本發(fā)明涉及水泥窯利用替代燃料，具體為一種適用大粒度高密度替代燃料的預(yù)燃系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著化石燃料的日益大量消耗，化石燃料變得越來越緊缺，水泥工業(yè)是消耗化石燃料大戶，使得煤炭資源日益變得緊缺；水泥工業(yè)使用替代燃料是必需走的工業(yè)路線。

2、由于水泥工業(yè)兩大核心熱工設(shè)備分解爐、回轉(zhuǎn)窯，具有各自的特點(diǎn)，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)需要配置高效燃燒器，產(chǎn)生一定的火焰溫度與火焰現(xiàn)狀，才能滿足熟料煅燒的要求，對燃料與替代燃料有較為嚴(yán)格的要求，在窯頭燃燒器使用替代燃料，需要替代燃料具有一定的熱值和細(xì)度，需滿足燃燒器燃燒速度、火焰溫度等要求，還要滿足氣力輸送與噴出要求，因此窯頭需要采用高熱值、燃燒速度較快的小于一定粒度的替代燃料，對預(yù)處理系統(tǒng)要求較為嚴(yán)格；分解爐主要功能是實(shí)現(xiàn)生料的懸浮分解，分解爐有其特有的性能：爐容或煙氣停留時間、將生料與煤粉懸浮托起等，使用替代燃料需要滿足分解爐的要求，粒度與密度需要滿足在分解爐內(nèi)被煙氣懸浮托起、燃燒時間需要小于分解爐內(nèi)停留時間，因此替代燃料粒度不能太大、密度不能太高。

3、回轉(zhuǎn)窯與分解爐本身的特性，使得水泥工業(yè)的替代燃料必須進(jìn)行一定篩選或預(yù)處理，而國內(nèi)替代燃料使用處于初級階段，一些替代燃料資源，如生活垃圾、工業(yè)垃圾、固廢等，雖然具有一定的熱值，但由于沒有分類，收集的替代燃料資源往往是多種粒度不均、熱值差別較大、水份差別較大的混合物，金屬與非金屬雜物較多，給預(yù)處理帶來一定的難度。

4、對于密度較大、粒度較大的替代燃料窯頭燃燒器很難適應(yīng)，分解爐盡管可以進(jìn)行處置，但也存在懸浮困難、分解爐熱工參數(shù)波動大、燃盡率低、影響生料分解與熟料煅燒等問題，同時水泥窯系統(tǒng)需要一定的產(chǎn)量降低。

5、為減少密度較大、粒度較大的替代燃料對分解爐、回轉(zhuǎn)窯的不利影響，采用預(yù)燃裝置先將大粒度、高密度的替代燃料進(jìn)行預(yù)烘干、預(yù)燃燒，燃后再與水泥窯系統(tǒng)對接，水泥行業(yè)目前普遍采用階梯爐、管道爐、熱盤爐等作為替代燃料的預(yù)燃裝置，但對于大粒度、高密度的替代燃料，這三種預(yù)燃裝置均有其缺點(diǎn)：階梯爐存在替代燃料沉底、熱風(fēng)在上的弊端，氧氣難以沉底，導(dǎo)致階梯爐內(nèi)燃燒速度較慢，部分熱風(fēng)沒有被燃燒利用而直接從階梯爐走掉；管道爐與分解爐的原理類似，替代燃料仍需要降低粒度才能在管道爐懸浮燃燒，與分解爐直接燃燒對替代燃料的粒度要求一致；熱盤爐對大粒度、高密度替代燃料的適應(yīng)性要好一些，即使大塊也能通過熱盤爐的轉(zhuǎn)速控制來保證燃燒停留時間，但熱盤爐也存在替代燃料沉底、熱風(fēng)在上的弊端。

6、如何解決大粒度、高密度替代燃料沉底與熱風(fēng)分層的問題，需要尋找一種新的預(yù)燃技術(shù)裝備，使得替代燃料與熱風(fēng)混合較好，有利于燃料燃燒得到充分的氧氣保證且過剩氧氣合理，因此，提出一種適用大粒度高密度替代燃料的預(yù)燃系統(tǒng)顯得非常必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種適用大粒度高密度替代燃料的預(yù)燃系統(tǒng)，主要為解決大粒度、高密度替代燃料沉底與熱風(fēng)分層的問題。

3、技術(shù)方案

4、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

5、一種適用大粒度高密度替代燃料的預(yù)燃系統(tǒng)，包括預(yù)熱器、回轉(zhuǎn)窯、煙室、分解爐、冷卻機(jī)，所述預(yù)燃系統(tǒng)還包括回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐、鎖風(fēng)喂料系統(tǒng)、冷卻機(jī)中段抽風(fēng)口、冷卻機(jī)尾段抽風(fēng)口，回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐由進(jìn)風(fēng)口、進(jìn)料口、筒體、傳動裝置、出風(fēng)口、出渣口組成，進(jìn)風(fēng)口與冷卻機(jī)中段抽風(fēng)口、冷卻機(jī)尾段抽風(fēng)口相連，出風(fēng)口與分解爐中部通過管道相連，出渣口與煙室相連，鎖風(fēng)喂料系統(tǒng)由喂料溜子、第一氣動閥、第二氣動閥、螺旋喂料裝置組成，鎖風(fēng)喂料系統(tǒng)與回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐的進(jìn)料口相連。

6、進(jìn)一步的，所述進(jìn)風(fēng)口與冷卻機(jī)中段抽風(fēng)口之間的風(fēng)管上設(shè)置第一風(fēng)閥、第一流量計(jì)，所述的進(jìn)風(fēng)口與冷卻機(jī)尾段抽風(fēng)口之間的風(fēng)管上設(shè)置第二風(fēng)閥、第二流量計(jì)。

7、在前述方案的基礎(chǔ)上，所述回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐的出風(fēng)口通過出風(fēng)罩、出風(fēng)管與分解爐中部相連，出風(fēng)罩截面風(fēng)速5m/s，出風(fēng)管風(fēng)速在10m/s，出風(fēng)管與分解爐中部相連且位于三次風(fēng)管與分解爐的入口上方6m，所述的回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐的出渣口位于回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐的出料端，出渣口通過密封裝置與筒體相連。

8、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案，所述回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐的出風(fēng)罩下部設(shè)置出渣溜子，出渣口通過出渣溜子與煙室連接，出渣溜子上設(shè)置鎖風(fēng)翻板閥。

9、進(jìn)一步的，所述筒體具有一定的斜度，所述筒體中心線與水平面的夾角5℃，轉(zhuǎn)速為10r/min，轉(zhuǎn)速由傳動裝置控制。

10、有益效果

11、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種適用大粒度高密度替代燃料的預(yù)燃系統(tǒng)，具備以下有益效果：

12、1、本發(fā)明使用回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐作為大粒度、高密度替代預(yù)燃裝置，通過回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐的旋轉(zhuǎn)使得替代燃料在筒體內(nèi)翻轉(zhuǎn)，與熱風(fēng)接觸面積更大，有利于有氧燃燒。

13、2、本發(fā)明通過冷卻機(jī)中段、冷卻機(jī)尾端分別抽取熱風(fēng)，再通過風(fēng)閥、流量計(jì)控制，使得回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐內(nèi)供替代燃料燃燒熱風(fēng)溫度、風(fēng)量可控，有利于控制回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐內(nèi)溫度，以防溫度過高導(dǎo)致灰渣被燒融。

14、3、本發(fā)明回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐設(shè)計(jì)低斜度、高轉(zhuǎn)速筒體，既增加替代燃料得翻轉(zhuǎn)次數(shù)，又保證替代燃料在回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐的停留時間，有利于替代燃料與含氧熱風(fēng)的充分接觸和提高替代燃料的燃盡率。

15、4、本發(fā)明回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐出口進(jìn)行煙氣與灰渣分離，煙氣進(jìn)入分解爐中部(三次風(fēng)管入口上方，與下料管接近)，減小對分解爐燃料燃燒的影響，又利于生料的分解，進(jìn)一步完成煙氣中攜帶的未燃盡替代燃料(細(xì)顆粒及揮發(fā)分)的進(jìn)一步燃盡；灰渣進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯與熱生料一起煅燒成熟料，實(shí)現(xiàn)替代燃料的吃干榨盡。

技術(shù)特征：

1.一種適用大粒度高密度替代燃料的預(yù)燃系統(tǒng)，包括預(yù)熱器(1)、回轉(zhuǎn)窯(2)、煙室(3)、分解爐(4)、冷卻機(jī)(7)，其特征在于，所述預(yù)燃系統(tǒng)還包括回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐(5)、鎖風(fēng)喂料系統(tǒng)(6)、冷卻機(jī)中段抽風(fēng)口(7-1)、冷卻機(jī)尾段抽風(fēng)口(7-2)，回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐(5)由進(jìn)風(fēng)口(5-1)、進(jìn)料口(5-2)、筒體(5-3)、傳動裝置(5-4)、出風(fēng)口(5-5)、出渣口(5-6)組成，進(jìn)風(fēng)口(5-1)與冷卻機(jī)中段抽風(fēng)口(7-1)、冷卻機(jī)尾段抽風(fēng)口(7-2)相連，出風(fēng)口(5-5)與分解爐(4)中部通過管道相連，出渣口(5-6)與煙室(3)相連，鎖風(fēng)喂料系統(tǒng)(6)由喂料溜子(6-1)、第一氣動閥(6-2)、第二氣動閥(6-3)、螺旋喂料裝置(6-4)組成，鎖風(fēng)喂料系統(tǒng)(6)與回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐(5)的進(jìn)料口(5-2)相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用大粒度高密度替代燃料的預(yù)燃系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)風(fēng)口(5-1)與冷卻機(jī)中段抽風(fēng)口(7-1)之間的風(fēng)管上設(shè)置第一風(fēng)閥(8-1)、第一流量計(jì)(9)，所述的進(jìn)風(fēng)口(5-1)與冷卻機(jī)尾段抽風(fēng)口(7-2)之間的風(fēng)管上設(shè)置第二風(fēng)閥(8-2)、第二流量計(jì)(10)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用大粒度高密度替代燃料的預(yù)燃系統(tǒng)，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐(5)的出風(fēng)口(5-5)通過出風(fēng)罩(5-5-1)、出風(fēng)管(5-5-2)與分解爐(4)中部相連，出風(fēng)罩(5-5-1)截面風(fēng)速5m/s，出風(fēng)管(5-5-2)風(fēng)速在10m/s，出風(fēng)管(5-5-2)與分解爐(4)中部相連且位于三次風(fēng)管與分解爐的入口(4-1)上方6m，所述的回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐(5)的出渣口(5-6)位于回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐(5)的出料端，出渣口(5-6)通過密封裝置(11)與筒體(5-3)相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種適用大粒度高密度替代燃料的預(yù)燃系統(tǒng)，其特征在于，所述的回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐(5)的出風(fēng)罩(5-5-1)下部設(shè)置出渣溜子(12)，出渣口(5-6)通過出渣溜子(12)與煙室(3)連接，出渣溜子(12)上設(shè)置鎖風(fēng)翻板閥(12-1)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種適用大粒度高密度替代燃料的預(yù)燃系統(tǒng)，其特征在于，所述筒體(5-3)具有一定的斜度，所述筒體(5-3)中心線與水平面的夾角5℃，轉(zhuǎn)速為10r/min，轉(zhuǎn)速由傳動裝置(5-4)控制。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及水泥窯利用替代燃料技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種適用大粒度高密度替代燃料的預(yù)燃系統(tǒng)，包括預(yù)熱器、回轉(zhuǎn)窯、煙室、分解爐、冷卻機(jī)，所述預(yù)燃系統(tǒng)還包括回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐、鎖風(fēng)喂料系統(tǒng)、冷卻機(jī)中段抽風(fēng)口、冷卻機(jī)尾段抽風(fēng)口，回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐由進(jìn)風(fēng)口、進(jìn)料口、筒體、傳動裝置、出風(fēng)口。本發(fā)明使用回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐作為大粒度、高密度替代預(yù)燃裝置，通過回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐的旋轉(zhuǎn)使得替代燃料在筒體內(nèi)翻轉(zhuǎn)，與熱風(fēng)接觸面積更大，有利于有氧燃燒，且通過冷卻機(jī)中段、冷卻機(jī)尾端分別抽取熱風(fēng)，再通過風(fēng)閥、流量計(jì)控制，使得回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐內(nèi)供替代燃料燃燒熱風(fēng)溫度、風(fēng)量可控，有利于控制回轉(zhuǎn)式預(yù)燃爐內(nèi)溫度，以防溫度過高導(dǎo)致灰渣被燒融。

技術(shù)研發(fā)人員：吳濤,康宇,羅超,鐘永超
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中材國際智能科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19