专利名称：一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统的制作方法
技术领域：
一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统，涉及工业炉烟气余热利用技术领域，主要用于建材、化工、黑色冶金和有色金属冶炼等行业的，块粒状物料的回转窑焙烧、煅烧、固体还原冶炼和矿料预处理等工艺，以及回转窑工艺的节能技术改造。
2.
背景技术：
从中国专利技术，相近领域发明与实用新型专利检索情况来看，背景技术情况如下。李俊峰1996年11月申请1998年5月公开的李俊峰发明的，一种用于水泥回转窑的燃烧系统，是一种利用水泥孰料冷却器预热助燃空气的设施；沈阳铝镁设计研究院2007年8月申请的，于国友王忠心等发明的，一种白云石煅烧余热回收方法及系统(2009.3.4公告)，提出的是一种用于回转窑窑头产品余热回收的方法；江苏大学申请的，张西良、毛翠云、冯爱新发明的，球团生产装备余热内外循环综合回用方法及其热风流系统(申请号200910031988.7)，提出的是一种铁团矿焙烧回转窑窑尾烟气余热用链篦机预热炉料来回收；山东省滨州市石珍明申请设计的，新型干法水泥回转窑燃烧器一次空气利用余热节能装置(实用新型申请号201020510790.5)，提出利用水泥熟料冷却器低温段冷却风作为一次鼓风机引风；公告的山东奥鹏工贸有限公司申请的，李军远、杨为振等设计的节能回转窑煅烧系统(实用新型申请号200920227150.0)，于2010年6月公告了一种利用预热管预热炉料的回转窑煅烧系统。上述专利均没有涉及到以低热值煤气为燃料的回转窑工艺或回转窑燃烧系统。中冶焦耐工程技术有限公司2006年9月申请的，杨耕桃王洪涛等发明的石灰回转窑低热值煤气富氧燃烧工艺，提出了在助燃空气中掺入纯氧来利用低热值煤气作为回转窑燃料。虽然中冶焦耐工程技术有限公司的“石灰回转窑低热值煤气富氧燃烧工艺”提出了用低热值煤气来作石灰回转窑的燃料从技术上是可行的，确实是一种减少燃烧烟气体积的有效方法，但是存在下述问题，一、在富氧度25%以下，不大于2000X4.18kJ/Nm3发热值的煤气，回转窑排烟温度会比高发热值燃料回转窑的高得多，窑尾炉料预热器热平衡难于保证，进入除尘器的烟气温度会过高。常规生产中以增大冷风的兑入量，这又会导致除尘排烟系统设备负荷过大。二、工业氧制作成本高，从经济上远远比不上免费的空气。三、工业氧属于高能耗产品，工质耗能量高达0.4kgce/m3,对产品工序能耗的降低起了负面的影响。四、对(2000 2500) X4.18kJ/Nm3发热值范围的煤气，对工业氧没有富余的情况，回转窑工艺煤气富氧燃烧则具有相当大的局限性。本专利意图避免和解决上述问题。从国内外文献资料检索来看，虽然，用金属换热器回收烟气余热以预热燃烧介质的燃烧介质预热器与燃烧介质预热器在许多工艺的工业炉烟道系统上被广发应用，但是在回转窑燃烧系统与回转窑工艺配置两个方面，却还没有。究其原因，可能是低热值煤气回收与制作技术进步导致低热值煤气发热值下降、燃料涨价和回转窑燃烧条件独特。本专利试图填补上述技术空白。
从国内生产现状来看，在块粒状物料回转窑焙烧或煅烧或固体还原冶炼工艺中，仅局限于利用炉料预热器(6)进行回转窑窑尾烟气的余热回收。炉料预热器(6)包括，早期的干法水泥煅烧与石灰煅烧用链篦机，现今的水泥稀相流态化预热器与石灰煅烧用竖式预热器。许多建材、陶瓷、化工、冶金特别是有色冶金等行业的回转窑工艺，仅停留在，利用回转窑窑尾烟气产出低参数、低利用率的蒸汽产品上。有的甚至还在采用喷水或吹风，以间接冷却回转窑烟气。回转窑煅烧、焙烧或固态还原工艺，一般窑内温度均在1200°C以上。回转窑燃烧系统需要采用如煤粉、焦粉、焦炉煤气、天然气等高热值的燃料。少数需然采用了低热值的燃料，但是还是掺烧了大量高热值燃料，有的甚至不惜在炉料中超出还原剂用量地配入高热值的原煤、石油焦或焦粉。当今的能源危机，造成了以下回转窑工艺的燃料应用局面:昂贵的燃油应用于回转窑燃烧系统，在中国基本取缔；高热值优质煤炭的价格在快速上涨，且供应不稳定；高热值煤气价格快速上涨且供应有限。为了回避煤质不断下降，灰分不断增高，严重影响回转窑所需要完成的煅烧、焙烧或固态还原工艺等问题，大有将贫煤气化成低热值煤气的趋势。和钢厂回收的如高炉煤气、转炉煤气等低热值煤气一样，高灰分劣质煤的气化燃料，越来越具有价格低廉的经济优势。这些低热值煤气的燃烧特点是:燃烧介质预热温度要求高、单位产品产出的烟气量大、助燃空气需要量也大。为了适应低热值煤气这个燃料选择趋势，解决上述技术难题，本专利发明人员本着回收回转窑窑尾烟气余热直接返回到回转窑本身的基本节能理念，利用现有技术成熟的炉料、煤气、空气预热设备设计出新颖的回转窑节能工艺与回转窑燃烧系统技术方案——一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统。
3.
发明内容
一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统，其基本技术特征是，它由预热煤气的金属换热器(I)，或预热一次空气的金属换热器(2)，或预热煤气的金属换热器(I)与预热一次空气的金属换热器(2)同时，与烧嘴(3)、回转窑(4)、溜料烟罩(5)、炉料预热器(6)、除尘器(7)、一次风机(12)等设备配置而成，回转窑出来的高温烟气，分成2路或3路分别预热炉料和燃烧介质，第一路进入预热炉料的炉料预热器(6)，第二路进入预热煤气的金属换热器(I)或预热一次空气的金属换热器(2)，或者有第3路进入与第二路形成双预热燃烧介质的预热一次空气的金属换热器(2)或预热煤气的金属换热器(I)，最后再集总进入除尘器(7)。溜料烟罩(5)在各个行业的略有差异，如回转窑石灰煅烧叫作转运溜槽，在有色冶炼行业的回转窑焙烧为加料管和沉降室。炉料预热器(6)，包括竖式预热器，链箅机，竖茼、旋风、悬浮、沸腾干燥器等。除尘器(7)包括，旋风除尘器，袋式除尘器，静电除尘器，喷雾半干法除尘器，各类加碱湿法除尘器，及其组合。具有上述基本技术特征的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统，其技术特征在于，由预热煤气的金属换热器(I)与烧嘴(3)、回转窑(4)、溜料烟罩(5)、炉料预热器(6)、除尘器(7)、引风机(8)、烟囱(9)、产品冷却器(10)、二次风机(11)、一次风机(12)等设备配置而成，回转窑出来的高温烟气，分成2路分别预热炉料和燃烧介质煤气，第一路进入预热炉料的炉料预热器(6)，第二路进入预热煤气的金属换热器(I)，最后再集总进入除尘器(7)。经除尘器(7)除尘或脱硫或同时除尘脱硫后的烟气，经引风机(8)从烟囱(9)排出。炉料预热器(6)包括，竖式冷却器，链箅冷却机，圆筒冷却器等。具有上述基本技术特征的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统，其技术特征在于，由预热一次空气的金属换热器(2)与烧嘴(3)、回转窑(4)、溜料烟罩(5)、炉料预热器
(6)、除尘器(7)、引风机(8)、烟囱(9)、产品冷却器(10)、二次风机(11)、一次风机(12)等设备配置而成，回转窑出来的高温烟气，分成2路分别预热炉料和燃烧介质一次空气，第一路进入预热炉料的炉料预热器(6)，第二路进入预热一次空气的金属换热器(2)，最后再集总进入除尘器(7)。经除尘器(7)除尘或脱硫或同时除尘脱硫后的烟气，经引风机(8)从烟囱(9)排出。具有上述基本技术特征的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统，其技术特征在于，由预热煤气的金属换热器⑴与预热一次空气的金属换热器⑵同时，与烧嘴(3)、回转窑⑷、溜料烟罩(5)、炉料预热器(6)、除尘器(7)、引风机⑶、烟囱(9)、产品冷却器(10)、二次风机(11)、一次风机(12)等设备配置而成，回转窑出来的高温烟气，分成3路分别预热炉料和燃烧介质，第一路进入预热炉料的炉料预热器(6)，第二路进入预热煤气的金属换热器(I)，第3路进入与第二路形成双预热燃烧介质的预热一次空气的金属换热器(2)，最后再集总进入除尘器(7)。经除尘器(7)除尘或脱硫或同时除尘脱硫后的烟气，经引风机(8)从烟囱(9)排出。具有上述基本技术特征的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统，其技术特征在于，由预热一次空气的金属换热器(2)与预热煤气的金属换热器(I)串联，与烧嘴(3)、回转窑⑷、溜料烟罩(5)、炉料预热器(6)、除尘器(7)、引风机⑶、烟囱(9)、产品冷却器(10)、二次风机(11)、一次风机(12)等设备配置而成，回转窑出来的高温烟气，分成2路分别预热炉料和燃烧介质，第一路进入预热炉料的炉料预热器(6)，第二路进入预热一次空气的金属换热器(2)，接着进入串联布置的预热煤气的金属换热器(I)，最后再集总进入除尘器(7)。经除尘器(7)除尘或脱硫或同时除尘脱硫后的烟气，经引风机(8)从烟囱(9)排出。具有上述全部技术特征的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统，其技术特征在于，预热煤气的金属换热器(I)，或预热一次空气的金属换热器(2)，或预热煤气的金属换热器(I)与预热一次空气的金属换热器(2)同时，连接在回转窑(4)的排烟口与烟气进入炉料预热器(6)的料柱或料床的烟气进口之间的，任意方便于抽烟管道配置的位置。
4.
附图1:一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统发明部分方框图。图中粗线方框表示设备，虚线方框表示物料或介质，实线及其箭头表示燃烧介质(煤气、空气)或烟气流程，虚线及其箭头表示炉料(物料)流程。虚线方框中数字代表的含义分别为:边1 一冷煤气，I盤一预热后的煤气，m- —次空气，202 —预热后的-次空气，2盤-预热后的二次空气，迎1-回转窑排出烟气，炉料预热器排出烟气，迎回转窑窑尾抽出的第二路烟气，404-预热煤气后的第二路烟气，Mt回转窑窑尾抽出的第三路烟气，迎预热一次空气后的烟气，M1-炉料，迎预热后的炉料，迎回转窑热产品。粗线方框中数字代表的含义分别为:1-燃烧介质预热器(I)，3-煤气烧嘴(3)，4-回转窑(4)，5-窑尾溜料烟罩(5)，6-炉料预热器(6)，7-除尘器(7)。附图2:并联预热炉料与煤气的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统方框图。图中粗线方框表示设备，虚线方框表示物料或介质，实线及其箭头表示燃烧介质(煤气、空气)或烟气流程，虚线及其箭头表示炉料(物料)流程。虚线方框中数字代表的含义分别为:101 —冷煤气，102-预热后的煤气，201-—次空气，301-二次空气，302-预热后的二次空气，401-回转窑排出烟气，402-炉料预热器排出烟气，403-回转窑窑尾抽出的第二路烟气，404 —预热煤气后的第二路烟气，501 -炉料，502-预热后的炉料，50 3-回转窑热产品，504-冷却后产品。粗线方框中数字代表的含义分别为:1_燃烧介质预热器(1)，3_煤气烧嘴(3)，4-回转窑(4)，5-窑尾溜料烟罩(5)，6-炉料预热器(6)，7-除尘器(7)，8-引风机，
9-烟囱，10-产品冷却器，11-二次风机。附图3:并联预热炉料与一次空气的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统方框图。图中粗线方框表示设备，虚线方框表示物料或介质，实线及其箭头表示燃烧介质(煤气、空气)或烟气流程，虚线及其箭头表示炉料(物料)流程。虚线方框中数字代表的含义分别为:边1_冷煤气，201- 一次空气，202-预热后的一次空气，m- 二次空气，M2-预热后的二次空气，迎1-回转窑排出烟气，迎炉料预热器排出烟气，回转窑窑尾抽出的第二路烟气，迎t预热一次空气后的烟气，迎1-炉料，5盤-预热后的炉料，SM-回转窑热产品，5M-冷却后产品。粗线方框中数字代表的含义分别为:2_燃烧介质预热器(2)，3_煤气烧嘴(3)，4-回转窑(4)，5-窑尾溜料烟罩(5)，6-炉料预热器(6)，7-除尘器(7)，8-引风机，9-烟囱，10-产品冷却器，11- 二次风机，12- 一次风机。附图4:并联预热炉料、煤气与一次空气的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统方框图。图中粗线方框表示设备，虚线方框表示物料或介质，实线及其箭头表示燃烧介质(煤气、空气)或烟气流程，虚线及其箭头表示炉料(物料)流程。虚线方框中数字代表的含义分别为:边1_冷煤气，I监-预热后的煤气，皿-一次空气，2盤-预热后的一次空气，M1-二次空气，2盤_预热后的二次空气，迎1-回转窑排出烟气，迎炉料预热器排出烟气，403-回转窑窑尾抽出的第二路烟气，迎1-预热煤气后的第二路烟气，4胆-回转窑窑尾抽出的第三路烟气，迎预热-次空气后的烟气，M1-炉料，SM-预热后的炉料，迎回转窑热产品，迎4_冷却后产品。粗线方框中数字代表的含义分别为:1-燃烧介质预热器(1)，2_燃烧介质预热器(2)，3-煤气烧嘴(3)，4-回转窑(4)，5-窑尾溜料烟罩(5)，6-炉料预热器
(6), 7-除尘器(7)，8_引风机，9-烟 ，10-产品冷却器，11- 二次风机，12- 一次风机。附图5:并联预热炉料、串联预热燃烧介质的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统方框图。图中粗线方框表示设备，虚线方框表示物料或介质，实线及其箭头表示燃烧介质(煤气、空气)或烟气流程，虚线及其箭头表示炉料(物料)流程。虚线方框中数字代表的含义分别为:皿-冷煤气，102-预热后的煤气，201- 一次空气，202-预热后的一次空气，m- 二次空气，M2-预热后的二次空气，401-回转窑排出烟气，402-炉料预热器排出烟气，M3-回转窑窑尾抽出的第二路烟气，(串联)预热(一次空气与)煤气后的第二路烟气，M1-炉料，迎预热后的炉料，迎回转窑热产品，迎4_冷却后产品。粗线方框中数字代表的含义分别为:1-燃烧介质预热器(1)，2-燃烧介质预热器(2)，3_煤气烧嘴(3)，4_回转窑(4)，5-窑尾溜料烟罩(5)，6-炉料预热器(6)，7-除尘器(7)，8-引风机，9-烟囱，
10-产品冷却器，11-二次风机，12- 一次风机。
5.具体实施方式
一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统的基本特征部分，由预热煤气的金属换热器(I)，或预热一次空气的金属换热器(2)，或预热煤气的金属换热器(I)与预热一次空气的金属换热器(2)同时，与烧嘴(3)、回转窑(4)、溜料烟罩(5)、炉料预热器(6)、除尘器
(7)、一次风机(12)等设备配置而成，回转窑出来的高温烟气，分成2路或3路分别预热炉料和燃烧介质，第一路进入预热炉料的炉料预热器(6)，第二路进入预热煤气的金属换热器
(I)或预热一次空气的金属换热器(2)，或者有第3路进入与第二路形成双预热燃烧介质的预热一次空气的金属换热器(2)或预热煤气的金属换热器(I)，最后再集总进入除尘器
(7)。经除尘器(7)除尘或脱硫或同时除尘脱硫后的烟气，通过引风机从烟囱排放进入大气扩散。从预热煤气的金属换热器(I)出来的，或从预热一次空气的金属换热器(2)出来的，或同时从预热煤气的金属换热器(I)与预热一次空气的金属换热器(2)出来的热煤气，进入烧嘴(3)，混合后喷入回转窑内形成燃烧火焰，卷吸预热的二次空气，在回转窑内燃烧放热，产出烟气从回转窑(4)的尾部排出进入烟道系统。根据上述一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统的不同设备配置方式，可以设计成多种形式的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统，现对照附图进一步举例说明如下。实施例1-并联预热炉料与煤气的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统如附图2所示，为并联预热炉料与煤气的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统。它由预热煤气的金属换热器(I)与烧嘴(3)、回转窑(4)、溜料烟罩(5)、炉料预热器
(6)、除尘器(7)、引风机(8)、烟囱(9)、产品冷却器(10)、二次风机(11)、一次风机(12)等设备配置而成，回转窑出来的高温烟气，分成2路分别预热炉料和燃烧介质煤气，第一路进入预热炉料的炉料预热器(6)，第二路进入预热煤气的金属换热器(I)，两路烟气合并集总后，进入除尘器(7)。经除尘器(7)除尘或脱硫或同时除尘脱硫后的烟气，经引风机(8)从烟囱(9)排出。从预热煤气的金属换热器(I)出来的热煤气，进入烧嘴(3)，混合一次空气后喷入回转窑内形成燃烧火焰，燃烧火焰进一步卷吸由产品冷却器(10)预热的二次空气，在回转窑内燃烧放热，产出烟气从回转窑(4)的尾部排出进入烟道系统。实施例2-并联预热炉料与一次空气的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统如附图3所示，为并联预热炉料与一次空气的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统。它由预热一次空气的金属换热器(2)与烧嘴(3)、回转窑(4)、溜料烟罩(5)、炉料预热器(6)、除尘器(7)、引风机(8)、烟囱(9)、产品冷却器(10)、二次风机(11)、一次风机(12)等设备配置而成，回转窑出来的高温烟气，分成2路分别预热炉料和燃烧介质一次空气，第一路进入预热炉料的炉料预热器(6)，第二路进入预热一次空气的金属换热器(2)，最后再集总进入除尘器(7)。经除尘器(7)除尘或脱硫或同时除尘脱硫后的烟气，经引风机(8)从烟囱(9)排出。从预热一次空气的金属换热器(2)出来的热一次空气，进入烧嘴(3)，与煤气混合后喷入回转窑内形成燃烧火焰，燃烧火焰进一步卷吸由产品冷却器(10)预热的二次空气，在回转窑内燃烧放热，产出烟气从回转窑(4)的尾部排出进入烟道系统。实施例3-并联预热炉料、煤气与一次空气的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统如附图4所示，为并联预热炉料、煤气与一次空气的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统。它由预热煤气的金属换热器(I)与预热一次空气的金属换热器(2)同时，与烧嘴⑶、回转窑⑷、溜料烟罩(5)、炉料预热器(6)、除尘器(7)、引风机(8)、烟囱(9)、产品冷却器(10)、二次风机(11)、一次风机(12)等设备配置而成，回转窑出来的高温烟气，分成3路分别预热炉料和燃烧介质，第一路进入预热炉料的炉料预热器(6)，第二路进入预热煤气的金属换热器(I)，第3路进入与第二路形成双预热燃烧介质的预热一次空气的金属换热器(2)，最后再集总进入除尘器(7)。经除尘器(7)除尘或脱硫或同时除尘脱硫后的烟气，经引风机⑶从烟囱(9)排出。从预热煤气的金属换热器⑴出来的热煤气，进入烧嘴(3)，从预热一次空气的金属换热器(2)出来的热一次空气，也进入烧嘴(3)，此两种燃烧介质在烧嘴(3)中混合后喷入回转窑内形成燃烧火焰，燃烧火焰进一步卷吸由产品冷却器
(10)预热的二次空气，在回转窑内燃烧放热，产出烟气从回转窑(4)的尾部排出进入烟道系统。实施例4-并联预热炉料、串联预热燃烧介质的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统如附图5所示，为并联预热炉料、串联预热燃烧介质的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统。它由预热一次空气的金属换热器(2)与预热煤气的金属换热器(I)串联，与烧嘴⑶、回转窑⑷、溜料烟罩(5)、炉料预热器(6)、除尘器(7)、引风机(8)、烟囱(9)、产品冷却器(10)、二次风机(11)、一次风机(12)等设备配置而成，回转窑出来的高温烟气，分成2路分别预热炉料和燃烧介质，第一路进入预热炉料的炉料预热器(6)，第二路进入预热一次空气的金属换热器(2)，接着进入串联布置的预热煤气的金属换热器(I)，最后再集总进入除尘器(7)。经除尘器(7)除尘或脱硫或同时除尘脱硫后的烟气，经引风机(8)从烟囱(9)排出。从预热煤气的金属换热器(I)出来的热煤气，进入烧嘴(3)，从预热一次空气的金属换热器(2)出来的热一次空气，也进入烧嘴(3)，此两种燃烧介质在烧嘴(3)中混合后喷入回转窑内形成燃烧火焰，燃烧火焰进一步卷吸由产品冷却器(10)预热的二次空气，在回转窑内燃烧放热，产出烟气从回转窑(4)的尾部排出进入烟道系统。上述一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统的各实施方案中，预热煤气的金属换热器(I)，或预热一次空气的金属换热器(2)，或预热煤气的金属换热器(I)与预热一次空气的金属换热器(2)同时，连接在回转窑(4)的排烟口与烟气进入炉料预热器(6)的料柱或料床的烟气进口之间的，任意方便于抽烟管道配置的位置。如:在竖式预热器-石灰回转窑系统的竖式预热器吊顶开设抽烟管可以连接预热煤气的金属换热器(I)或预热一次空气的金属换热器(2);在在竖式预热器-石灰回转窑系统的溜料烟罩(5)(也称转运溜槽)的流彩上侧延伸出抽烟罩，在节抽烟管可以连接预热煤气的金属换热器(I)或预热一次空气的金属换热器(2);在有色冶金系统的焙烧、煅烧或还原工业用回转窑系统的窑尾烟气重力沉尘室顶部或其后余热锅炉前烟道上，可以设置烟管来连接预热煤气的金属换热器(I)或预热一次空气的金属换热器(2)。6.实用性由于，一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统的发明与创新设计的基础建立在下述节能用能理念之上:一、充分利用回转窑窑尾高温烟气来预热煤气和空气，将回收的烟气预热返回到回转窑炉膛中；二、通过提高燃烧介质温度的手段，利用廉价的低热值煤气取代或部分取代现有回转窑的高热值燃料，如焦炉煤气、优质煤粉、石油焦等；三、实用于劣质煤的发生炉热煤气和其它低热值气体燃料。所以，本专利所提出的多种配置方案均具有，既可以控制排出炉料预热器(6)的烟气温度不超过后续烟气处理常用的袋式除尘装置所允许的操作温度，又可直接回收烟气余热，还可提高燃料燃烧温度实现替代高热值燃料，等等优点。在建材、直接炼铁、冶金耐火材料、石灰煅烧、铁合金矿料预处理和有色金属等行业的，回转窑煅烧、焙烧或固体还原熔炼工艺，有着广发的应用与节能改造的前景。例如，在回转窑石灰煅烧系统中，当燃料取廉价的低热值(热值低于(2000 2500) X4.18kJ/Nm3)煤气(如高焦混合煤气、转焦混合煤气)时，燃烧烟气量比粉煤、焦炉煤气等高热值燃料的燃烧烟气量大得多，预热石料后，炉料预热器(6)出口烟气温度还高达350°C以上。像水泥煅烧系统那样，采用低温烟气余热锅炉进一步回收烟气余热发电的话，因规模太小的问题会导致经济上不可行。烟气在预热炉料后，再用来预热燃烧介质，虽然从技术上来说是可行的，但是间接传热温差过小会导致换热效率低下。采用本专利技术方案即可解决上述矛盾。又如，在600t/d规模8360kJ/Nm3热值的气烧回转窑石灰煅烧系统中，采用并联预热炉料、煤气与一次空气的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统进行煤气和一次风双预热，从炉料预热器(6)的顶部抽取12 20%的高温烟气，将一次风预热到400°C、低热值煤气预热到200°C，可以节省燃料10 12%，提高燃料燃烧温度约150°C，同时减少高热值的煤粉或焦炉煤气到最低用量，另外可以使炉料预热器(6)排烟温度由300 350°C降低到200 250°C，满足后续袋式除尘器耐温要求。从经济上更是远优于国家推广的低热值燃料富氧燃烧技术。
权利要求
1.一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统，其特征在于，由预热煤气的金属换热器(I)，或预热一次空气的金属换热器(2)，或预热煤气的金属换热器(I)与预热一次空气的金属换热器⑵同时，与烧嘴(3)、回转窑(4)、溜料烟罩(5)、炉料预热器(6)、除尘器(7)、一次风机(12)等设备配置而成，回转窑出来的高温烟气，分成2路或3路分别预热炉料和燃烧介质，第一路进入预热炉料的炉料预热器(6)，第二路进入预热煤气的金属换热器(I)或预热一次空气的金属换热器(2)，或者有第3路进入与第二路形成双预热燃烧介质的预热一次空气的金属换热器(2)或预热煤气的金属换热器(I)，最后再集总进入除尘器(7)。
2.根据权利要求1所述的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统，其特征在于，由预热煤气的金属换热器⑴与烧嘴(3)、回转窑(4)、溜料烟罩(5)、炉料预热器(6)、除尘器(7)、引风机(8)、烟囱(9)、产品冷却器(10)、二次风机(11)、一次风机(12)等设备配置而成，回转窑出来的高温烟气，分成2路分别预热炉料和燃烧介质煤气，第一路进入预热炉料的炉料预热器(6)，第二路进入预热煤气的金属换热器(I)，最后再集总进入除尘器(7)。
3.根据权利要求1所述的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统，其特征在于，由预热一次空气的金属换热器(2)与烧嘴(3)、回转窑(4)、溜料烟罩(5)、炉料预热器(6)、除尘器(7)、引风机(8)、烟囱(9)、产品冷却器(10)、二次风机(11)、一次风机(12)等设备配置而成，回转窑出来的高温烟气，分成2路分别预热炉料和燃烧介质一次空气，第一路进入预热炉料的炉料预热器(6)，第二路进入预热一次空气的金属换热器(2)，最后再集总进入除尘器(7)。
4.根据权利要求1所述的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统，其特征在于，由预热煤气的金属换热器(I)与预热一次空气的金属换热器(2)同时，与烧嘴(3)、回转窑(4)、溜料烟罩(5)、炉料预热器(6)、除尘器(7)、引风机(8)、烟囱(9)、产品冷却器(10)、二次风机(11)、一次风机(12)等设备配置而成，回转窑出来的高温烟气，分成3路分别预热炉料和燃烧介质，第一路进入预热炉料的炉料预热器(6)，第二路进入预热煤气的金属换热器(1)，第3路进入与第二路形成双预热燃烧介质的预热一次空气的金属换热器(2)，最后再集总进入除尘器(7)。
5.根据权利要求1所述的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统，其特征在于，由预热煤气的金属换热器(I)与预热一次空气的金属换热器(2)同时，与烧嘴(3)、回转窑(4)、溜料烟罩(5)、炉料预热器(6)、除尘器(7)、引风机(8)、烟囱(9)、产品冷却器(10)、二次风机(11)、一次风机(12)等设备配置而成，回转窑出来的高温烟气，分成2路分别预热炉料和燃烧介质，第一路进入预热炉料的炉料预热器(6)，第二路进入预热一次空气的金属换热器(2)，接着进入串联布置的预热煤气的金属换热器(I)，最后再集总进入除尘器(7)。
6.根据权利要求1、2、3、4、5所述的一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统，其特征在于，预热煤气的金属换热器(I)，或预热一次空气的金属换热器(2)，或预热煤气的金属换热器(I)与预热一次空气的金属换热器(2)同时，连接在回转窑(4)的排烟口与烟气进入炉料预热器(6)的料柱或料床的烟气进口之间的，任意方便于抽烟管道配置的位置。
全文摘要
本发明涉及一种工业炉烟气余热利用技术——一种利用低热值煤气的回转窑燃烧系统，其技术特征是，由预热煤气的金属换热器(1)，或预热一次空气的金属换热器(2)，或预热煤气的金属换热器(1)与预热一次空气的金属换热器(2)同时，与烧嘴(3)、回转窑(4)、溜料烟罩(5)、炉料预热器(6)、除尘器(7)、一次风机(12)等设备配置而成，回转窑出来的高温烟气，分成2路或3路分别预热炉料和燃烧介质，具有以廉价煤气取代高热值燃料、降低产品能耗和成本的优势，在建材、化工、冶金等行业的，回转窑焙烧、煅烧、固体还原和矿料预处理等工艺，以及在回转窑工艺的节能技术改造方面，有着广阔的应用前景。
文档编号F27B7/34GK103105058SQ20111035891
公开日2013年5月15日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日
发明者何红兵, 聂春分 申请人:湖南省冶金规划设计院