专利名称：一种空气蓄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，具体涉及一种空气蓄热石灰窑。
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 发明提供一种空气蓄热石灰窑，通过蓄热方式预热空气，提高低热值燃料的燃烧温度，充分利用低热值燃料资源，改善煅烧产品的质量。本发明空气蓄热石灰窑，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，窑体内设有进料口、预热带、煅烧带、冷却带和出料口。预热带设有I 5根上抽吸梁，煅烧带设有两层梁体，每层I 5根梁体，冷却带设有I 5根下抽吸梁。梁体和下抽吸梁设有冷却介质流通的空腔。石灰窑设有蓄热式烧嘴，蓄热式烧嘴位于梁体两端的下部。蓄热式烧嘴分为上下或左右两部分，两部分中间设有燃气管。蓄热式烧嘴的两部分分别设有加热烧嘴、进风口和喷嘴。蓄热式烧嘴每部分的内部分为蓄热区和密封区，蓄热区装有蓄热体，密封区分为三段，中间段为小球，两边为蜂窝状体。进风口通过三通阀分别与罗茨风机和废气排放系统连接，燃气管通过阀门与燃气管路连接。本发明另一选择方案为，蓄热式烧嘴设有烟气出口，上下层蓄热式烧嘴的进风口通过三通阀连接到罗茨风机，上下层蓄热式烧嘴的烟气出口通过三通阀连接到废气排放系统。本发明再一选择方案为，蓄热式烧嘴分为左右两部分，两部分中间设有燃气管，蓄热式烧嘴的两部分分别设有上下加热烧嘴、进风口喷嘴。进风口通过三通阀与罗茨风机连接。上下加热烧嘴设有燃气入口和气体通道，燃气入口通过阀门与燃气管路连接，气体通道通过三通阀分别与空气管路和废气排放系统连接。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燃气管和加热烧嘴的燃气入口，空气管路通过空气换热器连接到加热烧嘴的空气入口。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。梁体的截面为矩形或凹形。梁体的上部、下部和侧面设有耐火保温层。梁体为燃烧梁，所述燃烧梁设有燃气管路和空气通道，燃气管路和空气通道与燃烧梁烧嘴连接；所述蓄热式烧嘴连接到燃烧梁的空气管道，所述燃气管连接到燃烧梁的燃气管路。本发明空气蓄热石灰窑通过蓄热式烧嘴对助燃空气进行加热，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。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蜂窝状体和小球密封窑体，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。梁体为高温烟气提供分布空间，高温烟气分布更加均匀，有利于提高产品质量。
图1为本发明空气蓄热石灰窑的结构示意图；图2为本发明另一方案的结构示意图；图3为蓄热式烧嘴的俯视图；图4为蓄热 式烧嘴的侧视图。其中:I 一进料系统、2—窑体、3—上抽吸梁、4 一预热带、5—梁体、6—蓄热式烧嘴、7—三通阀、8—加热烧嘴、9—下抽吸梁、10—冷却带、11—出料系统、12—燃气换热器、13—空气换热器、14 一煅烧带、15—罗茨风机、16—窑底支座、17—蜂窝状体、18—陶瓷小球、19 一燃气管、20—蓄热体、21—进风口、22—喷嘴、23—蓄热式烧嘴左侧、24—蓄热式烧嘴右侧、25—烟气出口、26—阀门。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步的说明。实施例1本发明空气蓄热石灰窑如图1所示，由窑体2、蓄热式烧嘴6、进料系统1、出料系统
11、窑底支座16、供风系统、控制系统、燃气换热器12、空气换热器13、废气排放系统组成。窑体内设有进料口、预热带4、煅烧带14、冷却带10和出料口。预热带设有2根上抽吸梁3，冷却带设有3根下抽吸梁9。煅烧带设有两层梁体5，上层设有4根梁体，下层设有3根梁体，梁体的截面为矩形，梁体5的上部、下部和侧面设有耐火保温层。梁体和下抽吸梁设有冷却介质流通的空腔。蓄热式烧嘴位于梁体两端的下部，梁体为蓄热式烧嘴燃烧提供空间。蓄热式烧嘴6分为上、下两部分，两部分中间设有燃气管19，蓄热式烧嘴的两部分分别设有加热烧嘴8、进风口 21和喷嘴22。蓄热式烧嘴每部分的内部分为蓄热区和密封区，蓄热区装有蓄热体20，蓄热体为球状体，蓄热体的材质为陶瓷。密封区分为三段，中间段为陶瓷小球18，两边为蜂窝状体17，蜂窝状体用于固定小球。进风口 21通过三通阀7分别与罗茨风机15和废气排放系统连接，燃气管路通过阀门与燃气管19连接。上抽吸梁3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12连接到燃气管19和加热烧嘴8的燃气入口，空气管路通过空气换热器13连接到加热烧嘴的空气入口。本发明空气蓄热石灰窑的操作过程为，上下两层蓄热式烧嘴6交替工作，上层蓄热式烧嘴通过加热烧嘴8燃烧蓄热时，下层蓄热式烧嘴预热空气，预热后的空气经喷嘴22进入窑体内助燃燃烧，通过三通阀和开关阀门位置和阀门的开闭实现换向操作。上层蓄热器蓄热时，高炉煤气经燃气换热器12换热后进入上层蓄热式烧嘴的加热烧嘴8的燃气入口，经空气换热器13预热后的空气进入加热烧嘴的空气入口，燃气和空气在加热烧嘴燃烧，产生的烟气预热上层蓄热式烧嘴的蓄热体，然后经进风口 21、三通阀7到排放系统排放。罗茨风机产生空气经三通阀7进入下层蓄热器加热烧嘴8，蓄热体20放出热量预热空气，预热后的空气经喷嘴22进入窑体内与燃气混合燃烧。蓄热式烧嘴将空气预热至950°C进入窑体燃烧至1200 1400°C，煅烧石灰石物料。蓄热式烧嘴排放温度为< 150°C。根据蓄热式烧嘴排放烟气的温度确定，当排放的烟气温度高于150°C时，通过阀门26和三通阀7的动作自动进行换向。实施例2本发明另一实施方式如图2所示，蓄热式烧嘴6设有烟气出口 25、加热烧嘴8、进风口 21、烟气出口 25和喷嘴22。上下层蓄热式烧嘴的进风口 21通过三通阀7连接到罗茨风机15，烟气出口 2 5通过三通阀连接到废气排放系统。上下两层蓄热式烧嘴6交替工作，上层蓄热式烧嘴通过加热烧嘴8燃烧蓄热时，下层蓄热式烧嘴预热空气，预热后的空气经喷嘴22进入窑体内助燃燃烧，通过三通阀的位置和阀门的开闭实现换向操作。其它与实施例I相同。实施例3本发明另一种实施方式如图3、图4所示，蓄热式烧嘴6分为左右两部分，两部分中间设有燃气管19，蓄热式烧嘴的两部分分别设有上下加热烧嘴8、进风口 21和喷嘴22。蓄热式烧嘴每部分的内部分为蓄热区和密封区，蓄热区中装有蓄热体20，密封区分为三段，中间段为陶瓷小球18，两边为蜂窝状体17。进风口通过三通阀7与罗茨风机15连接。上下加热烧嘴8设有燃气入口和气体通道，上下燃气入口通过阀门26与燃气管路连接，气体通道通过三通阀分别与空气管路和废气排放系统连接。本实施例中加热烧嘴的空气管道既为空气通道又是排废气的通道，蓄热式烧嘴的左右两部分分别进行蓄热和预热空气，通过三通阀和阀门的动作实现换向操作。由于蓄热式烧嘴6的左右两部分交替进行蓄热和蓄热体放出热量加热空气，实现了燃烧梁连续工作。
权利要求1.一种空气蓄热石灰窑，由窑体(2)、进料系统(I)、出料系统(11)、供风系统、控制系统和废气排放系统组成，窑体内设有进料口、预热带(4)、煅烧带(14)、冷却带(10)和出料口，所述预热带设有I 5根上抽吸梁(3)，煅烧带设有两层梁体(5)，每层I 5根梁体，冷却带设有I 5根下抽吸梁(9);所述梁体和下抽吸梁设有冷却介质流通的空腔，其特征是:所述石灰窑设有蓄热式烧嘴(6)，蓄热式烧嘴位于梁体两端的下部；所述蓄热式烧嘴(6)分为上下或左右两部分，两部分中间设有燃气管(19)，蓄热式烧嘴的两部分分别设有加热烧嘴(8)、进风口(21)和喷嘴(22);蓄热式烧嘴每部分的内部分为蓄热区和密封区，蓄热区装有蓄热体(20)，密封区分为三段，中间段为陶瓷小球(18)，两边为蜂窝状体(17);所述进风口通过三通阀(7)分别与罗茨风机(15)和废气排放系统连接，燃气管(19)通过阀门与燃气管路连接。
2.根据权利要求1所述的空气蓄热石灰窑，其特征是:所述蓄热式烧嘴(6)设有烟气出口(25)，所述上下层蓄热式烧嘴的进风口(21)通过三通阀(7)连接到罗茨风机(15)，所述上下层蓄热式烧嘴的烟气出口通过三通阀连接到废气排放系统。
3.根据权利要求1所述的空气蓄热石灰窑，其特征是:所述蓄热式烧嘴(6)分为左右两部分，两部分中间设有燃气管(19)，蓄热式烧嘴的两部分分别设有上下加热烧嘴(8)、进风口(21)、喷嘴(22);所述进风口通过三通阀(7)与罗茨风机(15)连接；所述上下加热烧嘴(8)设有燃气入口和气体通道，所述燃气入口通过阀门与燃气管路连接，所述气体通道通过三通阀分别与空气管路和废气排放系统连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的空气蓄热石灰窑，其特征是:所述石灰窑设有燃气换热器(12)和空气换热器(13)，所述上抽吸梁(3)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燃气管(19)和加热烧嘴(8)的燃气入口，空气管路通过空气换热器连接到加热烧嘴的空气入口或气体通道。
5.根据权利要求1所述的空气蓄热石灰窑，其特征是:所述蓄热器中的蓄热体(20)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。
6.根据权利要求1所述的空气蓄热石灰窑，其特征是:所述梁体(5)的截面为矩形或凹形。
7.根据权利要求1所述的空气蓄热石灰窑，其特征是:所述梁体(5)的上部、下部和侧面设有耐火保温层。
8.根据权利要求1所述的空气蓄热石灰窑，其特征是:所述梁体(5)为燃烧梁，所述燃烧梁设有燃气管路和空气通道，燃气管路和空气通道与燃烧梁烧嘴连接；所述蓄热式烧嘴连接到燃烧梁的空气管道，所述燃气管连接到燃烧梁的燃气管路。
专利摘要本实用新型涉及一种空气蓄热石灰窑，由窑体、蓄热式烧嘴、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，窑体内设有进料口、预热带、煅烧带、冷却带和出料口。预热带设有1～5根上抽吸梁，煅烧带设有两层梁体，每层1～5根梁体，冷却带设有1～5根下抽吸梁。蓄热式烧嘴位于梁体两端的下部，蓄热式烧嘴分为左右或上下两部分，两部分中间设有燃气管。蓄热式烧嘴的两部分分别设有加热烧嘴、进风口和喷嘴。蓄热式烧嘴每部分的内部分为蓄热区和密封区，蓄热区装有蓄热体，密封区分为三段，中间段为小球，两边为蜂窝状体。本实用新型通过蓄热式烧嘴对助燃空气进行加热，提高了低热值燃料的燃烧温度，优化了煅烧效果，使低热值燃料资源得到充分利用。
文档编号C04B2/12GK203144298SQ20132008095
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