【技术实现步骤摘要】
本申请涉及水泥生产，尤其是涉及一种水泥生产线资源化系统及方法。
技术介绍
1、由于水泥的生产规模及其生产过程的特点（过程排放），水泥工业被认为是人为二氧化碳排放的主要来源之一，占全球碳排放约8%，因此需要对水泥生产时二氧化碳的排放加以控制。
2、水泥生产时，考虑到应用富氧燃烧的方式，对二氧化碳进行回收利用，富氧燃烧捕集是指用高浓度的氧气与二氧化碳的混合气体代替空气在窑炉内与煤粉等燃料进行燃烧反应，通过将水泥烧结时产生的二氧化碳进行循环利用，从而减少二氧化碳的排放。
3、现有富氧燃烧碳捕捉系统漏风严重，导致循环气中二氧化碳浓度低，后续工艺路线不得不先提纯二氧化碳再应用，导致技术能源、物料没有做到综合利用，系统集成化程度低，投资和运行成本高等问题。
技术实现思路
1、为了改善上述的问题，本申请提供一种水泥生产线资源化系统及方法。
2、本申请提供的一种水泥生产线资源化系统及方法采用如下的技术方案：
3、一种水泥生产线资源化系统，包括以下管道连接的系统或装置：循环气输送管路、燃烧输送管路、氧气输送管路和甲醇混合管路，且燃烧输送管路和甲醇混合管路均与循环气输送管路连通；
4、循环气输送管路依次连接有熟料烧成系统、第一换热器、第一scr装置、增压风机、收尘器、循环风机和除水装置；熟料烧成系统设有进料端、燃烧端和排气端，燃烧端为窑尾燃烧器和窑头燃烧器；水泥熟料烧结成型产生二氧化碳混合入循环气；循环气输送从排气端开始输送依次至除水装置，除
5、燃烧输送管路连接于除水装置与熟料烧成系统之间的管路处，包括输送风机、空压机装置、清灰系统、第二换热器、密封系统和煤粉输送系统；第二换热器、输送风机、密封系统和煤粉输送系统与除水装置后方管路连接；空压机装置连接于第二换热器，清灰系统与空压机装置连接；输送风机、煤粉输送系统另一端连接于燃烧端；
6、甲醇混合管路初始连接于循环风机与除水装置之间的管道，依次连接有原料气净化系统、甲醇合成装置、电转气装置、甲醇燃料电池和甲醇储罐；循环气一部分进入原料气净化系统，经过净化形成洁净原料气，并输送至甲醇合成装置，甲醇合成装置产生的驰放气进入燃烧端；电转气装置加入水，分解形成氢气和氧气，氧气与氧气输送管路连接，氢气进入甲醇合成装置内合成甲醇，并储存于甲醇储存罐；甲醇储存罐连接第一scr装置、甲醇燃料电池和燃烧端，并输送甲醇；
7、氧气输送管路包括空分制氧装置和储氧罐；空分制氧装置抽取空气分离出氧气，并分出五路管路输送；第一管路与储氧罐连接；第二管路与窑尾燃烧器连接；第三管路与窑头燃烧器连接；第四管路与出料端连接；第五管路与甲醇燃料电池连接。
8、通过采用上述技术方案，在将生料烧结成型时，富氧燃烧生成的气体继续循环于循环气输送管路中，将氮氧化物去除后，以达到二氧化碳的循环利用，减少二氧化碳的排放，氧气分解形成的氢气能够参与甲醇的合成，甲醇将氮氧化物还原后，还能够提供辅助燃烧，利用密封系统将燃烧过程中产生的漏风情况闭合，避免空气进入稀释循环气中二氧化碳浓度，从而达到技术能源和物料的综合利用，减少运行成本的效果。
9、可选的，熟料烧成系统包括：篦冷机、回转窑、窑头罩、烟室、分解炉、预热器组、压力铰刀和空气炮；其中篦冷机分为第一冷却区、第二冷却区和第三冷却区；压力铰刀连接第二预热器与第一预热器间的连接管道；预热器组包括依次连接的第一预热器、第二预热器、第三预热器、第四预热器和第五预热器；第五预热器与分解炉连接；窑尾燃烧器设置在分解炉上，分解炉与烟室连接，烟室连接回转窑的一端，回转窑另一端与窑头罩和篦冷机的第一冷却区连接；窑尾燃烧器接入甲醇、氧气、循环气的管路。
10、通过采用上述技术方案，利用第一预热器至第五预热器将生料预热，在分解炉中分解，最后通过回转窑进行烧结成熟料，再通过篦冷机的第一冷却区、第二冷却区和第三冷却区进行冷却，以达到降温回收熟料的作用。
11、可选的，密封系统包括：窑头密封装置和窑尾密封装置；窑头密封装置安装于回转窑的窑头，窑尾密封装置安装于回转窑的窑尾。
12、通过采用上述技术方案，窑头密封装置和窑尾密封装置分别对回转窑的窑头进行密封，避免在富氧燃烧生料时外界空气进入。
13、可选的，窑头密封装置，采用双层鱼鳞密封结构；由若干密封片分别层叠成两层鱼鳞状环形罩体的一端分别固定在密封罩上，另一端分别压在摩擦环上，摩擦环固定在回转窑外壁上；密封罩固定在窑头罩上，密封罩上设有窑头循环气入口一、窑头循环气入口二、循环气出口；两层密封片、摩擦环与密封罩共同围成隔离腔。
14、通过采用上述技术方案，除水装置后的管路接入的密封系统，使得循环气能够对密封系统中的窑头密封装置提供正微压，部分循环气穿过密封片间缝隙进入外部空气中，作用是使外部空气不能进入隔离腔，保证密封效果。
15、可选的，窑尾密封装置采用压紧密封及鱼鳞密封双层密封结构；隔离罩固定在烟室侧壁上，由若干鱼鳞片层叠成鱼鳞状环形罩体的一端固定在隔离罩上，另一端压在接触环上，接触环固定在压紧密封转动端；隔离罩、鱼鳞片、接触环构成鱼鳞密封结构；压紧密封固定端和压紧密封转动端接触部分形成摩擦副，构成压紧密封结构；隔离罩、鱼鳞片、接触环、压紧密封固定端和压紧密封转动端共同围成密封腔。
16、通过采用上述技术方案，除水装置后的管路接入的密封系统，使得循环气能够对密封系统中的窑尾密封装置提供正微压，压紧密封转动端随回转窑转动，形成鱼鳞片和摩擦副双重密封结构，使得窑尾密封装置隔离了外界空气进入系统。
17、可选的，原料气净化系统包括吸收塔、第二scr装置、变压吸附装置、风机、烟囱、热风装置、再生塔、硫回收装置；吸收塔内设有活性炭，吸收塔分别连接第二scr装置和再生塔；再生塔分别连接热风装置和硫回收装置；第二scr装置分别连接变压吸附装置和烟囱，变压吸附装置与甲醇合成装置连接；其中，空分制氧装置分离出氧气时，分出一路至热风装置。
18、通过采用上述技术方案，通过原料气净化系统能够将从循环风机分出的部分循环气进行净化，还原出的洁净原料气能够参与甲醇的合成，生成的甲醇又能够参与循环气中氮氧化物的还原和清除，从而使资源分配与利用合理化。
19、可选的，还包括有风力与光伏发电系统，分别连接电转气装置、空分制氧装置和甲醇合成装置，并提供电力供应；风力与光伏发电系统将电力供应至甲醇燃料电池内进行电力储存。
20、通过采用上述技术方案，通过风力与光伏发电系统能够自行提供电力供应，使得空分制氧装置、甲醇合成装置、电转气装置均能够得到电力供应，减少外接电力的输送，合理利用循环资源，同时甲醇燃料电池能够利用甲醇合成装置合成的甲醇、空分制氧装置分离出的氧气，进行生电，补足风力与光伏发电系统中的电力供应不足的情况，其产生的二氧化碳又作为原料输送到甲醇合成装置用于合成甲醇，进一步提高本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水泥生产线资源化系统，其特征在于，包括以下管道连接的系统或装置：循环气输送管路、燃烧输送管路、氧气输送管路和甲醇混合管路，且燃烧输送管路和甲醇混合管路均与循环气输送管路连通；
2.根据权利要求1所述的一种水泥生产线资源化系统，其特征在于，熟料烧成系统（1）还包括：篦冷机（17）、回转窑（16）、窑头罩（165）、烟室（19）、分解炉（15）、预热器组（13）、压力铰刀（11）和空气炮（18）；其中篦冷机（17）分为第一冷却区（171）、第二冷却区（172）和第三冷却区（173）；压力铰刀（11）连接第二预热器（131）与第一预热器（12）间的连接管道；预热器组（13）包括依次连接的第一预热器（12）、第二预热器（131）、第三预热器（132）、第四预热器（133）和第五预热器（134）；第五预热器（134）与分解炉（15）连接；窑尾燃烧器（161）设置在分解炉（15）上，分解炉（15）与烟室（19）连接，烟室（19）连接回转窑（16）的一端，回转窑（16）另一端与窑头罩（165）和篦冷机（17）的第一冷却区（171）连接。
3.根据权利要求2所述的
4.根据权利要求3所述的一种水泥生产线资源化系统，其特征在于，窑头密封装置（164），采用双层鱼鳞密封结构；由若干密封片（1646）分别层叠成两层鱼鳞状环形罩体的一端分别固定在密封罩（1643）上，另一端分别压在摩擦环（1647）上，摩擦环（1647）固定在回转窑（16）外壁上；密封罩（1643）固定在窑头罩（165）上，密封罩（1643）上设有两窑头循环气入口（1644）、循环气出口（1642）；两层密封片（1646）、摩擦环（1647）与密封罩（1643）共同围成隔离腔（1645）。
5.根据权利要求3所述的一种水泥生产线资源化系统，其特征在于，窑尾密封装置（162）采用压紧密封及鱼鳞密封双层密封结构；隔离罩（1625）固定在烟室（19）侧壁上，由若干鱼鳞片层叠成鱼鳞状环形罩体的一端固定在隔离罩（1625）上，另一端压在接触环（1622）上，接触环（1622）固定在压紧密封转动端（1621）；隔离罩（1625）、鱼鳞片、接触环（1622）构成鱼鳞密封结构；压紧密封固定端（1627）和压紧密封转动端（1621）接触部分形成摩擦副（1626），构成压紧密封结构；隔离罩（1625）、鱼鳞片、接触环（1622）、压紧密封固定端（1627）和压紧密封转动端（1621）共同围成密封腔（1623）。
6.根据权利要求1所述的一种水泥生产线资源化系统，其特征在于，原料气净化系统包括吸收塔、第二SCR装置、变压吸附装置、风机、烟囱、热风装置、再生塔、硫回收装置；吸收塔内设有活性炭，吸收塔分别连接第二SCR装置和再生塔；再生塔分别连接热风装置和硫回收装置；第二SCR装置分别连接变压吸附装置和烟囱，变压吸附装置与甲醇合成装置连接；其中，空分制氧装置分离出氧气时，分出一路至热风装置。
7.根据权利要求1所述的一种水泥生产线资源化系统，其特征在于，还包括有风力与光伏发电系统，分别连接电转气装置、空分制氧装置和甲醇合成装置，并提供电力供应；风力与光伏发电系统将电力供应至甲醇燃料电池内进行电力储存。
8.根据权利要求1所述的一种水泥生产线资源化系统，其特征在于，第一换热器（4）内设有清灰装置（41）。
9.一种水泥生产线资源化方法，其特征在于，应用于权利要求2所述的水泥生产线资源化系统，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种水泥生产线资源化方法，其特征在于，压力铰刀（11）工作时内部充满生料，通过螺旋叶片推动生料进入系统，生料在第二级预热器至第一级预热器的连接管道处进入，并与管道中富含高浓度二氧化碳的循环气进行热交换，随循环气进入第一级预热器；
...【技术特征摘要】
1.一种水泥生产线资源化系统，其特征在于，包括以下管道连接的系统或装置：循环气输送管路、燃烧输送管路、氧气输送管路和甲醇混合管路，且燃烧输送管路和甲醇混合管路均与循环气输送管路连通；
2.根据权利要求1所述的一种水泥生产线资源化系统，其特征在于，熟料烧成系统（1）还包括：篦冷机（17）、回转窑（16）、窑头罩（165）、烟室（19）、分解炉（15）、预热器组（13）、压力铰刀（11）和空气炮（18）；其中篦冷机（17）分为第一冷却区（171）、第二冷却区（172）和第三冷却区（173）；压力铰刀（11）连接第二预热器（131）与第一预热器（12）间的连接管道；预热器组（13）包括依次连接的第一预热器（12）、第二预热器（131）、第三预热器（132）、第四预热器（133）和第五预热器（134）；第五预热器（134）与分解炉（15）连接；窑尾燃烧器（161）设置在分解炉（15）上，分解炉（15）与烟室（19）连接，烟室（19）连接回转窑（16）的一端，回转窑（16）另一端与窑头罩（165）和篦冷机（17）的第一冷却区（171）连接。
3.根据权利要求2所述的一种水泥生产线资源化系统，其特征在于，密封系统包括：窑头密封装置（164）和窑尾密封装置（162）；窑头密封装置（164）安装于回转窑（16）的窑头，窑尾密封装置（162）安装于回转窑（16）的窑尾。
4.根据权利要求3所述的一种水泥生产线资源化系统，其特征在于，窑头密封装置（164），采用双层鱼鳞密封结构；由若干密封片（1646）分别层叠成两层鱼鳞状环形罩体的一端分别固定在密封罩（1643）上，另一端分别压在摩擦环（1647）上，摩擦环（1647）固定在回转窑（16）外壁上；密封罩（1643）固定在窑头罩（165）上，密封罩（1643）上设有两窑头循环气入口（1644）、循环气出口（1642）；两层密封片（1646）、摩擦环（1647）与密封罩（1643）共同围成隔离腔（1645）。
5.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢吉优，马雷，李明，曹玉波，孙金亮，杨恒杰，杨红彩，孙锐，苏辰，韩喜俊，黎瑞祺，康亚欣，闫占涛，
申请(专利权)人：北京凯盛建材工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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