[实用新型]一种大温差交叉料流预热预分解系统

说明书

技术领域

本实用新型属于水泥工业热工设备技术领域，具体涉及一种大温差交叉料流预热预分解系统。

背景技术

目前新型干法水泥发展迅速，能源短缺，采用价格低廉的低质烟煤或无烟煤作为水泥熟料煅烧用燃料势在必行。新型干法水泥生产中原燃料的有害成分会造成分解炉内结皮等危害，造成熟料产质量和系统运转率的降低。作为核心设备的分解炉，如何在其中合理布局和匹配风、煤、料，使燃料在生料浓度很高的分解炉内稳定、完全燃烧，使炉内温度场均匀，不产生局部高温，并在很短时间内完成生料碳酸钙分解，并且操作弹性大，对不同煤质的适应性强等，仍然是困扰行业的问题。另外，在高海拔地区，大气压力低对水泥生产系统尤其是热工系统的影响较大，例如，燃料燃烧特性变化很大，对料悬浮、热交换、气力输送、物料烘干等的影响很大，对预热器系统的隔热保温以及回转窑表面的散热也有很大的影响。

现有的高固气体预热分解技术存在一些固有的问题，例如，采用双系列预热器系统会使得结构复杂，旋风筒多，热损失大，风机电耗高，不适合在规模较小的水泥生产线上使用；对煤质比较敏感导致在使用低质煤或无烟煤作为燃料时难以适应；并且无法适应高海拔地区的自然环境，在单系列预热器上难以实现其相应的技术指标。

因此，有必要开发出适应不同规模或单双系列、不同高海拔自然环境以及原燃料特性的新型高效预热预分解系统。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种大温差交叉料流预热预分解系统，本实用新型能够使用低质煤或无烟煤作为燃料，在分解炉内的完全燃烧，不产生局部高温，保证分解炉安全运行；进一步地，本实用新型强化生料在预热预分解系统的有效换热，降低系统出口废气温度，提高入窑生料分解率；更进一步地，本实用新型消除了由于原料挥发性组分偏高造成的系统结皮的问题；此外，本实用新型解决了系统在不同海拔高条件下对自然环境的适应性问题；另外，本实用新型降低了出炉NOx的起始浓度。

本实用新型提出的一种大温差交叉料流预热预分解系统，该预热预分解系统包括旋风预热器系统、分解炉系统和窑尾烟室，旋风预热器系统包括N级旋风筒，来自回转窑的烟气经窑尾烟室后从分解炉系统排出，然后借助风管从第N级旋风筒依序流向第1级旋风筒，并最终由第1级旋风筒的出风口排出；除第N级旋风筒之外的其他旋风筒均包括分料阀，第1级至第N-2级旋风筒各自通过分料阀将下料口中的部分物料送入比其低一级的旋风筒进口风管，将另一部分物料送入较该低级的旋风筒的烟气温度更高的旋风筒进口风管或分解炉系统；第N-1级旋风筒通过分料阀将其下料口中的物料送入分解炉系统中的不同位置的进料口；从而增大各旋风筒进口风管和分解炉系统中的气固温差；其中，各个分料阀的调节比例范围为0～50％；

这里的N表示旋风预热器系统中旋风筒的级数，旋风预热器系统中各旋风筒自上而下排列，第1级旋风筒表示最高一级旋风筒，简称C1旋风筒；第N-2级旋风筒表示倒数第三级旋风筒，简称C_N-2旋风筒；第N-1级旋风筒表示倒数第二级旋风筒，简称C_N-1旋风筒；第N级旋风筒表示最低一级旋风筒，简称C_N旋风筒。

进一步地，该分解炉系统为喷旋叠加多点来料再循环型分解炉，该分解炉包括分解炉主体、鹅颈管和物料分离及循环装置；其中，C_N-2旋风筒下料口中的部分物料送入C_N旋风筒出口管道，另一部分物料送入分解炉主体；

C_N-1旋风筒下料口中的全部物料、C_N-2旋风筒下料口中的该另一部分物料以及物料分离及循环装置中的物料作为分解炉的物料来源进入分解炉主体内，该分解炉主体在这些物料进入到炉内的位置处的上下方分别设置缩口，并在物料进入到炉内的位置处沿烟气行进方向的前端设置以切线方向进入分解炉的三次风入口和煤粉入口，当烟气从窑尾烟室自下而上以喷腾方式进入分解炉内时，即可达到三次风和煤粉的旋风效应与烟气的喷腾效应相互叠加的效果；其中，物料分离及循环装置的物料进入处下方设置的缩口为窑尾缩口，该窑尾缩口向下与该窑尾烟室连接；

分解炉主体内的物料随烟气进入鹅颈管，鹅颈管中的部分物料借助在烟气中运动的惯性和离心力进入物料分离及循环装置，其余物料随烟气进入C_N旋风筒，进入物料分离及循环装置的该部分物料即为所述的物料分离及循环装置中的物料。