[发明专利]一种高温颗粒状物料分级冷却方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于热工设备技术领域，涉及一种高温颗粒状物料分级冷却的方法及装置。

背景技术

许多工业窑炉的出料为高温颗粒状物料，如水泥熟料、石灰、氧化铝熟料、铁矿石烧结矿等，需要对其进行冷却和热回收。提高热回收效率是冷却机持续改进的方向。

以水泥生产为例，冷却机是水泥烧成系统的重要装备之一，承担着水泥熟料的冷却、输送和热量回收等任务。推动篦式冷却机为目前广泛采用的冷却机型式，其发展经历了第一、第二、第三到现在的第四代历程，其气固换热方式一直为错流换热。目前广泛使用的第三代和第四代篦式冷却机的料层厚度一般在600～900mm，一风室压力在5000～10000Pa，热回收效率在65～75％之间。如果能够大幅提高熟料的料层厚度，增加气固换热时间，实现逆流换热，就能够提高对熟料的热回收效率，实现节能降耗。但出回转窑的熟料粒径分布宽泛，细颗粒填充于粗颗粒的缝隙之中，使得料层的阻力较大，大幅提高料层厚度势必导致料层阻力大幅提高，从而增加系统电耗。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种高温颗粒状物料分级冷却方法及装置，该方法和该装置在提高热回收效率的同时，能够降低系统能耗。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的一个技术方案是：一种高温颗粒状物料分级冷却方法，采用底部悬空的挡墙将冷却料床的入料口横向分隔成上下游两个区域，采用气流对出回转窑的高温颗粒状物料进行颗粒分级和急冷，使分级后的粗颗粒物料落入冷却料床入料口上游区域，形成粗颗粒料床进行厚料床逆流换热，使分级后的细颗粒物料落入冷却料床入料口下游区域，经过逆流换热的粗颗粒物料通过挡墙底部进入冷却料床入料口下游区域和落在其上面的细颗粒物料一起在冷却料床上进行冷却。

粗颗粒料床的厚度为1.0～4.0米。

在粗颗粒料床底部设有液压推料装置或应用活动篦床，通过调整液压推料装置或活动篦床的推动频率控制粗颗粒料床的厚度和料层阻力。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的另一个技术方案是：采用上述方法的高温颗粒状物料分级冷却装置，包括篦式冷却装置，所述篦式冷却装置的入料口与所述回转窑的出料口相连，在所述篦式冷却装置的入料口处设有底部悬空的挡墙，所述挡墙将所述篦式冷却装置的入料口横向分隔成上下游两个区域，所述挡墙固定在所述篦式冷却装置的侧壁上；在所述回转窑的出料口下方设有气流喷吹装置，所述气流喷吹装置位于所述篦式冷却装置的入料口上方。

在所述篦式冷却装置的入料口上游区域底部设有液压推料装置。

所述篦式冷却装置对应其入料口上游区域的部分采用活动篦床。

本发明具有的优点和积极效果是：

1)粗细颗粒分离后采用厚料床冷却方式对粗颗粒物料进行冷却，有利于降低粗颗粒状物料的料层阻力，因此可以大幅提高粗颗粒状物料的料床厚度，通过逆流换热，延长冷却空气在粗颗粒料床内的停留时间，进而提高对高温物料的热回收效率。

2)粗细颗粒分离后采用厚料床冷却方式对粗颗粒物料进行冷却，有利于避免粗细颗粒共同冷却时因粒度离析造成的料层阻力分布不均，因而有利于避免气流短路、细料“红河”等现象，提高对熟料的热回收效率，改善熟料冷却效果。

3)颗粒分级冷却在提高热回收效率的同时，可降低冷却用风量，降低系统能耗，并减小占地和设备规格，降低系统投资。

附图说明

图1是采用本发明一种高温颗粒状物料分级冷却方法的装置结构示意图。

图中：1是回转窑，2是窑门罩，3是燃烧器，4是气流喷吹装置，5是挡墙，6是冷却料床入料口上游区域，7是液压推料装置，8是篦式冷却装置，9是余热锅炉取风口，10是余风出口，11是熟料破碎机。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参见图1，一种高温颗粒状物料分级冷却方法，采用底部悬空的挡墙5将冷却料床的入料口横向分隔成上下游两个区域，采用气流对出回转窑1的高温颗粒状物料进行颗粒分级和急冷，使分级后的粗颗粒物料落入冷却料床入料口上游区域，形成粗颗粒料床进行厚料床逆流换热，使分级后的细颗粒物料落入冷却料床入料口下游区域，经过逆流换热的粗颗粒物料通过挡墙5底部进入冷却料床入料口下游区域和落在其上面的细颗粒物料一起在冷却料床上进行冷却。