一种新型沸腾石灰窑的制作方法

本发明涉及一种新型沸腾石灰窑，属于煅烧石灰石的工业炉窑。

背景技术：

石灰石矿山开采、矿石初加工过程中产生大量的无法利用的边角碎料和石粉不仅占用土地而且造成了环境污染，其中一小部分可以用作建筑石子及铺路石，但是其利用价值大大降低，而目前煅烧活性石灰的炉窑所能适应的石灰石粒度多为20mm～80mm，悬浮窑可以煅烧2mm以下的细粒石粉，但粉磨成本较高，不适合工业化生产。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以将粒度20mm以下的石灰石矿渣煅烧为活性石灰的新型沸腾石灰窑。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种新型沸腾石灰窑，其特征在于：包括沸腾煅烧膛，进口与沸腾煅烧膛顶部出口连接的旋流分离器一，进口与旋流分离器一顶部出口连接的旋流分离器二，底部进口与旋流分离器二顶部出口连接的沸腾预热膛，热烟气进口与沸腾预热膛顶部出口连接的余热回收器，烟气进口与余热回收器热烟气出口连接的烟气除尘器，与烟气除尘器顶部烟气出口连接的排气烟囱，助燃空气出口与沸腾煅烧膛底部空气进口连接的沸腾冷却膛；所述沸腾冷却膛底部设有排灰口、一次风机，侧壁通过重力溢流装置一与沸腾煅烧膛连接的，顶部进口设有与旋流分离器二底部出口连接的刮板输送机；所述沸腾煅烧膛底部设有燃烧物质供给装置，在侧壁上与旋流分离器一底部出口设置的高温返料器连接，所述高温返料器与沸腾预热膛的侧壁通过重力溢流装置二连接，所述沸腾预热膛底部设有石灰石给料装置，所述余热回收器的冷空气进口与二次风机连接，冷空气出口与高温返料器连接。

进一步的技术方案在于，所述沸腾预热膛底部进口与顶部出口通过循环驱动风机形成一个循环通路。

进一步的技术方案在于，所述排灰口与输灰装置进口连接，所述输灰装置与沸腾冷却膛通过重力溢流装置三连接，所述重力溢流装置三设置在沸腾冷却膛侧壁上。

进一步的技术方案在于，所述沸腾冷却膛、沸腾煅烧膛、沸腾预热膛、石灰石给料装置底部为锥形结构。

进一步的技术方案在于，所述沸腾冷却膛、沸腾煅烧膛、沸腾预热膛底部设置有布风板。

进一步的技术方案在于，所述燃烧物质供给装置供给的燃烧物质为煤或天然气。

进一步的技术方案在于，所述旋流分离器一、二均设有从顶部出口向内部延伸至进口下方的短管。

进一步的技术方案在于，所述沸腾预热膛底部设置有引射器，所述旋流分离器二顶部出口与沸腾预热膛底部设置的引射器连接；所述沸腾预热膛底部进口与顶部出口通过循环驱动风机、引射器形成一个循环通路。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：采用沸腾燃烧及沸腾换热原理，即系统内物料的预热、煅烧、冷却均在沸腾状态完成，沸腾煅烧膛主要应用的是循环流化床技术。其次，本发明的沸腾煅烧膛侧面设置旋流分离器和高温返料器可以将未完全烧成的粉状物料再次送回煅烧膛，以保证产品的完全烧成。

沸腾煅烧时，可将现有技术的高燃烧温度进行改变，使燃料处于850～950℃之间的低温燃烧状态，因此，可以燃用低灰熔点的煤，燃烧后的烟气中氮氧化物极少，甚至不产生氮氧化物，而煅烧物料是石灰石(常规锅炉的脱硫剂)，更使煤中的硫分变成caso4，从而烟气中so2浓度大大下降，达到顺应国家节能减排政策趋势的目的。

沸腾换热时因物料与高温气体处于全面接触状态，换热速度极快，热传递效率大大提高，同时烟气通过余热回收器将热量最大化传递给二次助燃空气以利于沸腾燃烧，这样便可以降低系统单位热耗。

本发明涉及到尾矿废渣资源综合利用、节能降耗和环境保护等多个领域，应用后可明显降低石灰生产企业原料成本，同时还可提升矿山开采效率及石灰石资源利用率，对石灰行业节能降耗以及减少污染物排放贡献巨大。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1-2分别是本发明实施例；

1、一次风机；2、冷却膛布风板；3、沸腾冷却膛；4、重力溢流装置一；5、煅烧膛布风板；6、沸腾煅烧膛；7、重力溢流装置二；8、燃烧物质供给装置；9、高温返料器；10、引射器；11、旋流分离器一；12、旋流分离器二；13、沸腾预热膛；14、石灰石给料装置；15、循环驱动风机；16、烟气除尘器；17、烟气引风机；18、排气烟囱；19、二次风机；20、余热回收器；21、刮板输送机；22、重力溢流装置三；23、排灰口；24、输灰装置。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

本发明公开了一种新型沸腾石灰窑，其包括沸腾煅烧膛6，进口与沸腾煅烧膛6顶部出口连接的旋流分离器一11，进口与旋流分离器一11顶部出口连接的旋流分离器二12，底部进口与旋流分离器二12顶部出口连接的沸腾预热膛13，热烟气进口与沸腾预热膛13顶部出口连接的余热回收器20，烟气进口与余热回收器20热烟气出口连接的烟气除尘器16，与烟气除尘器16顶部烟气出口连接的排气烟囱18，助燃空气出口与沸腾煅烧膛6底部空气进口连接的沸腾冷却膛3；所述沸腾冷却膛3底部设有排灰口23、一次风机1，侧壁通过重力溢流装置一7与沸腾煅烧膛6连接的，顶部进口设有与旋流分离器二12底部出口连接的刮板输送机21；所述沸腾煅烧膛6底部设有燃烧物质供给装置8，在侧壁上与旋流分离器一底部出口设置的高温返料器9连接，所述高温返料器9与沸腾预热膛13的侧壁通过重力溢流装置二7连接，所述沸腾预热膛13底部设有石灰石给料装置14，所述余热回收器20的冷空气进口与二次风机19连接，冷空气出口与高温返料器9连接。

优选的，沸腾预热膛13底部进口与顶部出口通过循环驱动风机15形成一个循环通路。

优选的，所述排灰口23与输灰装置24进口连接，所述输灰装置24与沸腾冷却膛3通过重力溢流装置三22连接，所述重力溢流装置三22设置在沸腾冷却膛3侧壁上。

优选的，所述沸腾冷却膛3、沸腾煅烧膛6、沸腾预热膛13、石灰石给料装置14底部为锥形结构。

优选的，所述沸腾冷却膛3、沸腾煅烧膛6、沸腾预热膛13底部设置有布风板(冷却膛布风板2、煅烧膛布风板5、沸腾预热膛布风板)。

优选的，所述燃烧物质供给装置8供给的燃烧物质为如图1中的固体燃料及如图2中的液体或气体燃料。

优选的，所述旋流分离器一、二11、12均设有从顶部出口向内部延伸至进口下方的短管。

优选的，所述沸腾预热膛13底部设置有引射器10，所述旋流分离器二12顶部出口与沸腾预热膛13底部设置的引射器10连接；所述沸腾预热膛13底部进口与顶部出口通过循环驱动风机15、引射器10形成一个循环通路。

优选的，余热回收器20为气-气列管换热器。

优选的，引射器10为文丘里式结构，将热烟气引射到沸腾预热膛13。

优选的，余热回收器20不局限于列管换热器，比如热管换热器、板式换热器、蒸汽发生器、余热锅炉等也可以。余热回收器安装位置不局限于沸腾预热膛13后，在沸腾预热膛13前端同样也可以安装。

优选的，重力溢流装置一、二、三4、7、22均由溢流管、伸缩节、喷口、阀门、排出管组成。

优选的，本发明不仅能使用低热值的劣质煤作为燃料，还可使用高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气、天然气、发生炉煤气、电石炉煤气、混合煤气等气体燃料，以及柴油、重油等液体燃料。

首先，原料通过石灰石给料装置14进入沸腾预热膛13，在沸腾预热膛13内低温原料石灰石与来自旋流分离器二12的高温烟气进行沸腾换热(采用循环流化床技术可以沸腾换热、沸腾燃烧)，此处有循环驱动风机15、沸腾预热膛13引射器10提供沸腾动力及高温烟气，热交换后的烟气温度降至设定值并输出到余热回收器20，在所述余热回收器20内烟气再次与二次风机19提供的二次助燃空气进行换热，低温烟气最终进入烟气除尘器16进行除尘处理，符合排放标准的废气则通过烟气引风机17和排气烟囱18排入大气；而物料达到设计温度后通过重力溢流装置二7排出到高温返料器9并进入沸腾煅烧膛6，高温物料在沸腾煅烧膛6内与给煤装置供给的燃料煤混合并进行沸腾焙烧，此时煅烧膛布风板5提供沸腾动力及一次助燃空气，二次风机19提供二次助燃空气及返料动力；煅烧完成的石灰因为密度小、粒度小而位于未煅烧完成的石灰石的上部，并通过此处设置的重力溢流装置一4卸入沸腾冷却膛3，在沸腾冷却膛3内高温活性石灰与一次风机1和沸腾冷却膛布风板(2)提供的一次风进行沸腾换热，低温石灰通过重力溢流装置三22卸至输灰装置24，布风室(位于沸腾冷却膛的沸腾冷却膛布风板下部)内的积灰则通过排灰口23落至输灰装置24；冷却完高温石灰的空气则进入煅烧膛布风室提供沸腾动力及一次助燃空气。