一種大量、安全利用褐煤煅燒水泥熟料的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種大量、安全利用褐煤煅燒水泥熟料的系統(tǒng)，其系統(tǒng)包括窯頭原煤粉磨系統(tǒng)和窯尾原煤粉磨系統(tǒng)，所述窯頭原煤粉磨系統(tǒng)與窯頭燃燒器連接，所述窯尾原煤粉磨系統(tǒng)與窯尾燃燒器連接。其方法包括將煙煤或無煙煤經(jīng)窯頭原煤粉磨系統(tǒng)粉磨后，添加到窯頭燃燒器作為回轉窯用煤；將褐煤經(jīng)窯尾原煤粉磨系統(tǒng)粉磨后，添加到窯尾燃燒器作為分解爐用煤。本實用新型的優(yōu)點在于，大量利用褐煤煅燒水泥熟料，大大降低生產(chǎn)成本；本實用新型通過設置CO2防爆設施可以消滅明火，真正做到預防爆炸；取消冷風閥，這樣減少新鮮空氣進入系統(tǒng)的可能性，提高了安全性。
【專利說明】一種大量、安全利用褐煤煅燒水泥熟料的系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種煅燒水泥熟料的系統(tǒng)，特別是涉及一種大量、安全利用褐煤煅燒水泥熟料的系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]煤炭是新型干法水泥生產(chǎn)最主要的能源，在其中兼具燃料與原料的作用，在燒成系統(tǒng)煤炭的使用分為兩部分，一部分為分解爐用煤，占系統(tǒng)總煤炭用量的60%左右；一部分為回轉窯用煤，占系統(tǒng)總煤炭用量的40%左右。水泥生產(chǎn)是一個高耗能的行業(yè)，隨著煤炭資源的減少，能源緊張的加劇，新型干法煤炭資源越來越少，價格越來越高，嚴重制約著新型干法水泥生產(chǎn)，據(jù)統(tǒng)計能源成本己經(jīng)占到新型干法水泥生產(chǎn)成本的60%左右，成了水泥生產(chǎn)成本的主要構成部分。
[0003]目前，國內外新型干法窯煅燒水泥熟料使用褐煤的企業(yè)，都是將褐煤簡單的摻入其它優(yōu)質煤中。由于褐煤和其它煤的燃點不同，摻燒后會出現(xiàn)火焰拉長，甚至兩個火焰的情況，不可避免的會影響熱力強度及煅燒工藝。
[0004]煤塵爆炸必須同時具備的四個因素是:18%以上含氧量、高溫熱源、40g/m3到2000g/m3的煤塵濃度、較高的揮發(fā)分。粉磨褐煤時，在啟動磨機和停磨機過程中煤塵濃度必然會經(jīng)過40g/m3到2000g/m3可造成煤塵爆炸濃度范圍。再加上合適的含氧量，遇見明火等就會發(fā)生爆炸，因此，一直以來褐煤安全粉磨的安全問題難以解決，制約了褐煤大量用于水泥生產(chǎn)線。表現(xiàn)出的具體安全問題如下:
[0005](一 )現(xiàn)有水泥熟料生產(chǎn)線的燃煤粉磨工藝主要有兩種:一種為窯頭取風，另一種是窯尾取風，上述兩種工藝的差別主要就是用來烘干煤粉的熱源不同，適合粉磨煙煤、無煙煤等燃點高、揮發(fā)分低的原煤，不適合烘干褐煤的原因主要有以下兩個:其一，上述兩種工藝中所取熱風溫度過高，在300°C以上。而褐煤燃點在250°C左右，會導致積存在下料口處的原煤自燃，是一個安全隱患；其二，上述工藝中的冷風閥是用于啟動磨機初期和停磨機時降溫用的，冷風直接取大氣，含氧量21%。(二)按水泥行業(yè)通用煤磨系統(tǒng)除塵器配置的標準，脈沖布袋除塵器的布袋采用防油、防靜電、防結露的滌綸針刺氈布袋。但防結露能力只能適合10%原煤水分的粉磨系統(tǒng)，工作溫度要求低于70°C。熱風溫度受脈沖布袋除塵器布袋耐溫能力限制，出磨熱風溫度必須低于70°C。溫度的調節(jié)靠調節(jié)冷風閥實現(xiàn)，這樣就會導致系統(tǒng)含氧量上升，為煤塵爆炸提供了條件，因此，冷風閥的存在，是粉磨褐煤的一個重要安全隱患。(三)脈沖布袋除塵器清灰采用壓縮空氣清灰，存在瞬間脈沖布袋除塵器局部含氧量達到煤塵爆炸所需含氧量，存在爆炸安全隱患。(四)煤粉倉、脈沖布袋除塵器集灰斗設置的CO2滅火裝置，是靠倉壁的測溫電纜控制的，這兩個部位起火后或爆炸后才動作。為此，現(xiàn)有技術不適合褐煤粉磨，滿足不了安全的需求，安全事故頻發(fā)。因此沒有長期使用的成功案例。即使勉強使用，使用量不會超過30%。
[0006]另外,熱力型氮氧化物是在燃燒過程中，空氣中的氮氣和空氣中的氧氣發(fā)生反應，生成一氧化氮。該反應最重要的條件是溫度必須高于1350°C ;燃料型氮氧化物是燃料中的氮元素在一定溫度和氧含量條件下生成一氧化氮。燃料型氮氧化物生成溫度在KKKTC開始，1400°C達到最高峰。按原800mg/m3氮氧化物排放標準推算，水泥行業(yè)一噸標準煤可以生成19.2kg以上氮氧化物。因此，氮氧化物是一種主要的大氣污染物。水泥行業(yè)的氮氧化物排放量是繼火電、汽車尾氣之后，第三位的行業(yè)。。因此，氮氧化物是水泥行業(yè)排放的一種主要的大氣污染物。目前國內外還沒有適合水泥行業(yè)的降低氮氧化物排放的技術。
實用新型內容
[0007]根據(jù)窯頭回轉窯內和窯尾分解爐內不同熱力強度需求，使用不同的煤質?；剞D窯內需要1700°C以上熱力強度，而窯尾分解爐內只需要一個900-1000°C的溫度場就滿足工藝需求，因此，窯尾分解爐可以使用100%的褐煤。窯頭和窯尾分解爐用煤量為1:2，所以，分燒工藝可以使用褐煤量超過60%。
[0008]本實用新型的目的在于提供一種大量、安全利用褐煤煅燒水泥熟料的系統(tǒng)。
[0009]本實用新型的目的由如下技術方案實施，一種利用褐煤煅燒水泥熟料的系統(tǒng)，其包括窯頭原煤粉磨系統(tǒng)和窯尾原煤粉磨系統(tǒng)，所述窯頭原煤粉磨系統(tǒng)與窯頭燃燒器連接，所述窯尾原煤粉磨系統(tǒng)與窯尾燃燒器連接。
[0010]具體的，所述窯頭原煤粉磨系統(tǒng)包括窯頭煤堆場、窯頭煤原煤倉、熟料篦冷機、窯頭煤定量給料機、標準配置磨機、窯頭煤磨脈沖布袋除塵器、窯頭煤粉倉、窯頭煤粉秤、窯頭燃燒器和窯頭煤磨排風機；所述窯頭煤堆場通過輸送皮帶與所述窯頭煤原煤倉進料口連接，所述窯頭煤原煤倉出料口與所述窯頭煤定量給料機的進料口連接，所述窯頭煤定量給料機的出料口與所述標準配置磨機的進料口連接，所述熟料篦冷機出風口通過管道與所述標準配置磨機的進風口連接，所述標準配置磨機的進風口處設有冷風閥，所述標準配置磨機的出料口通過管道與所述窯頭煤磨脈沖布袋除塵器的進料口連接，所述窯頭煤磨脈沖布袋除塵器的出料口與所述窯頭煤粉倉的進料口連接，所述窯頭煤粉倉的出料口與所述窯頭煤粉秤的進料口連接，所述窯頭煤粉秤出料口通過管道與所述窯頭燃燒器的進料口連接，所述窯頭煤磨脈沖布袋除塵器出風口通過管道與所述窯頭煤磨排風機連接。標準配置磨機為輥式磨，其選用直徑1.7米的磨盤，配置與直徑1.7米磨盤相匹配的選粉機。
[0011]更優(yōu)的，所述的一種大量、安全利用褐煤煅燒水泥熟料的系統(tǒng)，還包括有窯頭二氧化碳防爆裝置，所述窯頭二氧化碳防爆裝置包括一氧化碳檢測儀、中央控制器和二氧化碳滅火瓶，所述窯頭煤磨脈沖布袋除塵器與所述窯頭煤粉倉的頂部均設有所述一氧化碳檢測儀，所述一氧化碳檢測儀的信號輸出端與所述中央控制器的信號輸入端連接。
[0012]具體的，所述窯尾原煤粉磨系統(tǒng)包括窯尾原煤堆場、窯尾煤原煤倉、窯尾煤定量給料機、特制磨機、預熱器、余熱鍋爐、高溫風機、窯尾煤磨旋風除塵器、窯尾煤磨脈沖布袋除塵器、窯尾煤粉倉、窯尾煤粉秤和窯尾煤磨排風機；所述窯尾煤堆場通過輸送皮帶與所述窯尾煤原煤倉進料口連接，所述窯尾煤原煤倉出料口與所述窯尾煤定量給料機的進料口連接，所述窯尾煤定量給料機的出料口與所述特制磨機的進料口連接，所述預熱器的熱風出口與所述余熱鍋爐的進風口連接，所述余熱鍋爐的出風口與所述高溫風機的進風口連接，所述高溫風機的出風口與所述窯尾煤磨旋風除塵器的進風口通過管道連接，所述窯尾煤磨旋風除塵器的出風口與所述特制磨機的進風口連接，所述特制磨機的出風口與所述窯尾煤磨脈沖布袋除塵器的進風口連接，所述窯尾煤磨脈沖布袋除塵器的出料口與所述窯尾煤粉倉的進料口連接，所述窯尾煤粉倉的出料口與所述窯尾煤粉秤的進料口連接，所述窯尾煤粉秤的出料口與所述窯尾燃燒器的進料口連接，所述窯尾煤磨脈沖布袋除塵器出風口通過管道與所述窯尾煤磨排風機連接。
[0013]具體的，所述特制磨機為輥式磨，所述輥式磨選用直徑1.9米的磨盤，配置與直徑2.2米磨盤相匹配的選粉機。
[0014]連接所述高溫風機的出風口與所述窯尾煤磨旋風除塵器的進風口之間的管道上設有熱風閥。
[0015]更優(yōu)的，所述的一種大量、安全利用褐煤煅燒水泥熟料的系統(tǒng)，還包括有窯尾二氧化碳防爆裝置，所述窯尾二氧化碳防爆裝置包括一氧化碳檢測儀、中央控制器和二氧化碳滅火瓶，所述窯尾煤磨脈沖布袋除塵器與所述窯尾煤粉倉的頂部均設有所述一氧化碳檢測儀，所述一氧化碳檢測儀的信號輸出端與所述中央控制器的信號輸入端連接。
[0016]本實用新型的優(yōu)點在于，(I)熱源雖然也取自高溫風機出口，但要求是帶窯尾余熱鍋爐的生產(chǎn)線。這種類型生產(chǎn)線，出窯尾預熱器350°C熱風經(jīng)過余熱鍋爐后，溫度在180°C—200°C之間，含氧量低于10%，這樣可以解決煤塵爆炸風險，同時也降低煤粉自燃的機會；(2)由于脈沖布袋除塵器的布袋選擇PPS防油、防靜電、防結露布料，耐溫超過170°C，而入磨溫度在180°C -200°C，脈沖布袋除塵器內最高也不會超過170°C，因此，取消冷風閥，這樣減少新鮮空氣進入系統(tǒng)的可能性，提高了安全性；(3)脈沖布袋除塵器采用氮氣噴吹，消滅了清灰過程中因局部含氧量高存在的爆炸隱患；(4)脈沖布袋除塵器集灰斗和煤粉倉設置CO2防爆設施，是靠檢測脈沖布袋除塵器集灰斗、煤粉倉頂部CO濃度來控制CO2裝置動作的，由于出現(xiàn)明火，勢必會出現(xiàn)CO，因此就可以消滅明火，真正做到預防爆炸；(5)由于熱風溫度較低，系統(tǒng)用風量相應也要增加，尤其是褐煤含水量一般在30%以上。而標準配置的磨機要求水分在10 %以下，為了解決烘干高水分褐煤問題，本實用新型選用直徑1.9米磨盤，配置2.2米磨機的選粉機的輥式磨，通風量可以達到130000Nm3/h，比標準配置通風量50000Nm3/h的直徑1.7米輥式磨的通風量高出160%，滿足了烘干能力的需要；(6)啟動磨機和停磨機過程中，通過調整原煤倉下定量給料秤，逐漸增加或減少給煤量，同時要調整熱風閥開度，保證系統(tǒng)適宜溫度；(7)本實用新型系統(tǒng)使得煅燒水泥所產(chǎn)生的氮氧化物大幅度降低，其主要原因是由于褐煤的大規(guī)模使用，煤粉水分提高，發(fā)熱量低，導致熱力強度降低，影響了氮氧化物的生成。入分解爐煤粉發(fā)熱量維持在4000kcal至4400kcal范圍內，分解爐燃燒器點火溫度在1000°C -1300°C就可以滿足窯尾分解爐溫度場需求。此時不生成熱力型氮氧化物，燃料型氮氧化物生產(chǎn)相對較少；(8)本實用新型可以實現(xiàn)利用大量褐煤煅燒水泥熟料，大量節(jié)省煙煤或無煙煤用量，大大降低生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1 一種利用褐煤煅燒水泥熟料的系統(tǒng)結構示意圖。
[0018]圖2為窯頭二氧化碳防爆裝置結構示意圖。
[0019]圖3為窯尾二氧化碳防爆裝置結構示意圖。
[0020]窯頭煤堆場I，窯頭煤原煤倉2，熟料篦冷機3，窯頭煤定量給料機4，標準配置磨機5，窯頭煤磨脈沖布袋除塵器6，窯頭煤粉倉7，窯頭煤粉秤8，窯頭燃燒器9，窯頭煤磨排風機10，一氧化碳檢測儀11，中央控制器12，二氧化碳滅火瓶13，窯尾原煤堆場14，窯尾煤原煤倉15，窯尾煤定量給料機16，特制磨機17，預熱器18，余熱鍋爐19，高溫風機20，窯尾煤磨旋風除塵器21，窯尾煤磨脈沖布袋除塵器22，窯尾煤粉倉23，窯尾煤粉秤24，窯尾煤磨排風機25，窯尾燃燒器26，回轉窯27，分解爐28，窯頭二氧化碳防爆裝置29，窯尾二氧化碳防爆裝置30。

【具體實施方式】
:
[0021]實施例1:一種利用褐煤煅燒水泥熟料的系統(tǒng)，其包括窯頭原煤粉磨系統(tǒng)和窯尾原煤粉磨系統(tǒng)。
[0022]所述窯頭原煤粉磨系統(tǒng)包括窯頭煤堆場1、窯頭煤原煤倉2、熟料篦冷機3、窯頭煤定量給料機4、標準配置磨機5、窯頭煤磨脈沖布袋除塵器6、窯頭煤粉倉7、窯頭煤粉秤8、窯頭燃燒器9、窯頭煤磨排風機10和窯頭二氧化碳防爆裝置29 ;窯頭煤堆場I通過輸送皮帶與窯頭煤原煤倉2進料口連接，窯頭煤原煤倉2出料口與窯頭煤定量給料機4的進料口連接，窯頭煤定量給料機4的出料口與標準配置磨機5的進料口連接，熟料篦冷機3出風口通過管道與標準配置磨機5的進風口連接，標準配置磨機5的進風口處設有冷風閥，標準配置磨機5的出料口通過管道與窯頭煤磨脈沖布袋除塵器6的進料口連接，窯頭煤磨脈沖布袋除塵器6的出料口與窯頭煤粉倉7的進料口連接，窯頭煤粉倉7的出料口與窯頭煤粉秤8的進料口連接，窯頭煤粉秤8出料口通過管道與窯頭燃燒器9的進料口連接，窯頭煤磨脈沖布袋除塵器6出風口通過管道與窯頭煤磨排風機10連接。標準配置磨機5為輥式磨，其選用直徑1.7米的磨盤，配置與直徑1.7米磨盤相匹配的選粉機。窯頭二氧化碳防爆裝置29包括一氧化碳檢測儀11、中央控制器12和二氧化碳滅火瓶13，窯頭煤磨脈沖布袋除塵器6與窯頭煤粉倉7的頂部均設有一氧化碳檢測儀11，一氧化碳檢測儀11的信號輸出端與中央控制器12的信號輸入端連接。
[0023]窯尾原煤粉磨系統(tǒng)包括窯尾原煤堆場14、窯尾煤原煤倉15、窯尾煤定量給料機16、特制磨機17、預熱器18、余熱鍋爐19、高溫風機20、窯尾煤磨旋風除塵器21、窯尾煤磨脈沖布袋除塵器22、窯尾煤粉倉23、窯尾煤粉秤24、窯尾煤磨排風機25和窯尾二氧化碳防爆裝置30 ;特制磨機17為輥式磨，輥式磨選用直徑1.9米的磨盤，配置與直徑2.2米磨盤相匹配的選粉機。窯尾煤堆場14通過輸送皮帶與窯尾煤原煤倉15進料口連接，窯尾煤原煤倉15出料口與窯尾煤定量給料機16的進料口連接，窯尾煤定量給料機16的出料口與特制磨機17的進料口連接，預熱器18的熱風出口與余熱鍋爐19的進風口連接，余熱鍋爐19的出風口與高溫風機20的進風口連接，高溫風機20的出風口與窯尾煤磨旋風除塵器21的進風口通過管道連接，連接高溫風機20的出風口與窯尾煤磨旋風除塵器21的進風口之間的管道上設有熱風閥。窯尾煤磨旋風除塵器21的出風口與特制磨機17的進風口連接，特制磨機17的出風口與窯尾煤磨脈沖布袋除塵器22的進風口連接，窯尾煤磨脈沖布袋除塵器22的出料口與窯尾煤粉倉23的進料口連接，窯尾煤粉倉23的出料口與窯尾煤粉秤24的進料口連接，窯尾煤粉秤24的出料口與窯尾燃燒器26的進料口連接，窯尾煤磨脈沖布袋除塵器22出風口通過管道與窯尾煤磨排風機25連接。窯尾二氧化碳防爆裝置30包括一氧化碳檢測儀11、中央控制器12和二氧化碳滅火瓶13，窯尾煤磨脈沖布袋除塵器22與窯尾煤粉倉23的頂部均設有一氧化碳檢測儀11，一氧化碳檢測儀11的信號輸出端與中央控制器12的信號輸入端連接。
【權利要求】
1.一種大量、安全利用褐煤煅燒水泥熟料的系統(tǒng)，其特征在于，其包括窯頭原煤粉磨系統(tǒng)和窯尾原煤粉磨系統(tǒng)，所述窯頭原煤粉磨系統(tǒng)與窯頭燃燒器連接，所述窯尾原煤粉磨系統(tǒng)與窯尾燃燒器連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種大量、安全利用褐煤煅燒水泥熟料的系統(tǒng)，其特征在于，所述窯頭原煤粉磨系統(tǒng)包括窯頭煤堆場、窯頭煤原煤倉、熟料篦冷機、窯頭煤定量給料機、標準配置磨機、窯頭煤磨脈沖布袋除塵器、窯頭煤粉倉、窯頭煤粉秤、窯頭燃燒器和窯頭煤磨排風機；所述窯頭煤堆場通過輸送皮帶與所述窯頭煤原煤倉進料口連接，所述窯頭煤原煤倉出料口與所述窯頭煤定量給料機的進料口連接，所述窯頭煤定量給料機的出料口與所述標準配置磨機的進料口連接，所述熟料篦冷機出風口通過管道與所述標準配置磨機的進風口連接，所述標準配置磨機的進風口處設有冷風閥，所述標準配置磨機的出料口通過管道與所述窯頭煤磨脈沖布袋除塵器的進料口連接，所述窯頭煤磨脈沖布袋除塵器的出料口與所述窯頭煤粉倉的進料口連接，所述窯頭煤粉倉的出料口與所述窯頭煤粉秤的進料口連接，所述窯頭煤粉秤出料口通過管道與所述窯頭燃燒器的進料口連接，所述窯頭煤磨脈沖布袋除塵器出風口通過管道與所述窯頭煤磨排風機連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種大量、安全利用褐煤煅燒水泥熟料的系統(tǒng)，其特征在于，其還包括有窯頭二氧化碳防爆裝置，所述窯頭二氧化碳防爆裝置包括一氧化碳檢測儀、中央控制器和二氧化碳滅火瓶，所述窯頭煤磨脈沖布袋除塵器與所述窯頭煤粉倉的頂部均設有所述一氧化碳檢測儀，所述一氧化碳檢測儀的信號輸出端與所述中央控制器的信號輸入端連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種大量、安全利用褐煤煅燒水泥熟料的系統(tǒng)，其特征在于，所述窯尾原煤粉磨系統(tǒng)包括窯尾原煤堆場、窯尾煤原煤倉、窯尾煤定量給料機、特制磨機、預熱器、余熱鍋爐、高溫風機、窯尾煤磨旋風除塵器、窯尾煤磨脈沖布袋除塵器、窯尾煤粉倉、窯尾煤粉秤和窯尾煤磨排風機；所述窯尾煤堆場通過輸送皮帶與所述窯尾煤原煤倉進料口連接，所述窯尾煤原煤倉出料口與所述窯尾煤定量給料機的進料口連接，所述窯尾煤定量給料機的出料口與所述特制磨機的進料口連接，所述預熱器的熱風出口與所述余熱鍋爐的進風口連接，所述余熱鍋爐的出風口與所述高溫風機的進風口連接，所述高溫風機的出風口與所述窯尾煤磨旋風除塵器的進風口通過管道連接，所述窯尾煤磨旋風除塵器的出風口與所述特制磨機的進風口連接，所述特制磨機的出風口與所述窯尾煤磨脈沖布袋除塵器的進風口連接，所述窯尾煤磨脈沖布袋除塵器的出料口與所述窯尾煤粉倉的進料口連接，所述窯尾煤粉倉的出料口與所述窯尾煤粉秤的進料口連接，所述窯尾煤粉秤的出料口與所述窯尾燃燒器的進料口連接，所述窯尾煤磨脈沖布袋除塵器出風口通過管道與所述窯尾煤磨排風機連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種大量、安全利用褐煤煅燒水泥熟料的系統(tǒng)，其特征在于，所述特制磨機為輥式磨，所述輥式磨選用直徑1.9米的磨盤，配置與直徑2.2米磨盤相匹配的選粉機。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種大量、安全利用褐煤煅燒水泥熟料的系統(tǒng)，其特征在于，連接所述高溫風機的出風口與所述窯尾煤磨旋風除塵器的進風口之間的管道上設有熱風閥。
7.根據(jù)權利要求4-6任意一項所述的一種大量、安全利用褐煤煅燒水泥熟料的系統(tǒng)，其特征在于，其還包括有窯尾二氧化碳防爆裝置，所述窯尾二氧化碳防爆裝置包括一氧化碳檢測儀、中央控制器和二氧化碳滅火瓶，所述窯尾煤磨脈沖布袋除塵器與所述窯尾煤粉倉的頂部均設有所述一氧化碳檢測儀，所述一氧化碳檢測儀的信號輸出端與所述中央控制器的信號輸入端連接。
【文檔編號】C04B7/43GK204224470SQ201420564123
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權日:2014年9月28日
【發(fā)明者】志宏, 趙雄慧, 盧志毅, 郭海山, 馬廷文, 崔永軍, 徐祗萍 申請人:海拉爾蒙西水泥有限公司