专利名称：水泥熟料冷却机多相介质冷却方法
技术领域：
本发明涉及水泥熟料冷却机冷却技术，及污水、废弃液体无害化处理。
背景技术：
目前已有的水泥熟料冷却机都是采用单一的气相作为换热介质，使出窑熟料冷却，冷空气则被加热，然后进入回转窑和干法窑分解炉内助燃及预热生料，以提高热的利用效率。由于空气的热容低，平均约1.14KJ/℃·Kg，换热效率也低。为了使出冷却机熟料温度降至100℃以下，需要向冷却机内鼓入过量的空气。一般推动篦式冷却机鼓风量为2～4Nm3/Kg·熟料，而实际燃烧需风量≤1.0Nm3/Kg·熟料。鼓入过多的空气，一方面增加了风机功率，另一方面二次风温难以提高，同时废气量增加，废气带走的热损失也增加。因此用单一的气体作为熟料冷却介质冷却效率低，许多情况下出冷却机熟料的温度都在100℃以上。为提高冷却机冷却效率，人们较多关注冷却机的结构改造。
生产白水泥时，为了提高水泥白度，用水作为冷却介质，将出窑熟料直接投入水中淬冷，其结果使水泥白度提高了，但出窑熟料的大量热无法回收，致使白水泥熟料热耗很高。同时由于水与表面的熟料发生水化反应，使熟料强度有一些损失。
目前工业废水和废液及城市污水的处理方法有沉降分离、吸附与过滤、化学处理、微生物处理等方法，工艺均较复杂，运行成本高。
发明内容
本发明针对上述水泥熟料冷却工艺存在的问题，提供一种水泥熟料冷却机多相介质冷却方法。该方法可提高冷却机换热效率，降低熟料热耗，降低出冷却机熟料温度，提高熟料质量，改善熟料易磨性，且不造成二次污染，并适于作为污水、废弃液的无公害处理方法。
本发明的水泥熟料冷却机多相介质冷却方法是在向冷却机鼓入空气的同时喷入液相介质，其喷入量按熟料的质量计为每Kg熟料用液体0.01～0.50Kg，所述的液相介质为工业用水、饮用水、工业废水、含有有机物的废液、城市污水中的单相液体或多相混合液体。
所述的喷入冷却机的液相介质中不含或含固体物质，固体物质可以溶于液相，也可以颗料形式悬浮于液相中。
本发明所指的水泥熟料冷却机包括单筒、多筒、立筒、篦式及“g”型冷却机。
本发明的水泥熟料冷却机多相介质冷却方法，在向冷却机鼓入空气的同时喷入一定量的液相介质，利用水比空气吸热能力强的特点，提高冷却机冷却效率。液态水平均热容4.184KJ/℃·Kg，汽化热2460KJ/Kg，水汽平均热容2.33KJ/℃·Kg，因此1Kg液态水变成1000℃水汽需要的热量是1Kg空气升至同样温度所需热的4.4倍。采用液相作为熟料的辅助冷却介质，可使熟料快速高效冷却，大幅度降低出冷却机熟料温度，熟料热耗降低，质量提高，易磨性改善。液相介质中的水汽化入窑或入预分解炉后可与高温煤粒反应形成水煤气(CO+H2)，煤燃烧速度加快，热力更集中，因此汽化的液相介质不但不影响熟料煅烧，反而有助煅烧。但是喷入的液相介质高于0.50Kg/Kg熟料，会影响熟料煅烧，低于0.01Kg/Kg熟料，效果不明显。由于水与熟料接触时的温度在800℃以上，因此水与熟料之间不会发生水化反应，不会造成熟料强度的损失。本发明所用的液相介质是工业用水、饮用水、工业废水、含有机物的废液、城市污水等，有害污水或废液经过高温汽化、燃烧、消毒或被水泥固化而变成无害，因此本发明不会造成第二次污染，可以作为污水、废弃液体的无害化处理方法。
图1为水泥熟料冷却机多相介质冷却工艺示意图。
图1中高温熟料进入水泥熟料冷却机，在冷却机中与鼓入的冷空气和液相介质换热、被冷却到100℃以下入库，空气被预热、液体被汽化作为二次热风进入回转窑和/或作三次热风入预分解炉，起助烧和预热生料作用，把从熟料吸收的热用于水泥煅烧过程。
具体实施例方式
下面结合示意图1对本发明进行说明。
如图1所示，水泥熟料冷却机多相介质冷却方法，是在现有工艺的基础上，增加液体喷入装置，将液相介质与空气一起喷入冷却机内。喷入冷却机的液相介质，按熟料的质量计为每Kg熟料喷液体0.01～0.50Kg。喷入冷却机的液相介质可以是工业用水、饮用水，也可以是工业废水、含有机物的废液、城市污水。喷入冷却机的液相介质可以是单相液体或含有机物的多相混合液体。液相介质中不含或含固体物质，固体物质可以溶于液相，也可以颗粒形式悬浮于液相中。液相介质进入冷却机与熟料换热，将熟料冷却，自身则被汽化进入回转窑和/或预分解炉，起助烧和预热生料作用，把从熟料吸收的热用于水泥煅烧过程。由于液相介质及其气态物质热容比空气高1倍，加上汽化吸热，其冷却熟料能力比空气高4倍以上，实例平均喷入水泥厂工业废水025Kg/Kg熟料时，出冷却机熟料温度可降低至100℃以下，同时鼓入冷却机的冷空气量可减少10％～30％。由于出冷却机熟料温度降低、鼓入冷却机的冷空气量可减少、水煤气助烧等有利因素，采用多相冷却介质冷却熟料可以降低熟料能耗5％以上。由于液相介质高的冷却能力，熟料冷却速度加快，熟料质量提高，易磨性改善，有利于提高水泥质量和后续水泥生产过程。
权利要求
1.一种水泥熟料冷却机多相介质冷却方法，其特征是在向冷却机鼓入空气的同时喷入液相介质，其喷入量按熟料的质量计为每Kg熟料用液体0.01～0.50Kg，所述的液相介质为工业用水、饮用水、工业废水、含有有机物的废液、城市污水中的单相液体或多相混合液体。
2.根据权利要求1所述的水泥熟料冷却机多相介质冷却方法，其特征在于喷入冷却机的液相介质中不含或含固体物质，固体物质可以溶于液相，也可以颗料形式悬浮于液相中。
3.根据权利要求1所述的水泥熟料冷却机多相介质冷却方法，其特征在于所指的水泥熟料冷却机包括单筒、多筒、立筒、篦式及“g”型冷却机。
全文摘要
一种水泥熟料冷却机多相介质冷却方法。该方法是在现有的用气相介质冷却熟料的同时喷入液相介质，利用液体较高的吸热能力而使熟料快速高效冷却，大幅度降低出冷却机熟料温度，提高冷却机效率，降低熟料热耗，提高熟料质量，改善熟料易磨性，具有多重技术经济效益。液相介质汽化后可与高温煤粒反应形成水煤气CO+H
文档编号C04B7/00GK1562846SQ200410012858
公开日2005年1月12日 申请日期2004年3月19日 优先权日2004年3月19日
发明者龙世宗, 邬燕蓉 申请人:武汉理工大学