决了固废燃烧与三次风缺乏有效混合的问题。

Description

一种适用于水泥窑协同处置固废的可回转三次风管道

技术领域

本实用新型涉及固废处理技术领域，尤其涉及一种适用于水泥窑协同处置固废的可回转三次风管道。

背景技术

水泥窑一般指水泥回转窑，水泥回转窑属于建材设备类，是石灰窑的一种。回转窑按处理物料不同可分为水泥回转窑、冶金化工回转窑和石灰回转窑。水泥回转窑是水泥熟料干法和湿法生产线的主要设备。

目前水泥工业处置固废通常通过采用在线式热工装置的方式来强化水泥窑系统对固废处置的适应能力。典型的在线热工装置有热盘炉、阶梯炉、炉排炉等。这些热工装置通过引入部分三次风作为助燃风，但固废在这些热工装置中基本处于半静止状态，仅有表层的物料和三次风进行干燥着火，燃烧不稳定且燃烧所需时间长。在植入热工装置的过程中还需要破坏水泥窑分解炉下部结构并影响分解炉的热工制度，因此改造植入后往往引起水泥生产系统在不处置固废的工况下本底热耗增加显著。

采用水泥窑协同处置固废面临的难点是，与烟煤相比，大多数固废很难获得合适的预处理方式，燃尽时间长。将固废直接喂入烧成系统的方式进行高温降解处理，虽然工艺流程简单，方便操作，需要进行的改造及费用也较少，处理固废的种类较单一，无法满足社会上越来越复杂的废弃物处置，如固态颗粒状垃圾，大尺寸固废等情况均无法有效处置。

针对固废燃烧时间长的特点，水泥行业开展过在进入分解炉的三次风管道上焚烧利用碎布、废皮革、可燃性溶剂等零星应用，对于延长固废在分解炉系统的停留时间有一定贡献，但带来三次风温度异常、结皮增加等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种适用于水泥窑协同处置固废的可回转三次风管道，以解决如何实现固废在三次风通道内的有效稳定燃烧燃尽，降低水泥窑协同处置固废对水泥窑系统运行的影响的技术问题。

本实用新型的目的是通过以下技术手段来实现的：一种适用于水泥窑协同处置固废的可回转三次风管道，包括三次风支管，所述三次风支管一端与水泥窑三次风管道相连接，另一端与具有坡型结构的喂料机构相连接，所述喂料机构与可回转机构相连接，所述可回转机构直接植入分解炉柱体内，通过设置于分解炉柱体内的喂料承台实现灰渣掉落进入分解炉。

进一步的，所述三次风支管上设置有供生料进入的生料喂料装置。

进一步的，所述三次风支管上还设置有调节三次风通过量的三次风阀门。

进一步的，所述喂料机构包括固废喂料室，所述固废喂料室上设置有双轴螺旋给料密封装置和大块物料给料装置。

进一步的，所述固废喂料室底部坡型与水平面呈40度至70度夹角。

进一步的，所述固废喂料室通过舌状喂料装置伸入可回转机构中。

进一步的，所述可回转机构包括可回转三次风管道，所述可回转三次风管道上设置有转速可调节的传动装置。

进一步的，所述可回转三次风管道与固废喂料室的接入端设置有尾部密封装置。

进一步的，所述可回转三次风管道与分解炉柱体的接入端设置有头部密封装置。

进一步的，所述可回转三次风管道倾斜向下布置。

本实用新型的有益效果在于：利用高温的三次风热空气作为固废点火的助燃风加快固废的干燥着火和稳定燃烧，通过设置于三次风支管上的固废喂料室，可以实现对不同类型固废的稳定给料和锁风；针对现有热工装置存在固废燃烧与三次风缺乏有效混合手段的问题，设置了可回转三次风管道，通过强制固废在可回转三次风管道内进行回转、翻腾、抛洒等运动来改善固废与助燃空气混合燃烧状态，稳定燃烧制度，实现稳定燃尽。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型安装示意图；

图2为本实用新型结构示意图；

图3为水泥窑三次风管道结构示意图；

图中，1-三次风支管，2-固废喂料室，3-双轴螺旋给料密封装置，4-电动锁风阀，5-大块物料给料装置，6-可回转三次风管道，7-传动装置，8-分解炉柱体，9-舌状喂料装置，10-水泥窑三次风管道，11-喂料承台，12-尾部密封装置，13-头部密封装置，14-三次风阀门，15-生料喂料装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1：

参阅图1-3，一种适用于水泥窑协同处置固废的可回转三次风管道，包括三次风支管1，所述三次风支管1一端与水泥窑三次风管道10相连接，另一端与具有坡型结构的喂料机构相连接，所述喂料机构与可回转机构相连接，所述可回转机构直接植入分解炉柱体8内，通过设置于分解炉柱体8内的喂料承台11实现灰渣掉落进入分解炉。

在本实施例当中，所述三次风支管1上设置有供生料进入的生料喂料装置15，从水泥窑三次风管道引出三次风支管1，生料通过计量锁风后，经生料喂料装置15进入三次风支管1，在三次风支管1完成预热和分散，所述生料可以是冷生料，也可以是来自各级旋风筒的热生料。

在本实施例当中，所述三次风支管1呈倒“U”型结构，在倒“U”型结构最上端还设置有调节三次风通过量的三次风阀门14，通过调节三次风阀门14的开度，进而调整三次风的通过量。

在本实施例当中，生料在三次风支管1完成预热和分散后，倾斜向下进入喂料机构，所述喂料机构包括固废喂料室2，所述固废喂料室2上设置有双轴螺旋给料密封装置3和大块物料给料装置5，所述双轴螺旋给料密封装置3设置于固废喂料室2的顶部，固废通过双轴螺旋给料密封装置3进入固废喂料室2；所述大块物料给料装置5设置于固废喂料室2的侧面，大块物料通过大块物料给料装置5进入固废喂料室2，在大块物料给料装置5上还设置有电动锁风阀4进行锁风。不同粒度的固废可同时或分别进入固废喂料室2，并利用固废喂料室2内的坡面流动的三次风实现固废和生料的初步混合，固废、生料在三次风的裹挟下进入可回转机构。

具体的，所述双轴螺旋给料密封装置3为粒度＜160mm的小尺寸固废加入处，小尺寸固废经过计量后，采用双轴螺旋喂料方式进行锁风，可配置翻板锁风装置进入固废喂料室2。

具体的，所述大块物料给料装置5为粒度＜500mm的大块固废加入装置，采用多道具有连锁开关控制的锁风阀进行锁风，解决大尺寸固废的给料问题，采用高温三次风预热预燃后的固废垃圾温度>500℃，由于对大尺寸的固废垃圾进行了初步预热，使大尺寸固废进入旋迴炉之后可以更好的起燃，有利于大尺寸固废在旋回炉及水泥窑内的充分燃尽。

作为可选的实施方式，在固废喂料室2的侧面可以增加设置管径在50-320mm的气力输送管道，作为可气力输送颗粒状燃料进入本可回转三次风管道处置的通道。

在本实施例当中，所述固废喂料室2底部坡型与水平面呈40度至70度夹角，固废喂料室2底部坡型采用耐1050℃以上高温的耐热钢板制成，其他区域采用隔热性能和抗结皮性能较好的耐火材料。

在本实施例当中，所述固废喂料室2通过舌状喂料装置9伸入可回转机构中，所述舌状喂料装置9设置于固废喂料室2底部坡型的末端。

在本实施例当中，所述可回转机构包括可回转三次风管道6，所述可回转三次风管道6上设置有转速可调节的传动装置7，可回转三次风管道6内部风速降低至1~10m/s，为了改善固废燃烧混合，配置了传动装置7进行转速调节，更进一步的，可回转三次风管道6通过传动装置7固定在基座上，可回转三次风管道6 转速控制在0.1~4 rpm。

在本实施例当中，所述可回转三次风管道6与固废喂料室2的接入端设置有尾部密封装置12，具体的，尾部密封装置12设置于固废喂料室2底部坡型的末端与可回转三次风管道6之间。

在本实施例当中，所述可回转三次风管道6与分解炉柱体8的接入端设置有头部密封装置13，具体的，所述头部密封装置13设置于可回转三次风管道6与分解炉柱体8之间。

具体的，设置尾部密封装置12和头部密封装置13用以降低漏风并保证负压燃烧。

在本实施例当中，所述可回转三次风管道6采用2%~6%小角度倾斜向下布置。

在本实施例当中，所述可回转三次风管道6内设置有耐火材料，可回转三次风管道6的内侧设置有旋流式砌筑的耐火砖，进一步强化固废的抛洒分散效果，可回转三次风管道6的筒壁与耐火砖之间还设置有一层1~2mm厚的耐腐蚀衬板，该耐腐蚀衬板为可抛弃型的不锈钢材质，通过与可回转三次风管道6耐火材料的大修寿命相匹配，通过更换衬板的方式大幅度减少固废处理过程中产生的硫、氯、碱金属等对设备钢铁内壁的腐蚀。

更进一步的，所述可回转三次风管道6的传动、驱动装置布置在整体基础上，整体基础配置导轨，可同步设置可回转三次风管道6进出料段冷却用风机、可回转三次风管道6表面冷却风机的安装布置。

本实用新型的控制工艺为：通过调节水泥窑三次风管道10的阀门和三次风阀门14实现三次风支管1内三次风通过比例在0~100%可调；通过调节三次风支管1上所设置的生料喂料装置15的流量，实现生料进入可回转三次风管道6流量连续可调；通过控制固废喂料室2上的双轴螺旋给料密封装置3的转速及大块物料给料装置5的给料速度，可实现固废料量连续可调；通过传动装置7控制可回转三次风管道6的转速，可控制固废在可回转三次风管道6内的停留时间。固废在所述可回转三次风管道6内利用温度在800-900℃的三次风作为助燃空气，通过回转和翻腾过程实现稳定的着火燃烧，三次风中混入的生料，则在燃烧温度过高（＞900℃）时，生料中的部分碳酸盐矿物分解吸热，释放出CO₂，抑制了可回转三次风管道6内温度的进一步升高、通过控制三次风的分风比例、生料的给料流量、固废的加入量、可回转三次风管道转速，可有效调整助燃风、吸热生料、燃烧固废三者之间的动态平衡，实现在可回转三次风管道6内固废的有效燃尽。

进一步的，所述喂料承台11内置大倾角斜面实现灰渣掉落进入分解炉。

本实用新型通过调整生料给料量、三次风通过量、固废加入量、可回转三次风管道6转速，控制固废在可回转三次风管道6内燃烧温度控制在850~1100℃，系统压力损失<500Pa，工况通过风速1-10m/s。

本实用新型通过增设三次风支管1，利用高温的三次风热空气作为固废点火的助燃风加快固废的干燥着火和稳定燃烧；引入可以计量的生料，利用生料中碳酸盐分解吸热来耦合控制燃烧温度；强化配置固废的给料混合空间，通过在三次风支管1上设置的固废喂料室2，实现对不同类型固废的稳定给料和锁风；针对现有热工装置存在固废燃烧与三次风缺乏有效混合手段的问题，设置了可回转三次风管道6，通过强制固废在可回转三次风管道6内进行回转、翻腾、抛洒等运动来改善固废与助燃空气混合燃烧状态，稳定燃烧制度，实现稳定燃尽。

本实用新型提供的固废喂料室2，在固废喂料室2的坡型结构中，利用大的湍流场（雷诺数Re＞5×10⁵）下，可以优化固废喂料过程的脱水、干燥、热解、起火过程；固废进入固废喂料室2是常温状态，遇到高温三次风后（空气温度>950℃），可对固废垃圾进行预热，使固废进入可回转三次风管道6之后可以更好着火燃烧；所述可回转三次风管道6通过扩径降低固废燃烧对三次风支管1热工制度稳定性的影响，通过固废在可回转三次风管道6的回转翻腾，强化了固废与三次风的混合接触，有利于固废在高温三次风中的持续燃烧，引入部分生料，利用生料分解吸收固废燃烧释放的热量，实现在整个可回转三次风管道6内固废燃烧制度的基本受控，并完成固废的大部分燃烧进程和部分生料的碳酸盐分解，有效降低了固废处置对分解炉操作的影响。此外，可回转三次风管道6可视作原水泥窑三次风管道10的延长管道，对原有的烧成系统影响较小，如生产需要可快速切换回原系统保证生产稳定运行。

此处所称的“一种实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”等表示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

上述实施例中，描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种适用于水泥窑协同处置固废的可回转三次风管道，其特征在于，包括三次风支管（1），所述三次风支管（1）一端与水泥窑三次风管道（10）相连接，另一端与具有坡型结构的喂料机构相连接，所述喂料机构与可回转机构相连接，所述可回转机构直接植入分解炉柱体（8）内，通过设置于分解炉柱体（8）内的喂料承台（11）实现灰渣掉落进入分解炉。

2.如权利要求1所述的一种适用于水泥窑协同处置固废的可回转三次风管道，其特征在于，所述三次风支管（1）上设置有供生料进入的生料喂料装置（15）。

3.如权利要求1或2所述的一种适用于水泥窑协同处置固废的可回转三次风管道，其特征在于，所述三次风支管（1）上还设置有调节三次风通过量的三次风阀门（14）。

4.如权利要求1所述的一种适用于水泥窑协同处置固废的可回转三次风管道，其特征在于，所述喂料机构包括固废喂料室（2），所述固废喂料室（2）上设置有双轴螺旋给料密封装置（3）和大块物料给料装置（5）。

5.如权利要求4所述的一种适用于水泥窑协同处置固废的可回转三次风管道，其特征在于，所述固废喂料室（2）底部坡型与水平面呈40度至70度夹角。

6.如权利要求5所述的一种适用于水泥窑协同处置固废的可回转三次风管道，其特征在于，所述固废喂料室（2）通过舌状喂料装置（9）伸入可回转机构中。

7.如权利要求1或6所述的一种适用于水泥窑协同处置固废的可回转三次风管道，其特征在于，所述可回转机构包括可回转三次风管道（6），所述可回转三次风管道（6）上设置有转速可调节的传动装置（7）。

8.如权利要求7所述的一种适用于水泥窑协同处置固废的可回转三次风管道，其特征在于，所述可回转三次风管道（6）与固废喂料室（2）的接入端设置有尾部密封装置（12）。

9.如权利要求7所述的一种适用于水泥窑协同处置固废的可回转三次风管道，其特征在于，所述可回转三次风管道（6）与分解炉柱体（8）的接入端设置有头部密封装置（13）。

10.如权利要求8或9所述的一种适用于水泥窑协同处置固废的可回转三次风管道，其特征在于，所述可回转三次风管道（6）倾斜向下布置。

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