[发明专利]一种两级分解物料预烧水泥熟料煅烧系统及其工艺

说明书

一、技术领域：

本发明属于水泥行业领域，具体涉及一种两级分解物料预烧水泥熟料煅烧系统及其工艺。

二、背景技术：

水泥节能和环保是水泥行业一直努力研究解决的两个重点问题。水泥熟料烧成过程基本分为：原料预热—碳酸盐分解—固相反应—烧成—冷却。传统的水泥中空窑，原料预热—碳酸盐分解—固相反应—烧结等环节均在回转窑内完成，窑尾废气排出温度约600-900℃左右，热耗很大。上世纪50 年代出现了悬浮预热器窑，使热利用率大幅提高；70年代又出现了预分解窑，使得废气温度大幅下降，能耗进一步下降。该工艺在我国被称为新型干法水泥生产技术被大量应用。

  新型干法水泥熟料烧成系统的基本结构为：预热器+分解炉+回转窑+篦冷机。原料预热过程在预热器中进行；预热后的物料进入分解炉进行碳酸盐分解，然后再进入回转窑进行固相反应和熟料烧成，最后出回转窑进入冷却机冷却。世界各个专业公司均有自己专有的水泥熟料烧成系统技术装备。我国目前新型干法水泥生产技术主要有天津水泥设计研究院的TDF、TTF预热预分解系统；南京水泥设计院NST预热预分解系统， 成都水泥设计院CDC预热预分解系统。这几个设计院预热预分解技术，在回转窑和篦冷机方面差别不大，主要区别是分解炉形式不同。西安建筑科技大学XDL高固气比水泥预热预分解技术（专利CN102219409.A）采用了交叉料流高固气比水泥悬浮预热预分解系统，该技术在节能、减少NOx的排放、提高系统产量等方面有较大提升。以上技术装备，代表了目前新型干法水泥的先进水平。但这些技术都存在着分解炉内和出口CO₂浓度很高，使得出分解炉的气体温度进一步提高时易产生系统结皮、堵塞等现象，导致入窑物料温度大多在800-850℃左右，进一步提高困难很大，影响系统产量提高；同时，分解炉内CO₂浓度高，碳酸盐分解反应慢，为了提高分解率，炉体体积做的很大以延长物料停留时间。另外，由于以上原因，分解炉的用煤量也不能进一步提高，窑/炉用煤比例相对较大，产生较多的NOx，不利环保。

三、发明内容

本发明为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种两级分解物料预烧水泥熟料煅烧系统及其工艺，其可明显提高煅烧系统的产量、节能和降低Nox排放。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为 ： 一种两级分解物料预烧水泥熟料煅烧系统，包括预热器系统，所述的预热器系统上依次连接有回转窑和冷却机，其特征在于：所述的预热器系统与回转窑之间设置有两级分解物料预烧系统。

所述的两级分解物料预烧系统包括通过管路依次连接的闭合的一级分解炉、分离器一、二级分解预烧炉和分离器二；所述的分离器二与回转窑连接，二级分解预烧炉通过管道二与冷却机连接，所述的回转窑和冷却机通过管道和烟道与两级分解物料预烧系统连接。

所述的回转窑通过烟道与一级分解炉连接，一级分解炉通过管道一与二级分解预烧炉和冷却机之间的管道二连接。

所述的回转窑通过烟道与二级分解预烧炉连接，一级分解炉通过管道一与二级分解预烧炉和冷却机之间的管道二连接。

所述的回转窑通过烟道分别与二级分解预烧炉和一级分解炉连接，一级分解炉通过管道一与二级分解预烧炉和冷却机之间的管道二连接。

所述的回转窑通过烟道与二级分解预烧炉和分离器二之间的管路连接，一级分解炉通过管道一与二级分解预烧炉和冷却机之间的管道二连接。

一种两级分解物料预烧水泥熟料煅烧工艺，其特征在于：所述的工艺过程为经过预热器系统预热的物料进入两级分解物料预烧系统中进一步分解并被加热至高温物料，高温物料经分离器二分离后进入回转窑内进一步进行反应，回转窑和冷却机通过管道将气体通过两级分解物料预烧系统传至预热器系统，预热器系统将废气排出至废气处理系统，生料从预热器系统中加入。

与现有技术相比，本发明具有的优点和效果如下：

①可以控制一级分解炉内相对较高的温度并在其下部或窑气烟道加入还原用煤，还原窑气和二级分解预烧炉产生的NOx，降低排放；控制上部出口温度在较低的水平以降低出预热器温度，降低能耗；虽然一级分解炉出口CO2浓度较高，但由于温度相对较低，不易产生结皮堵塞；