专利名称：空气煤气双预热石灰窑的制作方法
技术领域：
本发明属于建材、化工生产设备技术领域，涉及一种石灰窑，具体涉及一种空气煤气双预热石灰窑。
背景技术：
用梁式石灰窑煅烧石灰石是石灰生产的新技术。梁式石灰窑具有能耗低、石灰产品质量好、生产能力强、操作弹性大等优点，广泛用于冶金、化工等用途的石灰生产。煅烧需要燃料在煅烧带燃烧，放出热量加热被煅烧物料。石灰石的分解温度为900°C左右，煅烧温度一般为1000 1200°C。为达到煅烧温度，生产出合格的石灰，需要一定热值的燃料。低热值燃料燃烧达不到要求的温度，石灰石就不能分解；或者温度低，石灰石分解不完全，造成生烧、石灰产品质量差的问题。在冶金企业生产过程中，产生大量的高炉煤气，是宝贵的燃料资源，高炉煤气的热值为3000 3400KJ，由于热值低，不能直接用于煅烧石灰石，使大量低热值燃料不能得到充分利用。而生产石灰还需购置高热值燃料，造成资源浪费，影响经济效益。申请号为200810231028.0的发明专利申请公开一种“密闭式电石炉尾气作为回转窑用燃料进行煅烧活性石灰的方法”，该专利申请以电石炉尾气为原料，“将净化后的洁净尾气和焦炭粉或煤粉送入回转窑烧成系统的燃烧器中，作为石灰煅烧设备的燃料；石灰石在竖式预热器中经过窑尾热气预热后，并实现预分解，进入回转窑的烧成系统”。“参与冷却的空气作为一次风进入回转窑燃烧，经预热的空气参与燃烧弥补了密闭电石炉尾气热值低的不足”。该专利申请使用预热后的冷却风为助燃空气，提高了燃烧温度，但未对燃料气进行预热，燃烧过程中仍需添加高热值的煤粉或焦碳粉。 发明内容为克服现有技术的不足，本发明提供一种空气煤气双预热石灰窑，通过蓄热方式预热燃气和助燃空气，提高低热值燃料的燃烧温度，充分利用低热值燃料资源，提高煅烧产品的质量。本发明空气煤气双预热石灰窑，由窑体、进料系统、出料系统、供风系统、控制系统和废气排放系统组成。窑体内设有预热带、煅烧带和冷却带，预热带设有I 5根上抽吸梁，煅烧带设有两层燃烧梁，每层I 5根梁体燃烧梁，冷却带设有I 5根下抽吸梁。燃烧梁和下抽吸梁设有冷却介质流通的空腔。燃烧梁由燃气通道和空气通道构成，燃气通道与燃气喷嘴连通，空气通道与空气喷嘴连通。石灰窑设有空气蓄热器和燃气蓄热器，空气蓄热器或燃气蓄热器分别由上下两部分组成，每部分分别设有燃烧室、蓄热体和密封区。燃烧室设有烧嘴，密封区分为三段，中间段为陶瓷小球，两边为莫来石蜂窝体。空气蓄热器的蓄热体一头通过三通阀分别与罗茨风机和排放系统连接，燃气蓄热器的蓄热体一头通过三通阀分别与燃气管路和排放系统连接。空气蓄热器的密封区一头通过空气入口连接到燃烧梁的空气通道，燃气蓄热器的密封区一头通过燃气入口连接到燃烧梁的燃气通道。[0006]石灰窑设有燃气换热器和空气换热器，上抽吸梁通过燃气换热器和空气换热器与废气排放系统连接。燃气管路通过燃气换热器连接到空气蓄热器和燃气蓄热器燃烧室烧嘴的燃气入口，空气管路通过空气换热器连接到空气蓄热器和燃气蓄热器燃烧室烧嘴的助燃空气入口。空气蓄热器和燃气蓄热器中的蓄热体为球状体、蜂窝体或方格体，所述蓄热体的材质为陶瓷、耐火材料或钢铁材料。燃烧梁的上部、下部和侧面设有耐火保温层。蓄热器中的密封区可以由高温阀门或其他高气流阻力高温材料代替。燃烧梁燃气通道位于空气通道之上，燃气喷嘴为加长结构，加长结构的燃气喷嘴穿过空气通道，空气喷嘴位于燃气喷嘴周围。燃烧梁内设有冷却介质流通的空腔。燃烧梁为矩形钢板箱结构，中间分为空气空腔和燃气空腔，或其它的燃烧梁形式，如T型燃烧梁。本发明空气煤气双预热石灰窑通过空气蓄热器和燃气蓄热器对助燃空气和燃气进行预热，预热后的助燃空气燃烧产生的高温烟气煅烧石灰石物料，提高了低热值燃料的燃烧温度，优化了煅烧效果，生产优质的石灰产品，使低热值燃料资源得到充分利用。燃气蓄热器和空气蓄热器分别分为上下两部分，两部分交替进行蓄热和放出热量预热空气或燃气，保证了燃烧梁燃烧的连续性和石灰窑操作的稳定性。上抽吸梁抽出烟气预热助燃空气和燃料气，进一步利用废气余热，降低能耗和生产成本。蓄热式烧嘴前部的密封区通过莫来石蜂窝体和陶瓷小球密封窑体，罗茨风机产生的高压气体能穿过密封区到喷嘴燃烧，窑体中的气体压力低，不会进入蓄热式烧嘴，保证了蓄热式烧嘴的效率和安全可靠性。
图1为空气煤气双预热石灰窑燃烧系统示意图；图2为燃烧梁的侧视图；图3为本发明另一方案燃烧梁的示意图4为图3的侧视图。其中:I 一罗茨风机、2—1号三通阀、3—空气蓄热器、4 一烧嘴、5—空气通道、6—燃烧梁、7—燃气通道、8—燃气蓄热器、9—2号三通阀、10—3号三通阀、11 一燃气入口、12—燃气喷嘴、13—空气喷嘴、14一空气入口、15—莫来石蜂窝体、16—陶瓷小球、17—燃烧室、18—蓄热体、19一4号三通阀。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细说明。本发明空气煤气双预热石灰窑，如图1所示，由窑体、进料系统、出料系统、供风系统、控制系统和废气排放系统组成。窑体内设有预热带、煅烧带和冷却带，预热带设有I 5根上抽吸梁，煅烧带设有两层燃烧梁，每层I 5根燃烧梁6，冷却带设有I 5根下抽吸梁。燃烧梁和下抽吸梁设有冷却介质流通的空腔，燃烧梁由燃气通道7和空气通道5构成，燃气通道与燃气喷嘴12连通，空气通道与空气喷嘴13连通。石灰窑设有空气蓄热器3和燃气蓄热器8，空气蓄热器或燃气蓄热器分别由上下两部分组成，每部分分别设有燃烧室17、蓄热体18和密封区。燃烧室设有烧嘴4，密封区分为三段，中间段为陶瓷小球16，两边为莫来石蜂窝体15。空气蓄热器3的蓄热体一头通过三通阀分别与罗茨风机和排放系统连接，燃气蓄热器8的蓄热体一头通过三通阀分别与燃气管路和排放系统连接。空气蓄热器的蓄热体一头通过空气入口 14连接到燃烧梁的空气通道5，燃气蓄热器的蓄热体一头通过燃气入口连接到燃烧梁的燃气通道7。燃气蓄热器8和空气蓄热器3中的蓄热体18为蜂窝状，蓄热体的材质为陶瓷。石灰窑设有燃气换热器和空气换热器，上抽吸梁通过燃气换热器和空气换热器与废气排放系统连接。燃气管路通过燃气换热器连接到空气蓄热器3和燃气蓄热器8燃烧室烧嘴的燃气入口，空气管路通过空气换热器连接到空气蓄热器3和燃气蓄热器8燃烧室烧嘴的助燃空气入口。燃烧梁6的梁体的上部、下部和侧面设有耐火保温层。本发明空气煤气双预热石灰窑的操作过程为，空气蓄热器3和燃气蓄热器8上下两部分交替工作，上层烧嘴4燃烧，蓄热体18蓄热时，下层蓄热体放出热量预热空气或燃气，通过三通阀开关位置实现换向操作。当空气蓄热器3上部分蓄热体蓄热时，上层烧嘴4燃烧产生的烟气加热上层的蓄热体18，为蓄热体蓄热，放出热量的烟气经I号三通阀2到排放系统排放。罗茨风机鼓出的风经4号三通阀19进入空气蓄热器3，蓄热体放出热量预热空气，预热后的空气经燃烧室17、密封区到燃烧梁的的空气入口 14，经空气通道5到空气喷嘴13助燃燃烧。同样右侧燃气蓄热器8上部分的蓄热体蓄热时，上层燃烧室的烧嘴4燃烧产生出的烟气加热上层蓄热体18，为蓄热体蓄热，放出热量的烟气经2号三通阀9到排放系统排放。燃气管路经3号三通阀10、进入燃气蓄热器8，蓄热体放出热量预热燃气。预热后的燃气经燃烧室17、密封区和燃气入口 11进入燃烧梁的燃气通道，经燃气通道7到燃气喷嘴喷出燃料燃烧。根据空气蓄热器和燃料蓄热器排放烟气的设定温度进行换向操作，当排放的烟气温度高于150° C时，通过三通阀的动作自动进行换向。
权利要求1.一种空气煤气双预热石灰窑，由窑体、进料系统、出料系统、供风系统、控制系统和废气排放系统组成，窑体内设有预热带、煅烧带和冷却带，预热带设有I 5根上抽吸梁，煅烧带设有两层燃烧梁(6)，每层I 5根燃烧梁，冷却带设有I 5根下抽吸梁；所述燃烧梁和下抽吸梁设有冷却介质流通的空腔，其特征是:所述燃烧梁由燃气通道(7)和空气通道(5)构成，燃气通道与燃气喷嘴(12)连通，空气通道与空气喷嘴(13)连通；所述石灰窑设有空气蓄热器(3)和燃气蓄热器(8)，所述空气蓄热器或燃气蓄热器分别由上下两部分组成，每部分分别设有燃烧室(17)、蓄热体(18)和密封区，燃烧室设有烧嘴(4);所述密封区分为三段，中间段为陶瓷小球(16)，两边为莫来石蜂窝体(15);所述空气蓄热器(3)的蓄热体一头通过三通阀分别与罗茨风机和排放系统连接，所述燃气蓄热器(8)的蓄热体一头通过三通阀分别与燃气管路和排放系统连接；所述空气蓄热器的密封区一头通过空气入口( 14)连接到燃烧梁的空气通道(5)，所述燃气蓄热器的密封区一头通过燃气入口连接到燃烧梁的燃气通道(7)。
2.根据权利要求1所述的一种空气煤气双预热石灰窑，其特征是:所述石灰窑设有燃气换热器和空气换热器，所述上抽吸梁出口通过燃气换热器和空气换热器与废气排放系统连接；燃气管路通过燃气换热器连接到空气蓄热器(3)和燃气蓄热器(8)燃烧室烧嘴的燃气入口，空气管路通过空气换热器连接到空气蓄热器(3)和燃气蓄热器(8)燃烧室烧嘴的助燃空气入口。
3.根据权利要求1所述的一种空气煤气双预热石灰窑，其特征是:所述空气蓄热器(3)和燃气蓄热器(8)中的蓄热体(18)为球状体、蜂窝状体或方格体，所述蓄热体的材质为陶瓷、耐火材料或钢铁材料。
4.根据权利要求1所述的一种空气煤气双预热石灰窑，其特征是:所述燃烧梁(6)的上部、下部和侧面设有耐火保温层。
5.根据权利要求1所述的一种空气煤气双预热石灰窑，其特征是:所述燃烧梁内设有冷却介质流通的空腔。
6.根据权利要求1所述的一种空气煤气双预热石灰窑，其特征是:所述燃烧梁燃气通道(7)位于空气通道(5)之上，所述燃气喷嘴(12)为加长结构，加长结构的燃气喷嘴穿过空气通道，空气喷嘴(13)位于燃气喷嘴周围。
专利摘要本实用新型涉及一种空气煤气双预热石灰窑，由窑体、进料系统、出料系统、供风系统、控制系统和废气排放系统组成。燃烧梁由燃气通道和空气通道构成，燃气通道与燃气喷嘴连通，空气通道与空气喷嘴连通。石灰窑设有空气蓄热器和燃气蓄热器，空气蓄热器或燃气蓄热器分别由上下两部分组成，每部分设有燃烧室、蓄热体和密封区。空气蓄热器通过三通阀与罗茨风机和排放系统连接，燃气蓄热器通过三通阀与燃气管路和排放系统连接。空气蓄热器通过空气入口连接到燃烧梁的空气通道，燃气蓄热器通过燃气入口连接到燃烧梁的燃气通道。本实用新型通过空气蓄热器和燃气蓄热器对助燃空气和燃气进行预热，提高了低热值燃料的燃烧温度，使低热值燃料资源得到充分利用。
文档编号C04B2/10GK203144293SQ20132008094
公开日2013年8月21日 申请日期2013年2月22日 优先权日2013年2月22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