[发明专利]立窑热能回收的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种水泥立窑热能回收的方法及控制系统。属于水泥建筑材料技术领域。

背景技术

水泥立窑的热耗的降低是水泥生产工艺中的一大难点。我国水泥工业每年消耗标煤近1亿吨，电力650亿度，是仅次于冶金行业的第二能耗大户。而且我国水泥生产平均能耗远高于世界先进水平，以每吨熟料的综合能耗计算，世界先进水平为107kg标煤，而我国为153.5kg标煤，高出50％以上。立窑水泥的能耗更高。目前立窑水泥的热耗较高，如何降低立窑烧成热耗，是立窑技术攻关的重点。水泥立窑企业的烧成主要流程是：生料粉经过计量称的称重，混合一定比例的水，进行搅拌后，通过成球盘形成生料球；通过布料器进入窑内煅烧。煅烧窑是一种竖式固定床熟料煅烧设备：含煤生料球从窑顶喂入窑内，料球自上而下运动，空气自下而上运动。煅烧窑自上而下分为三带：预热带，高温烧成带和冷却带。预热带：温度150℃左右，自由水的蒸发过程；温度150～750℃，发生粘土矿物脱水与碳酸镁开始分解；烧成带：温度750～800℃，烧蚀量明显减少，碳酸盐分解与固相反应，由于吸热反应，故升温速率缓慢。当温度升到1100℃，分解速率迅速增加。游离氧化钙达到最大值。在1250～1280℃开始出现液相，在1450℃，液相量增加，游离氧化钙吸收，水泥熟料化合物形成。冷却带：熟料继续向下运动，与温度较低的二次空气相遇，熟料温度下降。一般熟料温度可降至300-500℃。

随着熟料的下降，经过窑内塔篦的转动，挤压破碎后进入卸料管，卸出窑体。进入熟料篦冷机，进一步冷却，此时通过高风速，大风量冷风快速冷却，使熟料温度迅速下降到100℃以下。篦冷机废气与立窑烟气共同进入大布袋除尘。冷却的熟料经链板机进入熟料破碎机，进行进一步的破碎后，进入熟料库。整个过程是连续不断的。

由于立窑成球是用水混合生料粉制成，在立窑内煅烧时，必须蒸发掉这一部分水，使用的热能较大，使得生料配煤量加大。

立窑煅烧时必须保持烧成带的温度，不然就要影响熟料质量，所以必须加厚湿料层厚度保持窑内温度，而使得窑面温度偏低，是进入收尘器的温度达到结露温度，造成布袋结露，不利于通风、除尘，造成设备损坏、经济损失，更增加工人劳动强度，损害工人身体健康。

由于从窑卸料管下来的熟料温度高达300-500℃，直接进入篦冷机中冷却后，产生的高温气体能达到400-600℃，直接进入除尘器，可能会烧毁除尘器中的设备；直接排出更危害大气、影响工作环境。

熟料进入熟料破碎机后，经过挤压破碎后，块状熟料内的温度被释放，以及破碎挤压时产生的热，破碎机腔内充满高温气体，在高温环境中破碎机的壁板以及锤头由于连续挤压会产生变形，严重影响破碎粒度及设备使用寿命，造成严重的设备问题及经济损失。

发明内容

本发明的目的旨在解决上述存在的问题与缺陷，提出一种立窑热能回收的方法及装置，降低立窑烧成能耗。

本发明的技术解决方案：立窑热能回收方法是篦冷机废气通过管道，进入窑面混合窑面烟气后，再进入收尘器；进入收尘器的烟气由出窑烟气和篦冷机废气混合而成，故出窑烟气温度允许较低，加厚预热带，增加湿料层厚度，降低煤耗；熟料出篦冷机进入除尘罩后，经第一热能回收风管进入收尘器，使熟料冷却彻底，降低游离氧化钙含量提高熟料品质，也排除了一个水泥生产中的粉尘排放点；破碎机腔中高温废气经第二热能回收风管，进入收尘器的风管，通过收尘器的抽风，使破碎腔内温度降低，保护破碎设备，更能吸掉一些细小粉尘，排除一个水泥生产中的粉尘排放点；使用一个程序控制器，控制热能回收的多个环节，使其整合为一个热能自动化回收控制系统；在两根热能回收风管上安装温度检测仪器及风阀，由程序控制器根据每根热能回收风管中的温度自动调节控制热能回收风管上的风阀，控制热能回收风管的风量，保持正常的进入收尘器的温度，保证生产活动的正常运行。

立窑热能回收装置，其结构是除尘罩与收尘器间接第一热能回收风管；破碎机腔中高温废气经第二热能回收风管，进入收尘器的风管，两根热能回收风管上安装受程序控制器控制的温度检测仪器及风阀。

本发明的优点：结构简单，运行可靠、测检精度高的热能回收自动化控制装置。操作员就可在操作室及时准确监视，实现人工监控，达到减轻工人劳动强度、提高产量、降低煤耗的目的。同时具有证生产过程稳定，提高产品质量；降低煤耗10％左右，台时产量提高10％左右；降低操作员劳动强度，保护工人身体健康等优点。

附图说明

附图1是立窑烧成工艺流程图。