一种石灰生产系统及方法技术方案

本发明专利技术实施例提供一种石灰生产系统及方法，包括回转窑系统和为回转窑系统提供高温热风的高风温热风炉系统，所述高风温热风炉系统设于所述回转窑系统之外、且所述高风温热风炉系统与所述回转窑系统通过管道相连；所述回转窑系统主要包括预热器、滚筒窑体和冷却器；所述滚筒窑体具有高温热风输入管道；所述高风温热风炉系统包括蓄热式热风炉组；所述蓄热式热风炉组具有高温热风输出管道；所述蓄热式热风炉组的高温热风输出管道连接所述滚筒窑体的高温热风输入管道。高温热风没有火焰，且高温热风能够被控制在相对稳定的温度范围内，所以其在滚筒窑体形成相对稳定的恒温氛围，恒温氛围煅烧更稳定，能够获得高品位的石灰成品。能够获得高品位的石灰成品。能够获得高品位的石灰成品。

【技术实现步骤摘要】
一种石灰生产系统及方法


[0001]本专利技术涉及石灰制取领域，具体涉及一种石灰生产系统及方法。

技术介绍

[0002]石灰即氧化钙(CaO)，广泛应用于钢铁工业、电石工业、氧化铝工业、耐火材料等工业，也是这些大规模工业领域所必需的生产原料之一，例如在冶金工业中，每生产1吨的钢就需要约70到150公斤的石灰。制取石灰的主要原料是石灰石，石灰石主要成分是碳酸钙(CaCO3)，烧制石灰的基本原理就是借助高温，把石灰石中碳酸钙分解成氧化钙和二氧化碳。基本反应式：CaCO3+42.5Kcal＝CaO+CO2[0003]石灰制取工艺过程主要分为预热、煅烧、冷却和卸灰。基于现有的石灰制取技术的工艺方法是：将石灰石和固体燃料装入石灰窑，或者在石灰石装入石灰窑的同时，将气体燃料经管道和燃烧器送入窑体进行燃烧，生成的热烟气被用于煅烧石灰石；石灰石受热分解，根据公开的研究资料，石灰石在燃烧烟气气氛里的开始分解温度比空气气氛里的开始分解温度高200℃左右；生成的石灰经过冷却后，卸出窑外，石灰石分解生成CO2随烟气排放。
[0004]现有的石灰窑按燃料分：有混烧窑(即以烧固体燃料为主，包括焦炭、焦粉、煤等)和气烧窑(即以燃烧气体燃料为主，如高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气、电石尾气、发生炉煤气、天然气等)，其中气烧窑应用更为广泛；按窑形分：有普通竖窑、回转窑、套筒窑、并流蓄热式双膛竖窑(麦尔兹窑，也称迈尔兹窑)、弗卡斯窑(意大利)等，其中应用比较广泛的是回转窑、套筒窑、麦尔兹窑；按操作方式分：有负压操作窑(如环形套筒竖窑)和正压操作窑(如回转窑、并流蓄热式双膛竖窑)。
[0005]回转窑是唯一非竖窑形式的石灰连续生产炉窑，石灰回转窑技术的基本特点如下：
[0006]石灰回转窑煅烧系统主要设备包括竖式预热器、回转窑(滚筒)、竖式冷却器，以及配套的燃烧装置、脉冲袋式除尘器等设备，可以利用10
‑
40(或者10
‑
50)mm细粒级石灰石。石灰回转窑产量一般为100～800t/d，一般使用高热值燃料(如焦炉煤气、高焦混合气、电石尾气)，也有改用煤粉燃烧器、使用煤粉为燃料的。
[0007]石灰石物料由预热器顶部料仓经下料溜管导入预热器本体内，由回转窑传入的高温烟气从预热器底部进入预热器，将物料预热至1000℃以上，石灰石发生部分分解，并被液压推杆依次从回转窑尾部推入回转窑滚筒，在回转窑滚筒内经高温烟气煅烧成为石灰成品，石灰成品从窑头被卸入冷却器内，在冷却器内被风机吹入的冷风冷却后排出冷却器。
[0008]窑头燃烧器喷入高热值燃料(如焦炉煤气、电石尾气)和助燃空气(一次空气)进行燃烧，废冷却风作为二次空气从冷却器上部进入回转窑滚筒内参与燃烧。高热值气体燃料燃烧后产生的高温烟气，对滚筒内的石灰石进行煅烧，再从滚筒末端进入预热器，在预热器内与石灰石进行热交换后，温度降至250℃以下，然后进入旋风收尘器进行一级收尘，将大颗粒的粉尘捕集，然后进入袋式除尘器，除尘后经高温引风机排入大气。在实现本专利技术过程中，申请人发现现有技术中至少存在如下问题：回转窑需要使用高热值燃料(例如焦炉煤
气)或者煤粉，且通过高热值燃料(如焦炉煤气、高焦混合气、煤粉、电石尾气)燃烧产生高温长火焰和高温烟气对石灰石煅烧，这一方面会造成排放烟气里氮氧化物超标，需要增设脱销装置，增加脱销装置的运行成本，另外，采用高温长火焰的回转窑内衬也极易损坏，维修量较大。

技术实现思路

[0009]本专利技术实施例提供一种石灰生产系统及方法，采用没有火焰的高温热风取代高热值燃料燃烧烟气对石灰石进行煅烧，高温热风作为热载体，可以是空气，也可以是CO2气体或者其它的气体热载体，且高温热风能够被控制在相对稳定的温度范围内，所以其在滚筒窑体形成相对稳定的恒温氛围，恒温氛围煅烧更稳定，不仅能够获得高品位的石灰成品，而且可以采用低热值燃料，排放烟气的氮氧化物符合环保标准，不需要对排放烟气进行脱销处理，另外，恒温热风取代长火焰，对回转窑内衬也有一定保护效果。
[0010]为达上述目的，一方面，本专利技术实施例提供一种石灰生产系统，包括回转窑系统和为回转窑系统提供高温热风的高风温热风炉系统，所述高风温热风炉系统设于所述回转窑系统之外、且所述高风温热风炉系统与所述回转窑系统通过管道相连；其中：
[0011]所述回转窑系统主要包括预热器、滚筒窑体和冷却器；其中，在所述滚筒窑体的窑头具有高温热风输入管道；
[0012]所述高风温热风炉系统包括蓄热式热风炉组；所述蓄热式热风炉组具有高温热风输出管道；
[0013]所述蓄热式热风炉组的高温热风输出管道连接所述滚筒窑体的高温热风输入管道。
[0014]另一方面，本专利技术实施例提供一种石灰生产方法，采用回转窑系统和连接于回转窑系统的高风温热风炉系统共同完成对石灰石的煅烧；所述回转窑系统包括预热器、滚筒窑体和冷却器；所述高风温热风炉系统设于所述回转窑系统之外、且所述高风温热风炉系统用于为所述回转窑系统提供石灰石的煅烧所需要的高温热风，高温热风作为热载体，可以是空气，也可以是CO2气体或者其它的气体热载体；所述高风温热风炉系统包括蓄热式热风炉组，所述蓄热式热风炉组用于提供石灰石的煅烧所需要的高温热风；其中：
[0015]所述石灰生产方法，包括：
[0016]石灰石自预热器的上部进入预热器内，在预热器内对石灰石进行预热；
[0017]预热后的石灰石自滚筒窑体的尾部被输送到滚筒窑体内；通过所述蓄热式热风炉组的高温热风输出管道将高温热风输送到所述滚筒窑体的高温热风输入管道；高温热风进入到滚筒窑体内，在石灰石翻滚的过程中对石灰石进行煅烧，得到石灰成品；
[0018]将石灰成品自滚筒窑体的头部排出落入到冷却器内，在冷却器内对成品石灰降温到预设温度范围内；
[0019]将降温后的石灰成品自冷却器内排出。
[0020]上述技术方案具有如下有益效果：高温热风没有火焰，且高温热风能够被控制在相对稳定的温度范围内，所以其在滚筒窑体形成相对稳定的恒温氛围，恒温氛围煅烧更稳定，不仅能够获得高品位的石灰成品，而且可以采用低热值燃料，排放烟气的氮氧化物符合环保标准，不需要对排放烟气进行脱销处理，另外，恒温热风取代长火焰，对回转窑内衬也
有一定保护效果。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本专利技术实施例的石灰生产系统组成示意图；
[0023]图2是本专利技术实施例的蓄热式热风炉工作原理示意图；
[0024]图3是本专利技术实施例的采用CO2作为热载体的石灰生产系统组成的示意图。
[0025]附图标记表示为：
[0026]100、滚筒窑体；200、预热器；210、CO2混合烟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石灰生产系统，其特征在于，包括回转窑系统和为回转窑系统提供高温热风的高风温热风炉系统，所述高风温热风炉系统设于所述回转窑系统之外、且所述高风温热风炉系统与所述回转窑系统通过管道相连；其中：所述回转窑系统包括预热器(200)、滚筒窑体(100)和冷却器(300)；其中，所述滚筒窑体(100)具有高温热风输入管道；所述高风温热风炉系统包括蓄热式热风炉组(400)；所述蓄热式热风炉组(400)具有高温热风输出管道(430)；所述蓄热式热风炉组的高温热风输出管道连接所述滚筒窑体(100)的高温热风输入管道。2.根据权利要求1所述的石灰生产系统，其特征在于，所述蓄热式热风炉组(400)包括至少两座蓄热式热风炉，优选三座或四座蓄热式热风炉；所述蓄热式热风炉具有蓄热室和设于蓄热室内用于热交换的蓄热体，以及所述蓄热式热风炉还具有气体输入管道，所述气体输入管道用于输送气体到蓄热室内；所述蓄热式热风炉具有接收低热值燃料的低热值燃料进口和连接于低热值燃料进口的燃烧器，以及所述蓄热式热风炉具有接收助燃空气的助燃空气进口，所述助燃空气进口连接所述燃烧器；在燃烧器内通过助燃空气助燃低热值燃料燃烧产生的烟气加热蓄热体，加热后的蓄热体与进入蓄热室的气体进行热交换将蓄热室的气体形成高温热风；所述蓄热式热风炉具有高温热风出口；所述高温热风出口连接所述高温热风输出管道(430)。3.根据权利要求2所述的石灰生产系统，其特征在于，所述蓄热式热风炉组(400)具有排放低热值燃料燃烧产生烟气的烟气排放通道；所述高风温热风炉系统还包括热风炉烟气换热器(410)，所述热风炉烟气换热器(410)连接于所述蓄热式热风炉组(400)的烟气排放通道；所述热风炉烟气换热器(410)具有进烟口、出烟口、低热值燃料进口和低热值燃料出口，所述热风炉烟气换热器(410)的进烟口连接于所述蓄热式热风炉组(400)的烟气排放通道，所述热风炉烟气换热器(410)的出烟口连接于烟囱(500)；所述热风炉烟气换热器(410)的低热值燃料出口连接于所述蓄热式热风炉组(400)；所述高风温热风炉系统还包括为所述蓄热式热风炉组(400)提供低热值燃料的燃料输送装置，所述燃料输送装置是指燃料输送管道，所述燃料输送管道连接于所述热风炉烟气换热器(410)的低热值燃料进口，通过燃料输送装置将低热值燃料输送到热风炉烟气换热器(410)的低热值燃料进口；所述高风温热风炉系统还包括高温换热器(420)；所述冷却器(300)具有冷却风抽出管(310)，所述冷却风抽出管(310)连接所述高温换热器(420)；所述高温换热器(420)具有助燃空气进口和助燃空气出口，所述助燃空气出口连接所述蓄热式热风炉组(400)；所述高风温热风炉系统还包括助燃风机，所述助燃风机将助燃空气输入到高温换热器(420)的助燃空气进口。4.根据权利要求2所述的石灰生产系统，其特征在于，输送到蓄热式热风炉蓄热室内的
气体是CO2，所形成的高温热风为高温CO2热风；所述石灰生产系统，还包括CO2混合烟气收集管(210)、CO2收集系统(220)、以及将CO2混合烟气从所述预热器(200)上部抽出烟气的引风机；所述CO2混合烟气收集管(210)的一端连接于所述预热器(200)，用于输送所述引风机从所述预热器(200)上部抽出的CO2混合烟气；所述CO2混合烟气收集管(210)的另一端连接于所述CO2收集系统(220)；所述CO2收集系统(220)包括除尘装置和CO2储存罐，以及连接于CO2储存罐连接的CO2回收系统，所述除尘装置分别连接于所述CO2混合烟气收集管(210)和所述CO2储存罐；所述除尘装置具有进口端和出口端；所述除尘装置的进口端连接于所述CO2混合烟气收集管(210)的另一端，所述除尘装置的出口端连接于所述CO2储存罐；所述石灰生产系统，还包括连接于所述CO2储存罐的循环热载体输送管(230)、以及设于所述循环热载体输送管(230)上的循环风引风机；所述CO2储存罐具有出口端；所述循环热载体输送管(230)的一端连接于所述CO2储存罐的出口端，所述循环热载体输送管(230)的另一端连接于所述蓄热式热风炉的气体输入管道；所述石灰生产系统，还包括：在所述CO2储存罐与所述除尘装置之间设有CO2增压装置，以及，在所述循环热载体输送管(230)上设置减压装置。5.根据权利要求2所述的石灰生产系统，其特征在于，所述低热值燃料为低热值气体燃料；所述低热值气体燃料包括高炉煤气。6.一种石灰生产方法，其特征在于，采用回转窑系统和连接于回转窑系统的高风温热风炉系统共同完成对石灰石的煅烧；所述回转窑系统包括预热器(200)、滚筒窑体(100)和冷却器(300)；所述高风温热风炉系统设于所述回转窑系统之外、且所述高风温热风炉系统用于为所述回转窑系统提供石灰石的煅烧所需要的高温热风；所述高风温热风炉系统包括蓄热式热风炉组(400)，所述蓄热式热风炉...

【专利技术属性】
技术研发人员：王长春，梁晶晶，汪小龙，萨伯丁，
申请(专利权)人：北京卡卢金热风炉技术有限公司，
类型：发明
国别省市：