专利名称：蓄热式间壁加热回转窑装置的制作方法
技术领域：
本发明属于工业炉窑技术领域，涉及一种回转窑，具体涉及一种用于多种产品生产的蓄热式间壁加热回转窑装置。
背景技术：
回转窑是指旋转煅烧窑，属于建材生产类设备。回转窑按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。水泥窑主要用于煅烧水泥熟料，分干法生产水泥窑和湿法生产水泥窑两大类。冶金化工窑则主要用于冶金行业钢铁厂贫铁矿磁化焙烧。石灰回转窑是使用较广泛的煅烧小颗粒物料的窑炉，适合应用于广大钢铁、电石化工、有色金属生产企业。可以直接煅烧10-40mm的细粒级原料石灰石或轻烧白云石，具有原料适应性好、产量大、产品均匀、活性度高、生产操作稳定的特点。回转窑结构简单，气流畅通，含硫烟气可及时排出，燃料中的硫份不易附着，因而煅烧成品含硫量低，纯度高，符合成品的质量要求。同时物料既沿圆周方向翻滚，又沿轴向移动，受热均匀，燃烧装置温度容易控制，煅烧质量好，质量稳定，产品活性度可达360m l以上。由于回转窑能量消耗大，严重制约回转窑的推广与发展。另外，现有技术的回转窑功能单一，只能用于一种物料的煅烧或加热。申请号为200920227150. O的中国实用新型专利公开一种“节能回转窑煅烧系统”，该专利“回转窑煅烧系统包括回转窑，燃料气自回转窑低端进，自回转窑高端出；原料自回转窑高端进，自回转窑低端出，其特征在于回转窑高端与一热回收室相通，该热回收室内部设有与回转窑相通的进料预热管，原料经进料预热管预热后进入回转窑。如此设计，原料在进入回转窑前，干燥升温。”。该专利技术的回转窑不能适应于多种用途，降低能量消耗，节省能源还有充分的空间。
发明内容
本发明的目的是提供一种蓄热式间壁加热回转窑装置，以降低回转窑的能量消耗，提高热效率，适用于垃圾焚烧焦化、石灰生产和还原炼铁等多种用途，并且提供多种产品的分离与精制。本发明蓄热式间壁加热回转窑装置，一种蓄热式间壁加热回转窑装置，包括两台回转窑体、两台蓄热分解器、两台料仓、上料设备、石灰原料上料系统、鼓风机、气体产品处理设备、出料设备和废气排放系统。蓄热分解器的进料口与石灰原料上料系统连接，蓄热分解器中装有蓄热体。料仓与上料设备连接，蓄热分解器的上部通过三通管分别与鼓风机和废气排放系统连接。回转窑体设有窑头、窑膛和烟气通道，窑膛和气体通道通过耐火材料隔开。两台回转窑体左右对称布置或非对称布置，窑膛的一侧通过窑尾罩与出料设备连接，另一侧与料仓连接，料仓通过管路与气体产品处理设备连接，连接管路上设有阀门。烟气通道一侧通过窑尾罩连接到另一侧的气体通道，另一侧与蓄热分解器连接。回转窑体的窑头设有燃烧室，燃烧室设有燃料喷嘴，燃料喷嘴与喷制煤系统连接。用于垃圾焦化焚烧，装置设有燃气轮机和蒸汽轮机，蒸汽轮机和燃气轮机与发电机同轴连接。气体产品处理设备包括焦化气净化设备、液体提取设备和化工单元，出料设备包括I号冷却风机、冷却器和焦化产物分选设备，I号冷却风机与冷却器连接。冷却器内设有蒸汽发生器，蒸汽发生器分别与蒸汽轮机连接。料仓的上部出口通过管路与液体提取设备连接，液体提取设备分别与焦化气净化设备化工单元连接，焦化气净化设备与燃气轮机或与燃烧室的气体燃料喷嘴连接。窑尾罩与冷却器连接，冷却器出口与焦化产物分选设备连接，焦化产物分选设备分别连接到重金属回收单元、燃烧设备和水泥工厂。蓄热分解器中的蓄热体为陶瓷小球或格子砖，两台蓄热分解器内设有蒸汽发生器，蒸汽发生器分别与蒸汽轮机连接。装置设有石灰原料上料系统，蓄热分解器的进料口与石灰原料上料系统连接。蓄热分解器设有冷却带、2号冷却风机和普通石灰出口，蓄热分解器中的蓄热体为石灰石物料，2号冷却风机与冷却带连接。用于同时生产低硫高品质石灰和普通石灰，装有石灰原料上料系统、二氧化碳收集器，所述窑头设有石灰粉喷入口。蓄热分解器的进料口与石灰原料上料系统连接。蓄热分解器设有冷却带2号冷却风机和普通石灰出口，蓄热分解器中的蓄热体为石灰质物料、格子砖或陶瓷小球。出料设备包括冷却器、冷却风机，2号冷却风机与冷却器连接，冷却器设有低硫石灰出口。料仓的上部出口通过管路与二氧化碳收集器32连接。用于还原炼铁、有色金属还原、电石生产，装置设有一氧化碳收集器、石灰原料上料系统、焦油提取设备、熔炼炉、燃气轮机、蒸汽轮机和海绵铁料仓；所述熔炼炉设有熔炼炉进料口、电极、氧气喷口、高温气体出口和钢水出口。上述蓄热分解器的进料口与石灰原料上料系统连接，蓄热分解器设有冷却带、2号冷却风机和普通石灰出口，蓄热分解器中的蓄热体为石灰石物料、格子砖或陶瓷小球，所述2号冷却风机与冷却带连接。窑尾罩通过海绵铁料仓与熔炼炉进料口连接，熔炼炉的高温气体出口连接到燃烧室燃料烧嘴。料仓上部出口通过焦油提取设备连接到 一氧化碳收集器，一氧化碳收集器连接到喷制煤系统。两台蓄热分解器内设有蒸汽发生器，蒸汽发生器分别与蒸汽轮机连接，所述蒸汽轮机和燃气轮机与发电机同轴连接，所述发电机电路连接到电极。两组回转窑体并列布置，回转窑体的方向相同或相反；每组的石灰原料上料系统与蓄热分解器连接，蓄热分解器与回转窑体连接，回转窑体通过窑尾罩与冷却器连接；两组回转窑的窑尾罩通过连通管连通。两组回转窑体并列布置，回转窑方向相反。每组石灰原料上料系统分别与蓄热分解器连接，蓄热分解器与回转窑体连接，回转窑体通过窑尾罩与冷却器连接。每组回转窑体的窑尾罩过连通管与另一组的蓄热分解器连通。一种蓄热式间壁加热回转窑装置，装置可设有一台回转窑体、一台料仓、两台蓄热分解器、上料设备、气体产品收集处理设备、出料设备、冷却设备和废气排放系统，蓄热分解器中的蓄热体为陶瓷小球或格子砖。料仓与上料设备连接，两台蓄热分解器上部通过三通阀分别与鼓风机和废气排放系统连接，回转窑体设有窑头、窑膛和烟气通道，烟气通道设在窑体耐火材料内部，窑膛和烟气通道通过耐火材料隔开，窑膛的一侧通过窑尾罩与出料设备连接，另一侧与料仓连接，料仓上部通过管路与气体产品收集处理设备连接。烟气通道通窑头一侧与两个蓄热分解器连接，窑头设有燃烧室，燃烧室与烟气通道连接。燃烧室设有燃料喷嘴，燃料喷嘴与喷制煤系统连接。烟气通道位于窑尾罩一侧通过外设管路与两个蓄热分解器底部连接。冷却产品后的空气不通入窑膛，而随烟气通道中的烟气一并通过管路交替进入蓄热器蓄热后排放。烟气通道为砌筑在回转窑体耐材中的通道，所述烟气通道为直线通道或螺旋形通道。回转窑体设有余热回收器，余热回收器为筒体结构，位于回转窑体的外部，余热回收器与回转窑体同轴安装。余热回收器的两侧设有空气入口和空气出口，余热回收器的出口通过管路连接到冷却风机的入口。余热回收器筒体与回转窑体外壁间的距离为20 30cm，筒体内设保温层。废气排放系统包括除尘器、冷却风机和烟囱。装置在回转窑体中的烟道通道和回转窑窑膛采用双压力系统，烟气通道中的压力高于窑膛中的压力，工作时烟气通道中的气体可向窑膛中泄露，窑膛中的气体无法向烟气通道中泄露。装置在处理垃圾的过程中，所发出的电能用来为电动汽车或可更换电动汽车电瓶组充电。装置的废气排放系统连接至集约农业，用于农业生产。装置的用途为，焦化焚烧垃圾进行发电，生产低硫和普通石灰，海绵铁，煤的焦化和气化，对任何隔绝空气加热能够散发气体的一种或多种固体或液体物质(如煤，石灰石，垃圾，塑料，原油)以及包括只提高这些物质自身温度的加热过程。装置用于煤气化，料仓用于加热煤粉，蓄热分解器用于预热空气，蓄热分解器中的蓄热体为石灰石物料或陶瓷小球。料仓中预热后的煤粉在回转窑体中进行煤气化，产生的煤气经料仓预热煤粉后，液体提取设备分离出气体产品和液体产品，液体产品到化工单元进行加工，气体产品到焦化气净化设备净化分离后到燃气轮机驱动发电机发电。蓄热分解器和冷却器中蒸汽发生器产生的蒸汽到蒸汽轮机驱动发电机发电。本发明通过回转窑体、料仓和热分解器组成蓄热式间壁加热回转窑装置，充分利用煅烧或加热过程产生的烟气和物料分解产生的分解气体预热被加工物料，充分利用了余热，降低了能量消耗，提高装置的热效率。回转窑体采用间壁加热方式，使烟气和被加工物料分开，减少烟气中硫等有害物质对被加工物料的污染，有利于提闻广品质量和提取物料分解后产生的气体和液体产物。回转窑与燃气轮机和蒸汽轮机联合，用余热发生蒸汽，用蒸汽驱动蒸汽轮机，可燃气体驱动燃气轮机，蒸汽轮机和燃气轮机带动发电机发电，使余热得到高质量的利用。垃圾焚 烧焦化产物经过焦化产物分选设备分离后，根据类型送至不同的用途，变废为宝，有重大的经济效益和社会效益。
图1为本发明蓄热式间壁加热回转窑装置的流程示意 图2为本发明第二方案的流程示意 图3为回转窑体的横截面 图4为本发明第三实施方案的流程示意 图5为本发明第四实施方案的流程示意 图6为本发明第五实施方案的流程示意 图7为本发明第六实施方案的流程示意 图8为本发明第七实施方案的流程示意 图9为本发明第八实施方案的流程示意图。其中I 一三通管、2—进料口、3—石灰原料上料系统、4 一蓄热分解器、5—蒸汽发生器、6—喷制煤系统、7—燃料喷嘴、8—窑头、9 一燃气轮机、10—焦化气净化设备、11 一液体提取设备、12一化工单兀、13一蒸汽轮机、14一鼓风机、15—阀门、16—上料设备、17—料仓、18—窑尾罩、19—回转窑体、20—烟气通道、21—窑膛、22—余热回收器、23—I号冷却风机、24—冷却
器、25—重金属回收单元、26--焦化产物分选设备、27—燃烧设备、28—水泥工厂、29、一
2号冷却风机、30—焦油提取设备、31 — 一氧化碳收集器、32—二氧化碳收集器、33—石灰粉喷入口、34—熔炼炉进料口、35—熔炼炉、36—电极、37—高温气体出口、38—钢水出口、39—海绵铁料仓、40—耐火材料、41 一普通石灰出口、42—低硫石灰出口、43—冷却带、44一氧气喷口、45—连通管、46—三通阀。
具体实施例方式下面结合实施例和附图对本发明进行详细描述。实施例1
本发明蓄热式间壁加热回转窑装置如图1所示，包括两台回转窑体19、两台蓄热分解器4、两台料仓17、上料设备16、石灰原料上料系统3、鼓风机14、燃气轮机9、蒸汽轮机13、气体产品处理设备、出料设备和废气排放系统。蒸汽轮机和燃气轮机与发电机同轴连接。气体产品处理设备包括焦化气净化设备、液体提取设备和化工单元，出料设备包括I号冷却风机23、冷却器24和焦化产物分选设备26。I号冷却风机与冷却器连接,蓄热分解器的进料口 2与石灰原料上料系统连接。蓄热分解器中装有蓄热体，蓄热体为陶瓷小球。料仓与上料设备16连接，蓄热分解器的上部通过三通管I分别与鼓风机14和废气排放系统连接，废气排放系统包括除尘器、冷却风机和烟囱。如图3所示，回转窑体设有窑膛21和烟气通道20，窑膛和气体通道通过耐火材料40隔开。两台回转窑体左右对称布置，窑膛的一侧通过窑尾罩18与出料设备连接，另一侧`与料仓17连接，料仓17的上部出口通过管路与液体提取设备11连接，液体提取设备分别与焦化气净化设备10和化工单元12连接，焦化气净化设备与燃气轮机9连接。料仓通过管路与气体产品处理设备连接，连接管路上设有阀门15。烟气通道20 —侧通过窑尾罩连接到另一侧的气体通道，另一侧与蓄热分解器4连接。回转窑体的窑头8设有燃烧室，燃烧室设有燃料喷嘴7，燃料喷嘴与喷制煤系统6连接。两台蓄热分解器4内和冷却器24内分别设有蒸汽发生器5，所述蒸汽发生器分别与蒸汽轮机连接。窑尾罩18与冷却器连接，冷却器出口与焦化产物分选设备连接，焦化产物分选设备26分别连接到重金属回收单元25、燃烧设备27和水泥工厂28。回转窑体设有余热回收器22，余热回收器为筒体结构，位于回转窑体的外部，余热回收器与回转窑体同轴安装。余热回收器筒体与回转窑体外壁间的距离为205cm，筒体内设保温层。筒体结构不随回转窑体转动，筒体结构的内部可设有引导气流的导流板提高换热效率。上述余热回收器的两侧设有空气入口和空气出口，余热回收器的出口通过管路连接到冷却风机的入口，冷却风机的出口连接至制煤系统热风炉。蓄热式间壁加热回转窑装置焚烧焦化垃圾过程为，垃圾经切碎机切碎运送至上料设备，经上料设备16送入两侧的料仓17，垃圾粉料在料仓预热后进入窑膛21进行隔焰加热焦化，焦化后的产品经窑尾罩18到冷却器24冷却，冷却器24与焦化产物分选设备连接，冷却后垃圾焦化产品到焦化产物分选设备26分离，分离的重金属到重金属回收单元25，分出的含碳物质到燃烧设备27作燃料，不含碳物质到水泥工厂28作水泥生产填料。窑膛中垃圾焦化产生的气体经料仓17预热垃圾粉料后经气体管路到液体提取设备11，在液体提取设备分离出气体和液体产物，液体产物到化工单元12进一步加工，气体产物到焦化气净化设备10净化后再到燃气轮机9作燃料驱动发电机。喷制煤系统的煤粉经燃烧室燃料喷嘴7喷出，鼓风机14鼓出的风经三通阀I进入左侧的蓄热分解器4，空气在蓄热分解器预热后到燃烧室助燃燃烧，产生的烟气经烟气通道20对窑膛中的垃圾进行间壁加热，使垃圾进行焦化反应。烟气经窑尾罩18到另一侧回转窑体外侧气体通道继续预热另一侧窑膛的垃圾物料，然后经另一侧蓄热分解器4放出热量，对蓄热分解器中蓄热体进行蓄热，放出热量的烟气经三通阀I到废气排放系统排放。两侧蓄热分解器4交替进行蓄热和预热空气，进行蓄热过程一侧的燃烧室停止燃烧，通过三通阀动作自动进行切换。冷却风机产生的冷却风进入冷却器24冷却垃圾焦化产品，冷却产品后热风经冷却器与气体通道的连通管路进入气体通道。气体从两侧余热回收器22，利用回转窑体外壁散发的热量，回收的热量经冷却风机到喷煤系统燃烧炉的空气入口，预热助燃空气。实施例2
本发明第二种实施方式如图2所示，蓄热分解器设有冷却带43、2号冷却风机29和普通石灰出口 41，蓄热分解器中的蓄热体为石灰石物料，2号冷却风机与冷却带连接。I号冷却器23内分别设有蒸汽发生器5，蒸汽发生器分别与蒸汽轮机连接。I号冷却器23内设有蒸汽发生器5，所述蒸汽发生器分别与蒸汽轮机连接。石灰石经石灰原料上料系统3、进料口 2进入蓄热分解器4，燃烧室燃烧产生的烟气经两侧烟气通道20，加热窑膛21中拉结后到另一侧蓄热分解器4煅烧蓄热分解器中的石灰石物料。煅烧成的石灰下行经冷却带43，由2号冷却风机提供的冷却风冷却后经普通石灰出口 41出装置。本实施例其他结构与运行方式与实施例1相同。实施例3
本发明第三种实施方式用于生产低硫石灰和普通石灰，如图4所示，装置设有二氧化碳收集器32，窑头8设有石灰粉喷入口 33。蓄热分解器设有冷却带43、2号冷却风机29和普通石灰出口 41，2号冷却风机29与冷却带43连接。蓄热分解器中的蓄热体为石灰质物料、格子砖或陶瓷小球。出料设备包括冷却器24、I号冷却风机23,1号冷却风机与冷却器连接，冷却器设有低硫石灰出口 42。料仓的上部出口通过管路与二氧化碳收集器32连接。蓄热分解器用于生产普通石灰，回转窑体19用于生产低硫石灰，料仓17用于预热低硫石灰的原料。石灰石原料经石灰原料上料系统3、进料口 2进入蓄热分解器4用烟气煅烧石灰石物料，生成的石灰在冷却带43冷却后，经普通石灰出口 41出装置。石灰石块料经上料设备送入料仓17，到回转窑体19进行隔焰间接加热煅烧。产生的分解气体经另一侧的回转窑体19到另一侧蓄热分解器预热物料，然后经三通阀46到二氧化碳收集器32收集二氧化碳，由于隔焰加热没有氮气等，分解气体中主要为二氧化碳，易于提取回收。煅烧后的石灰经冷却器24冷却后从低硫石灰出口 42出装置。两侧交替运行，通过三通阀动作，自动调节换向。实施例4
本发明第四种实施方式用于还原炼铁，如图5所示，装置设有一氧化碳收集器31、焦油提取设备30、熔炼炉35和海绵铁料仓39。熔炼炉设有熔炼炉进料口 34、电极36、高温气体出口 37和钢水出口 38。蓄热分解器设有冷却带43、2号冷却风机29和普通石灰出口 41。蓄热分解器中的蓄热体为石灰石物料。2号冷却风机与冷却带连接。窑尾罩18通过海绵铁料仓39与熔炼炉进料口连接，熔炼炉的高温气体出口 37连接到燃烧室燃料烧嘴。料仓17上部出口通过焦油提取设备30连接到一氧化碳收集器31，一氧化碳收集器连接到喷制煤系统。蓄热分解器4用于煅烧石灰，两侧的回转窑体用于还原炼铁，料仓17用于预热还原炼铁的原料。石灰石原料经石灰原料上料系统3、进料口 2进入蓄热分解器4用烟气煅烧石灰石物料，生成的石灰在冷却带43冷却后，经普通石灰出口 41出装置。铁矿石、和石灰，或含碳煤粉铁矿粉包衣球团经上料设备进入料仓，预热后进入回转窑体进行还原，还原后的气体经另一侧回转窑体到另一侧料仓中的的原料，然后经焦油提取设备30分离出焦油后到一氧化碳收集器31。一氧化碳气体到燃烧室的燃料喷嘴作燃料。两侧的回转窑体19、料仓17和蓄热分解器4交替进行操作，通过阀门15和三通阀46的动作，自动进行换向操作。本发明第四种实施方式如图5所示，装置设有一氧化碳收集处理器31、焦油提取设备30、熔炼炉35和海绵铁料仓39。熔炼炉设有熔炼炉进料口 34、电极36、高温气体出口37和钢水出口 38。蓄热分解器设有冷却带43、2号冷却风机29和普通石灰出口 41。蓄热分解器中的蓄热体为石灰石物料。2号冷却风机与冷却带连接。窑尾罩18通过海绵铁料仓39与熔炼炉进料口连接，熔炼炉的高温气体出口 37连接到燃烧室燃料烧嘴。料仓17上部出口通过焦油提取设备30连接到一氧化碳收集器31，一氧化碳收集器连接到窑头烧嘴。蓄热分解器4用于煅烧石灰，两侧的回转窑体用于还原炼铁，料仓17用于预热还原炼铁的原料。石灰石原料经石灰原料上料系统3、进料口 2进入蓄热分解器4用烟气煅烧石灰石物料，生成的石灰在冷却带43冷却后，经普通石灰出口 41出装置。铁矿石和石灰，或含煤粉、铁矿粉、石灰的球团经上料设备进入料仓，预热后进入回转窑体进行还原，还原产生的气体经另一侧回转窑体到另一侧料仓中的原料，然后经焦油提取设备30分离出焦油后到一氧化碳收集器31。一氧化碳气体到燃烧室的燃料喷嘴作燃料。两侧的回转窑体19、料仓17和蓄热分解器4交替进行操作，通过阀门和三通阀的动作，自动进行换向操作。在窑头处增加清洁煤燃料烧嘴，在还原气体无法提供足够热量的时候，清洁煤燃料通过制粉和喷粉系统，喷入燃烧室燃烧，产生的高温气体通过耐材内的烟气通道隔焰加热窑膛中的物料。在蓄热分解器内部设有蒸汽管路，设备工作过程中产生的一部分热量通过蒸汽管路驱动蒸汽轮机发电，发出的电能直接用于熔炼炉加热。实施例5
本发明第五实施方式如图6所示，所述两侧蓄热分解器4的出口连接到熔炼炉35，用于加热废钢铁。废钢铁经上料系统进入蓄热分解器，加热之后经管路到熔炼炉35与海绵铁一起高温加热融化，生成钢水或铁水。本实施例的其它过程与实施例4相同。实施例6
本发明第六实施方式如图7所示， 所述装置用于煤气化。蓄热式间壁加热回转窑装置煤气化的过程为，煤粉经上料设备16送入两侧的料仓17，煤粉在料仓预热后进入窑膛21进行煤气化，煤气化后的焦渣经窑尾罩18到冷却器24冷却，冷却后焦渣经冷却器出口出装置。窑膛中煤气化产生的气体经料仓17煤粉后经气体管路到液体提取设备11，在液体提取设备分离出气体和液体产物，液体产物到化工单元11进一步加工，气体产物到焦化气净化设备10净化后到燃气轮机9作燃料驱动发电机或到燃烧室烧嘴作燃料。工作一段时间后换向，右侧燃烧室燃烧，左侧蓄热分解器蓄热，同时窑膛内的生成气体预热左侧料仓。粉煤从窑头喷入窑膛，煤隔焰加热后的焦碳经窑尾罩18到冷却器24冷却，冷却后焦碳经冷却器出口出装置。实施例7
本发明第七实施方式如图8所示，具有多种布置形式，一、2台蓄热分解器及料仓位于同一侧，2台回转窑体位于另外一侧，回转窑体的出料端通过窑尾罩和气体管道连接，被加热物料通过加料系统向左侧两个料仓17加料，预热后进入回转窑，随着回转窑的转动，物料逐渐从窑体左侧运行至窑体右侧出料端，完成隔焰加热的过程，同时空气先进入上部蓄热分解室，被蓄热体加热升温后，在上部回转窑左端燃烧室与烧嘴供入燃料燃烧，产生的高温烟气进入上部回转窑烟气通道，隔焰加热物料后，通过右侧端部窑尾罩进入下部回转窑烟气通道，再由下部回转窑烟气通道向左运行至下部蓄热分解室，烟气预热下部蓄热分解室中蓄热体后进入排放系统排放，运行一段时间后换向工作，方式与上述相同，烟气自下部回转窑向上部回转窑运行，经过蓄热体蓄热后排放。二、2台蓄热分解器及料仓位于两侧，回转窑出料端窑尾罩通过气体管路将本回转窑烟道与另外窑体的蓄热分解器连接，工作方式为，上部蓄热体预热空气，热空气与燃料在上部燃烧室混合燃烧，烟气通过上部回转窑烟气通道隔焰加热回转窑窑膛中物料后，不经过下部回转窑烟道而直接通入下部回转窑蓄热分解室预热蓄热体，而被加热物料在上部回转窑煅烧后，不进入下部窑膛直接在本窑体端部出料，上一工作周期中处于加热过程的回转窑，在本周期中由于不供入热烟气，而处于均热状态。三、2台蓄热分解器及料仓位于两侧，窑尾罩通过气体管路相互连接，运行方式与第一种相同。实施例8
本发明第八实施方式如图9所示，所述装置设计成单窑身的结构形式，具有一台回转窑体19、一台料仓17、两台蓄热分解器4、上料设备16、气体产品收集处理设备、出料设备、冷却设备和废气排放系统等，蓄热器中装有蓄热体，蓄热体为陶瓷小球；料仓与上料设备16连接，两台蓄热器的上部通过三通阀46分别与鼓风机和废气排放系统连接。回转窑体设有窑头8、窑膛21和烟气 通道20，烟气通道设在窑体耐火材料内部，窑膛和烟气通道通过耐火材料40隔开，窑膛的一侧通过窑尾罩18与出料设备连接，另一侧与料仓17连接，料仓上部通过管路与气体产品收集处理设备连接。烟气通道位于窑头8 —侧与两个蓄热分解器4连接，烟气通道位于窑头8 —侧连接处设有燃烧室，燃烧室设有燃料喷嘴7，燃料喷嘴与喷制煤系统6连接，喷制煤系统可使用清洁煤燃料，烟气通道位于窑尾罩一侧，通过外设管路与两个蓄热分解器4底部进气口连接，冷却产品后的空气不通入窑膛，而随烟气通道中的烟气一并通过管路交替进入蓄热器蓄热后排放。以石灰煅烧为例，本装置工作时，石灰石通过上料设备16进入料仓17，在料仓17预热后，进入回转窑窑膛，助燃空气由风机鼓入，经过一个蓄热器加热后成1000°c左右的高温空气，高温空气在烟气通道端部燃烧室燃烧，产生的高温气体沿回转窑耐材中的烟气通道向窑尾流动，同时隔焰加热煅烧窑膛中的物料，烟道中的烟气在窑尾罩处汇集后，经设在窑尾罩处的烟气管路输送至另一个蓄热器中进行蓄热，温度降低后的烟气进入排放系统排放，窑膛中的物料在隔焰加热的过程中产生的气体进入料仓，自下而上预热料仓中的物料后，从料仓顶部出装置至气体收集处理装置。隔焰煅烧后的物料在窑尾罩处进入冷却器，由冷却风机鼓入的空气对物料冷却后，热空气与烟道中燃烧烟气汇合，一同通过窑尾烟气输送管路输送至另一个蓄热器。本装置按照这种方式工作一段时间后换向，原本蓄热的蓄热器放热，放热的蓄热器蓄热，其他运行方式与上述相同，作为选择，也可以通过换热器来代替2个蓄热器用来回收烟气中的余热。
权利要求
1.一种蓄热式间壁加热回转窑装置，包括两台回转窑体(19)、两台蓄热分解器(4)、两台料仓(17)、上料设备(16 )、石灰原料上料系统(3 )、鼓风机(14 )、气体产品处理设备、出料设备和废气排放系统，所述蓄热分解器的进料口( 2)与石灰原料上料系统连接，蓄热分解器中装有蓄热体；所述料仓与上料设备(16)连接，蓄热分解器的上部通过三通管(I)分别与鼓风机和废气排放系统连接，其特征是所述回转窑体设有窑头(8)、窑膛(21)和烟气通道(20)，窑膛和气体通道通过耐火材料(40)隔开；所述两台回转窑体左右对称布置或非对称布置，窑膛的一侧通过窑尾罩(18)与出料设备连接，另一侧与料仓(17)连接，料仓通过管路与气体产品处理设备连接，连接管路上设有阀门(15);所述烟气通道(20) —侧通过窑尾罩连接到另一侧的气体通道，另一侧与蓄热分解器(4)连接；所述回转窑体的窑头(8)设有燃烧室，燃烧室设有燃料喷嘴(7 )，所述燃料喷嘴与喷制煤系统(6 )连接。
2.根据权利要求1所述的蓄热式间壁加热回转窑装置，其特征是所述装置设有燃气轮机(9)和蒸汽轮机(13)，蒸汽轮机和燃气轮机与发电机同轴连接；所述气体产品处理设备包括焦化气净化设备(10)、液体提取设备(11)和化工单元(12)，所述出料设备包括I号冷却风机(23)、冷却器(24)和焦化产物分选设备(26)，I号冷却风机与冷却器连接；所述冷却器(24)内设有蒸汽发生器(5)，所述蒸汽发生器分别与蒸汽轮机连接；所述料仓(17)的上部出口通过管路与液体提取设备(11)连接，所述液体提取设备分别与焦化气净化设备(10)和化工单元(12)连接，所述焦化气净化设备与燃气轮机(9)或与燃烧室的气体燃料喷嘴连接；所述窑尾罩(18)与冷却器连接，冷却器出口与焦化产物分选设备连接，焦化产物分选设备(26)分别连接到重金属回收单元(25)、燃烧设备(27)和水泥工厂(28)。
3.根据权利要求2所述的蓄热式间壁加热回转窑装置，其特征是所述蓄热分解器中的蓄热体为陶瓷小球或格子砖，所述两台蓄热分解器(4)内设有蒸汽发生器(5)，所述蒸汽发生器分别与蒸汽轮机连接。
4.根据权利要求2所述的蓄热式间壁加热回转窑装置，其特征是所述装置设有石灰原料上料系统(3)，所述蓄热分解器的进料口(2)与石灰原料上料系统连接；所述蓄热分解器设有冷却带(43)、2号冷却风机(29)和普通石灰出口(41)，蓄热分解器中的蓄热体为石灰石物料，所述2号冷却风机与冷却带连接。
5.根据权利要求1所述的蓄热式间壁加热回转窑装置，其特征是所述装置设有石灰原料上料系统(3)、二氧化碳收集器(32)，所述窑头(8)设有石灰粉喷入口(33);所述蓄热分解器的进料口(2)与石灰原料上料系统连接；蓄热分解器设有冷却带(43)、2号冷却风机(29)和普通石灰出口(41)，蓄热分解器中的蓄热体为石灰质物料、格子砖或陶瓷小球；所述出料设备包括冷却器(24)、I号冷却风机(23),2号冷却风机与冷却器连接,冷却器设有低硫石灰出口( 42 );料仓(17 )的上部出口通过管路与二氧化碳收集器(32 )连接。
6.根据权利要求1所述的蓄热式间壁加热回转窑装置，其特征是所述装置设有一氧化碳收集器(31)、石灰原料上料系统(3 )、焦油提取设备(30 )、熔炼炉(35 )、燃气轮机(9 )、蒸汽轮机(13)和海绵铁料仓(39);所述熔炼炉设有熔炼炉进料口(34)、电极(36)、氧气喷口(44)、高温气体出口(37)和钢水出口(38);所述蓄热分解器的进料口(2)与石灰原料上料系统连接，蓄热分解器设有冷却带(43 )、2号冷却风机(29 )和普通石灰出口( 41)，蓄热分解器中的蓄热体为石灰石物料、格子砖或陶瓷小球，所述2号冷却风机与冷却带连接；所述窑尾罩(18)通过海绵铁料仓(39)与熔炼炉进料口连接，熔炼炉的高温气体出口(37)连接到燃烧室燃料烧嘴；所述料仓(17)上部出口通过焦油提取设备(30)连接到一氧化碳收集器(31)，一氧化碳收集器连接到喷制煤系统；所述两台蓄热分解器(4)内设有蒸汽发生器(5)，所述蒸汽发生器分别与蒸汽轮机连接，所述蒸汽轮机和燃气轮机与发电机同轴连接，所述发电机电路连接到电极(36 )。
7.根据权利要求1所述的蓄热式间壁加热回转窑装置，其特征是所述烟气通道(20)为砌筑在回转窑体耐材中的通道，所述烟气通道为直线通道或螺旋形通道。
8.根据权利要求1所述的蓄热式间壁加热回转窑装置，其特征是所述回转窑体设有余热回收器(22)，所述余热回收器为筒体结构，位于回转窑体的外部，余热回收器与回转窑体同轴安装；所述余热回收器的两侧设有空气入口和空气出口，余热回收器的出口通过管路连接到冷却风机的入口。
9.根据权利要求1所述的蓄热式间壁加热回转窑装置，其特征是余热回收器(22)筒体与回转窑体外壁间的距离为20 30cm，筒体内设保温层。
10.根据权利要求1所述的蓄热式间壁加热回转窑装置，其特征是所述废气排放系统包括除尘器、冷却风机和烟囱。
11.根据权利要求1所述的蓄热式间壁加热回转窑装置，其特征是两组回转窑体并列布置，回转窑体的方向相同或相反；每组的石灰原料上料系统(3)与蓄热分解器(4)连接，蓄热分解器与回转窑体(19)连接，回转窑体通过窑尾罩(18)与冷却器连接；两组回转窑的窑尾罩通过连通管(45)连通。
12.根据权利要求1所述的蓄热式间壁加热回转窑装置，其特征是两组回转窑体并列布置，回转窑方向相反；每组石灰原料上料系统(3)分别与蓄热分解器(4)连接，蓄热分解器与回转窑体(19)连接，回转窑体通过窑尾罩(18)与冷却器连接；每组回转窑体的窑尾罩(18)过连通管(45)与另一组的蓄热分解器(4)连通。
13.一种蓄热式间壁加热回转窑装置，装置可设有一台回转窑体(19)、一台料仓(17)、两台蓄热分解器(4)、上料设备(16)、气体产品收集处理设备、出料设备、冷却设备和废气排放系统，蓄热分解器中的蓄热体为陶瓷小球或格子砖；所述料仓与上料设备(16)连接，两台蓄热分解器上部通过三通阀(46)分别与鼓风机(14)和废气排放系统连接，其特征是所述回转窑体设有窑头(8)、窑膛(21)和烟气通道(20)，烟气通道设在窑体耐火材料内部，窑膛和烟气通道通过耐火材料(40)隔开，窑膛的一侧通过窑尾罩(18)与出料设备连接，另一侧与料仓(17)连接，料仓上部通过管路与气体产品收集处理设备连接；所述烟气通道通窑头(8) —侧与两个蓄热分解器(4)连接，窑头(8)设有燃烧室，燃烧室与烟气通道连接；燃烧室设有燃料喷嘴(7)，所述燃料喷嘴与喷制煤系统(6)连接；所述烟气通道位于窑尾罩一侧通过外设管路与两个蓄热分解器(4)底部连接。
全文摘要
本发明涉及一种蓄热式间壁加热回转窑装置，包括两台回转窑体、两台蓄热分解器、两台料仓、上料设备、石灰原料上料系统、鼓风机、气体产品处理设备、出料设备和废气排放系统。回转窑体设有窑头、窑膛和烟气通道，窑膛和气体通道通过耐火材料隔开。两台回转窑体左右对称布置或非对称布置，窑膛的一侧通过窑尾罩与出料设备连接，另一侧与料仓连接，料仓通过管路与气体产品处理设备连接，连接管路上设有阀门。烟气通道一侧通过窑尾罩连接到另一侧的气体通道，另一侧与蓄热分解器连接。本发明通过回转窑体、料仓和热分解器组成蓄热式间壁加热回转窑装置，利用煅烧或加热过程产生的烟气和物料分解产生的分解气体预热被加工物料，充分利用了余热，降低了能量消耗，提高装置的热效率。
文档编号C04B2/10GK103058536SQ20121048390
公开日2013年4月24日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日
发明者贾会平 申请人:石家庄新华能源环保科技股份有限公司