[发明专利]一种有源煤气化生产水泥的方法和回转窑装置

权利要求书

1.一种有源煤气化生产水泥的方法，煤粉和石灰石粉、石灰粉、电石渣粉等经煤干馏预热单元预热至600～850℃，进入煤气化单元进行煤气化和石灰石分解，煤气化和石灰石分解的温度为850～1200℃；气化分解后的气体经煤干馏预热单元预热干馏煤粉和石灰石粉后到煤气净化分离单元净化分离，净化后的气体经变换反应单元转换成CO₂和H₂，其特征是：气化分解后的灰渣、石灰和水泥辅料混合后进入水泥煅烧单元煅烧成水泥熟料，水泥熟料经冷却器冷却后，再经破碎和磨粉制成水泥，水泥用CO₂输送至水泥仓保存；所述水泥煅烧的温度为1200～1500℃。

2.一种有源煤气化生产水泥的回转窑装置，包括煤干馏预热单元，煤气化回转窑（13）、气体分离净化单元、引风机（1）和加料口（2），所述煤气化回转窑（13）设有窑头（12）和集气室（9），煤气化回转窑通过窑头和集气室与煤干馏预热单元连接，煤干馏预热单元通过引风机连接到气体分离净化单元；所述煤干馏预热单元为四级旋风预热器和集气室组合，所述加料口连接一级旋风预热器的进料口，所述一级、二级、三级旋风预热器依次为下一级旋风预热器的气体出口连接到上一级旋风预热器的进料口，上一级旋风预热器的料腿连接到下一级旋风预热器的进料口；三级旋风预热器的料腿连接到集气室进料口，集气室气体出口连接到四级旋风预热器进料口，所述集气室作为煤粉气化反应的流化床；四级旋风预热器料腿连接窑头（12），气体出口连接三级旋风预热器进料口，与所述集气室组成循环流化床；其特征是：所述回转窑装置设有水泥煅烧单元，所述水泥煅烧单元包括水泥回转窑（18）、水泥冷却器（23）、水泥出料设备（24）和竖膛（17）；所述煤气化回转窑通过竖膛与水泥回转窑连接，水泥回转窑通过水泥冷却器与水泥出料设备连接；所述竖膛（17）的上部设有1号辅料加入口（15），侧面设有2号辅料加入口（25）；所述竖膛与煤气化回转窑的连接处设有喷嘴（16），所述喷嘴为蒸汽喷嘴、空气或氧气喷嘴；所述水泥冷却器与水泥回转窑的连接处设有煤粉或煤气烧嘴（22）。

3.根据权利要求2所述的有源煤气化生产水泥的回转窑装置，其特征是：所述水泥冷却器（23）中设有蒸汽盘管（26），所述回转窑装置设有余热发电系统，所述余热发电系统包括发电机组、蒸汽透平（19）、蒸汽锅炉（20）和冷凝器（21）；所述蒸汽盘管的蒸汽出口连接到蒸汽锅炉，蒸汽锅炉连接到蒸汽透平，发电机组和蒸汽透平轴连接；蒸汽透平的乏汽出口通过蒸汽冷凝器连接到蒸汽盘管。

4.根据权利要求2所述的有源煤气化生产水泥的回转窑装置，其特征是：所述气体分离净化单元设有除尘器（7）、气液分离器（8）、灰斗（10）和油水分离器（11）；所述除尘器入口与引风机出口连接，除尘器的灰尘出口与灰斗连接，灰斗连接到加料口（2），除尘器的气体出口与气液分离器连接；气液分离器的液体出口与油水分离器连接，油水分离器的油出口连接到煤焦油加氢精制系统；气液分离器的气体出口分为两路，一路连接到蒸汽锅炉的烧嘴，一路连接到煤气储罐。

5.根据权利要求2所述的有源煤气化生产水泥的回转窑装置，其特征是：所述回转窑装置设有密封罩（14），所述煤气化回转窑（13）、竖膛（17）和水泥回转窑（18）位于密封罩中。

6.根据权利要求2所述的有源煤气化生产水泥的回转窑装置，其特征是：所述加料口（2）设有在线煤灰成分检测仪，所述1号辅料加料口（15）和2号辅料加入口（25）设有在线辅料检测仪。

7.根据权利要求2所述的有源煤气化生产水泥的回转窑装置，其特征是：所述四级旋风预热器（6）、集气室（9）和窑头（12）组成循环流化床，进行部分煤气化；所述煤干馏预热单元不限制旋风预热器的级数。