重油煅燒水泥生產(chǎn)工藝及系統(tǒng)設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明設(shè)計(jì)煅燒水泥的設(shè)備和工藝，具體為一種重油煅燒水泥生產(chǎn)工藝及系統(tǒng)設(shè)備。重油煅燒水泥生產(chǎn)工藝，包括重油加熱、加壓、分路燃燒等步驟，重油煅燒水泥系統(tǒng)設(shè)備，由重油罐、柴油罐、重油補(bǔ)給泵、熱交換器、燃油泵、調(diào)壓閥、燃燒器組成。本專利的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：火焰穩(wěn)定、延長(zhǎng)延長(zhǎng)燃燒器的壽命。
【專利說明】重油煅燒水泥生產(chǎn)工藝及系統(tǒng)設(shè)備
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本專利設(shè)計(jì)煅燒水泥的設(shè)備和工藝，具體為一種重油煅燒水泥生產(chǎn)工藝及系統(tǒng)設(shè)備。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]在過去的150年中，人類主要消耗的是API大于32度輕質(zhì)油和API介于20和32之間的中質(zhì)原油。傳統(tǒng)原油的最終可采儲(chǔ)量約為2466億噸，近45%已被開采。石油時(shí)代結(jié)束后將迎來的天燃?xì)鈺r(shí)代，但據(jù)一般預(yù)測(cè)，即使在2020年左右的產(chǎn)氣高峰期，氣產(chǎn)量達(dá)每年3.4萬億立方米，仍然不能滿足需求。因此，應(yīng)開發(fā)重油，以填補(bǔ)能源空缺。世界重油的資源量十分巨大，原始重油地質(zhì)儲(chǔ)量約為8630億噸，若采收率為15%，重油可采儲(chǔ)量為1233億噸。這僅為已探明儲(chǔ)量，真正的重油資源可能更多。怎樣在工業(yè)領(lǐng)域利用好重油是目前科學(xué)界熱點(diǎn)的研究領(lǐng)域，特別是水泥行業(yè)是高耗能行業(yè)。由于重油具體非常高的熱值(低位發(fā)熱量38500kJ/kg — 44000kJ/kg)，但是粘度大、硫堿等有害成分含量高等缺點(diǎn)一直未能克服。目前國(guó)內(nèi)燃燒煤粉的配料方案為(ΚΗ=0.9±0.01 SM=2.6±0.1頂=1.6±0.I)。容易出現(xiàn)窯內(nèi)經(jīng)常結(jié)圈及出大塊熟料，嚴(yán)重影響窯系統(tǒng)的安全運(yùn)行，窯產(chǎn)量也比設(shè)計(jì)產(chǎn)量低10%。窯內(nèi)結(jié)圈是以為重油發(fā)熱量高且硫含量高，導(dǎo)致熟料液相量大，熟料易燒性大大提高，硫含量高進(jìn)一步加重了液相量的提前出現(xiàn)，導(dǎo)致窯內(nèi)結(jié)圈的形成。原料中堿、氯等有害成分較高，預(yù)熱器系統(tǒng)結(jié)皮嚴(yán)重，時(shí)常 發(fā)生預(yù)熱器堵塞，嚴(yán)重影響預(yù)熱器系統(tǒng)的安全運(yùn)行，且清理預(yù)熱器堵塞時(shí)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、有安全隱患等。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本專利針對(duì)以上技術(shù)問題，提供一種重油煅燒水泥生產(chǎn)工藝，以開發(fā)適合重油燃燒的專用燃燒系統(tǒng)及配料方案和分解爐旁路放風(fēng)，成功煅燒出高質(zhì)量的水泥熟料為目的。
[0007]本專利的具體技術(shù)方案為:
重油煅燒水泥生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
a、重油罐環(huán)境溫度下的重油從重油罐經(jīng)過油過濾器、重油補(bǔ)給泵送至換熱器；
b、重油先被加熱至130度左右，熱交換器內(nèi)加熱重油的介質(zhì)是高溫?zé)峤粨Q油，耐高溫油在鍋爐內(nèi)被加熱至260度后送入熱交換器，從煉油廠至燃燒器耐高溫油一直和重油相伴而行；
C、重油被加壓后通過自動(dòng)控制回路把壓力調(diào)整到3.5~4.0MPa后獲得溫度和壓力的重油分兩路進(jìn)入燃燒器，兩路分別為旋流油和軸流油，旋流油在外呈圓周狀分布，軸流油在中間為柱狀直射流，到達(dá)噴槍頭部時(shí)匯聚成一路，通過霧化片噴孔進(jìn)入窯內(nèi)；d、燃燒器內(nèi)霧化片尺寸為8.4mm，噴油量10000至14000升/小時(shí)，首次噴油量在2500L/h ；
e、水泥配料方案為:ΚΗ=0.93±0.01 SM=2.8±0.I IM=L 5±0.I。
[0008]重油煅燒水泥系統(tǒng)設(shè)備，由重油罐、柴油罐、重油補(bǔ)給泵、熱交換器、燃油泵、調(diào)壓閥、燃燒器組成，重油罐通過重油補(bǔ)給泵連接到熱交換器，熱交換器的出口連接柴油罐的出口，熱交換器的出口與柴油罐的出口混合管連接燃油泵，燃油泵的出口連接調(diào)壓閥，調(diào)壓閥連接燃燒器。
[0009]重油先被加熱至130度左右，以降低其粘度從而獲得良好的霧化效果，這樣才能在窯冷態(tài)下被點(diǎn)燃。環(huán)境溫度下重油從I km外的煉油廠經(jīng)過低壓泵送至鍋爐房，然后通過高壓泵送入熱交換器內(nèi)。熱交換器內(nèi)加熱重油的介質(zhì)是殼牌耐高溫油，其能承受300度左右的高溫，在鍋爐內(nèi)被加熱至260度后送入熱交換器，從煉油廠至燃燒器一直和重油相伴而行。在鍋爐房?jī)?nèi)，重油被加壓后通過自動(dòng)控制回路把壓力調(diào)整到3.5~4.0MPa后獲得一定溫度和壓力的重油分兩路進(jìn)入燃燒器，分別為旋流油和軸流油，類似燃燒器的內(nèi)外風(fēng)。旋流油在外呈圓周狀分布；軸流油在中間為柱狀直射流。到達(dá)噴槍頭部時(shí)匯聚成一路，通過霧化片噴孔進(jìn)入窯內(nèi)，霧化片根據(jù)噴孔的大小分為多種規(guī)格。升溫及投料過程中，根據(jù)需要更換不同規(guī)格的霧化片。窯尾燃燒器結(jié)構(gòu)同窯頭，但內(nèi)風(fēng)的比例要遠(yuǎn)大于外風(fēng)，進(jìn)油管與窯頭燃燒器區(qū)別在于一路為進(jìn)油，另外一路為回油。窯尾燃燒器用8.4_霧化片，噴油量10000至14000L/h>首次噴油量在2 500L/h為宜。柴油作為輔助燃料，在點(diǎn)火初期及重油油泵出現(xiàn)故障時(shí)使用。
[0010]本專利的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在:
1、火焰穩(wěn)定，使火焰根部能夠保持穩(wěn)定的渦流循環(huán)，降低內(nèi)風(fēng)的旋轉(zhuǎn)，從而使一次風(fēng)量可以降低一半，節(jié)省燃料。
[0011]2、使夾帶于氣流`中的重油不能任意發(fā)散而產(chǎn)生“盆狀效應(yīng)”，火焰形狀史加合理，避免窯頭高溫，延長(zhǎng)窯口護(hù)鐵的使用壽命。
[0012]3、外凈風(fēng)有間斷的長(zhǎng)方形直空噴射，到燃燒器前端后改為環(huán)形間隙噴射，同時(shí)增大了環(huán)形間隙的面積能夠拉長(zhǎng)火焰，提高窯內(nèi)的平均溫度。
4、風(fēng)道中距外風(fēng)筒壁前端2cm，發(fā)揮了對(duì)火焰的收攏作用，避免窯頭高溫。可以調(diào)節(jié)燃燒器的第一道手柄，旋流葉片的位置出廠時(shí)定位在標(biāo)尺的6位，調(diào)整范圍O~6cm，沒有負(fù)值，內(nèi)風(fēng)旋流只能向回拉，拉長(zhǎng)火焰。
5、中心風(fēng)將噴頭周圍的高溫氣體吹散頂回，不僅冷卻了噴頭內(nèi)部，而且也冷卻了端面，從而保護(hù)燃燒器頭部，延長(zhǎng)燃燒器的壽命。
[0013]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本專利專利中重油煅燒水泥系統(tǒng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]其中，I—重油罐、2—柴油罐、3—重油補(bǔ)給泵、4—熱交換器、5——燃油泵、6——調(diào)壓閥、7——燃燒器。
[0016]【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本專利作進(jìn)一步說明。
[0018]重油煅燒水泥生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
a、重油罐環(huán)境溫度下的重油從重油罐經(jīng)過油過濾器、重油補(bǔ)給泵送至換熱器；
b、重油先被加熱至130度左右，熱交換器內(nèi)加熱重油的介質(zhì)是高溫?zé)峤粨Q油，耐高溫油在鍋爐內(nèi)被加熱至260度后送入熱交換器，從煉油廠至燃燒器耐高溫油一直和重油相伴而行；
C、重油被加壓后通過自動(dòng)控制回路把壓力調(diào)整到3.5~4.0MPa后獲得溫度和壓力的重油分兩路進(jìn)入燃燒器，兩路分別為旋流油和軸流油，旋流油在外呈圓周狀分布，軸流油在中間為柱狀直射流，到達(dá)噴槍頭部時(shí)匯聚成一路，通過霧化片噴孔進(jìn)入窯內(nèi)；
d、燃燒器內(nèi)霧化片尺寸為8.4mm,噴油量10000至14000升/小時(shí)，首次噴油量在2500L/h ；
e、水泥配料方案為:ΚΗ=0.93±0.01 SM=2.8±0.I IM=L 5±0.I。
[0019]重油煅燒水泥系統(tǒng)設(shè)備，由重油罐、柴油罐、重油補(bǔ)給泵、熱交換器、燃油泵、調(diào)壓閥、燃燒器組成，重油罐通過重油補(bǔ)給泵連接到熱交換器，熱交換器的出口連接柴油罐的出口，熱交換器的出口與柴油罐的出口混合管連接燃油泵，燃油泵的出口連接調(diào)壓閥，調(diào)壓閥連接燃燒器。由于重油的熱值高(低位發(fā)熱量38500kJ/kg — 44000kJ/kg)，且油灰少(≤1%)，如果按照國(guó)內(nèi)燃燒煤粉的配料方案(KH=0.9±0.01 SM=2.6±0.1頂=1.6±0.1)，容易出現(xiàn)窯內(nèi)經(jīng)常結(jié)圈及出大塊熟料，嚴(yán)重影響窯系統(tǒng)的安全運(yùn)行，窯產(chǎn)量也比設(shè)計(jì)產(chǎn)量低10%。取出窯大塊熟料及預(yù)熱器結(jié)皮作化學(xué)分析后發(fā)現(xiàn)，窯內(nèi)結(jié)圈是以為重油發(fā)熱量高且硫含量聞，導(dǎo)致熟料液相量大，熟料易燒性大大提聞，硫含量聞進(jìn)一步加重了液相量的提iu出現(xiàn)，導(dǎo)致窯內(nèi)結(jié)圈的形成。經(jīng)技術(shù)開發(fā)部商討，采用提高飽和比及硅率同時(shí)降低鋁率的配料方法(KH=0.93±0.01 SM=2.8±0.1頂=1.5±0.1)，經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)檢驗(yàn)，不經(jīng)窯內(nèi)結(jié)圈、結(jié)大塊的問題得到解決，同時(shí)窯產(chǎn)量達(dá)到了設(shè)計(jì)產(chǎn)量且熟料質(zhì)量大幅提升，熟料28天強(qiáng)度由57MPa提高到61MPa。針對(duì)原料中堿、氯等有害成分較高，預(yù)熱器系統(tǒng)結(jié)皮嚴(yán)重，時(shí)常發(fā)生預(yù)熱器堵塞，嚴(yán)重影響預(yù)熱器系統(tǒng)的安全運(yùn)行，且清理預(yù)熱器堵塞時(shí)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、有安全隱患等，技術(shù)開發(fā)部研究后采用了窯尾旁路放風(fēng)技術(shù)，即在窯尾上升煙道上開設(shè)放風(fēng)口，由帶變頻調(diào)速裝置的旁路放風(fēng)風(fēng)機(jī)抽取窯內(nèi)熱風(fēng)，通過降溫、除塵后排入大氣，旁路放風(fēng)收下的粉塵用單倉泵打到專門的窯灰倉，通過生料配料入庫均化。實(shí)踐證明，旁路放風(fēng)系統(tǒng)能有效預(yù)防有害成分造成的窯尾結(jié)皮問題，且調(diào)節(jié)操作方便，穩(wěn)定了燒成系統(tǒng)正常的運(yùn)行。重油煅燒水泥專用燃燒器，由重油罐、油過濾器、柴油罐、重油補(bǔ)給泵、換熱器、燃油泵、調(diào)壓閥、燃燒器、放風(fēng)口、單倉泵、窯灰倉組成，其特征在于:重油罐連接油過濾器，油過濾器的出口端連接重油補(bǔ)給泵，重油補(bǔ)給泵連接換熱器，換熱器的出口管道與柴油罐的出口管道合并連接燃油泵，燃油泵的出口連接調(diào)壓閥，調(diào)壓閥的出口連接燃燒器，在窯尾上升煙道上開設(shè)放風(fēng)口，由帶變頻調(diào)速裝置的旁路放風(fēng)風(fēng)機(jī)抽取窯內(nèi)熱風(fēng)，旁路放風(fēng)位置設(shè)置有單倉泵，單倉泵的出口連接窯灰倉，窯灰倉出口連接生料配料均化庫。重油燃燒器是為粘度高、霧化性能差的重油專門設(shè)計(jì)的提高重油燃燒性能的燃燒裝置，主要由重油罐、柴油罐、油過濾器、重油補(bǔ)給泵、換 熱器、輕重油切換閥、燃油泵、調(diào)壓閥、燃燒器及其輸送管道等組成。重油先被加熱至130度左右，以降低其粘度從而獲得良好的霧化效果，這樣才能在窯冷態(tài)下被點(diǎn)燃。環(huán)境溫度下重油從I km外的煉油廠經(jīng)過低壓泵送至鍋爐房，然后通過高壓泵送入熱交換器內(nèi)。熱交換器內(nèi)加熱重油的介質(zhì)是殼牌耐高溫油，其能承受300度左右的高溫，在鍋爐內(nèi)被加熱至260度后送入熱交換器，從煉油廠至燃燒器一直和重油相伴而行。在鍋爐房?jī)?nèi)，重油被加壓后通過自動(dòng)控制回路把壓力調(diào)整到3.5~4.0MPa后獲得一定溫度和壓力的重油分兩路進(jìn)入燃燒器，分別為旋流油和軸流油，類似燃燒器的內(nèi)外風(fēng)。旋流油在外呈圓周狀分布；軸流油在中間為柱狀直射流。到達(dá)噴槍頭部時(shí)匯聚成一路，通過霧化片噴孔進(jìn)入窯內(nèi)，霧化片根據(jù)噴孔的大小分為多種規(guī)格。升溫及投料過程中，根據(jù)需要更換不同規(guī)格的霧化片。窯尾燃燒器結(jié)構(gòu)同窯頭，但內(nèi)風(fēng)的比例要遠(yuǎn)大于外風(fēng)，進(jìn)油管與窯頭燃燒器區(qū)別在于一路為進(jìn)油，另外一路為回油。窯尾燃燒器用8.4_霧化片，噴油量10 00014 000L/h>首次噴油量在2 500L/h為宜。柴油作為輔助燃料，在點(diǎn)火初期及重油油泵出現(xiàn)故障時(shí)使用。上述針對(duì)重油煅燒水泥熟料的專項(xiàng)技術(shù)方案，在重油煅燒水泥的項(xiàng)目上取得成功，為重油在水泥行業(yè)的廣泛 應(yīng)用邁出堅(jiān)實(shí)的一步。
【權(quán)利要求】
1.重油煅燒水泥生產(chǎn)工藝，其特征在于包括以下步驟: a、重油罐環(huán)境溫度下的重油從重油罐經(jīng)過油過濾器、重油補(bǔ)給泵送至換熱器； b、重油先被加熱至130度左右，熱交換器內(nèi)加熱重油的介質(zhì)是高溫?zé)峤粨Q油，耐高溫油在鍋爐內(nèi)被加熱至260度后送入熱交換器，從煉油廠至燃燒器耐高溫油一直和重油相伴而行； C、重油被加壓后通過自動(dòng)控制回路把壓力調(diào)整到3.5~4.0MPa后獲得溫度和壓力的重油分兩路進(jìn)入燃燒器，兩路分別為旋流油和軸流油，旋流油在外呈圓周狀分布，軸流油在中間為柱狀直射流，到達(dá)噴槍頭部時(shí)匯聚成一路，通過霧化片噴孔進(jìn)入窯內(nèi)； d、燃燒器內(nèi)霧化片尺寸為8.4mm,噴油量10000至14000升/小時(shí)，首次噴油量在2500L/h ； e、水泥配料方案為:ΚΗ=0.93±0.01 SM=2.8±0.I IM=L 5±0.I。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所重油煅燒水泥生產(chǎn)工藝，其所需設(shè)備系統(tǒng)設(shè)備，由重油罐、柴油罐、重油補(bǔ)給泵、熱交換器、燃油泵、調(diào)壓閥、燃燒器組成，其特征在于:重油罐通過重油補(bǔ)給泵連接到熱交換器，熱交換器的出口連接柴油罐的出口，熱交換器的出口與柴油罐的出口混合管連接燃油泵，燃油 泵的出口連接調(diào)壓閥，調(diào)壓閥連接燃燒器。
【文檔編號(hào)】C04B7/44GK103848583SQ201210520494
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月7日
【發(fā)明者】陳永忠 申請(qǐng)人:馬海英