一种生物质气炭联产联用水泥生产系统

本发明涉及水泥生产领域，尤其是涉及生物质气炭联产联用水泥生产系统。

背景技术：

1、在国民经济建设中，水泥是不可或缺的基础原材料，作为重要的基础产业，水泥生产技术起着至关重要的作用，但是水泥工业是煤炭资源消耗大户，年消耗占国内燃煤总消耗约10％。为此，随着我国的工业体系不断向节能型、绿色型转变，燃煤型水泥窑已经跟不上时代的发展趋势；而中国作为农业大国，秸秆等生物质燃料资源丰富，将生物质燃料替代水泥窑传统煤燃料，具有燃烧后污染少、灰质掺入水泥生产、减少排放等优势，是推进水泥行业“低碳、环保、减排”，促进秸秆高效综合利用的有效途径。

2、目前，虽然秸秆生物质燃料在已经逐步得到了重视，但由于生物质燃料存在热值低、燃烧稳定性差、碱性物质多、易导致分解炉结皮等缺点，所以为了生物质能顺利地应用在水泥生产系统中，往往还需要针对现有的系统进行适应性的改造，例如：使用生物质燃料的分解炉容易存在结皮和堵塞的风险，需要改造分解炉设置旁路放风系统。

3、又如cn114152085b，一种生物质燃料及生物质燃料供能水泥窑的方案中所示，为了避免生物质燃料热值不足，采用制粒机将生物质压制成颗粒，压缩后的颗粒又远大于煤粉粒径，在现有的水泥窑中难以充分燃烧，故又改进水泥窑炉的结构进行匹配。

4、虽然针对生物质燃料的特性去改造水泥生产系统，确实可以解决燃料替代使用的问题，但是系统的改造是一个非常复杂的工程，不仅对专业素养要求极高，而且高昂的改造成本和改造时间成本也始终是一个无法跨越的问题。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种生物质气炭联产联用水泥生产系统，该系统通过对生物质进行热解气化处理，然后将产出的气和炭分别进入分解炉和煅烧窑中进行燃烧，这样可以在不改造分解炉和煅烧窑结构的情况下实现生物质燃料的替代目的。

2、根据本发明实施例的一种生物质气炭联产联用水泥生产系统，包括：

3、预热分解器；

4、煅烧窑，所述煅烧窑包括窑头室、窑体和窑尾室，所述窑体的两端分别与所述窑头室和所述窑尾室密封连接，所述窑头室内设有燃料喷头，所述窑尾室与所述预热分解器联通；以及

5、炭化炉，所述炭化炉包括第一回转炉、第一进料箱和第一出料箱，所述第一回转炉的一端与所述第一进料箱动态密封，另一端与所述第一出料箱动态密封，所述第一出料箱上设有第一出气口，底部设有第一出料口，所述第一出料口与所述燃料喷头连通，所述第一出气口与所述预热分解器连通。

6、根据本发明的一些实施例中，还包括：篦冷炉，所述篦冷炉的一端与所述炉头室连通，所述篦冷炉包括第一排风口，所述炭化炉内设有散热管，所述散热管的一端与所述第一排风口联通，以用于回收所述篦冷炉内的高温气体的热量辅助所述炭化炉内生物质的热解。

7、根据本发明的一些实施例中，所述篦冷炉包括第二排风口，所述第二排风口与所述预热分解器连通，以用于回收所述篦冷炉内的高温气体热量辅助水泥生料预热分解。

8、根据本发明的一些实施例中，还包括：干燥炉，所述干燥炉包括第二回转炉、第二进料箱和第二出料箱，所述第二回转炉的一端与所述第二进料箱动态密封，另一端与所述第二出料箱动态密封，所述第二出料箱上设有第二出气口，底部设有第二出料口，所述散热管的另一端与所述第二进料箱连通，所述第二出料口与所述第一进料箱连通，所述第二出气口用于排出所述干燥炉内的水汽。

9、根据本发明的一些实施例中，所述炭化炉还包括：第一进料装置和第一料仓，所述第一进料装置的一端与所述第一料仓连通，另一侧与所述第一进料箱连通，所述第一进料装置采用螺旋送料器；和/或

10、所述干燥炉还包括：第二进料装置和第二料仓，所述第二进料料装置的一端与所述第二料仓连通，另一侧与所述第二进料箱连通，所述第二送料装置采用螺旋送料器。

11、根据本发明的一些实施例中，还包括:磨粉机，所述磨粉机包括第一进料口和粉料出口，所述磨粉机的第一进料口与所述第一出料口连通，所述粉料出口与所述燃料喷头连通。

12、根据本发明的一些实施例中，所述所述预热分解器包括预热器和分解器，所述预热器包括一级筒，所述一级筒的侧壁上设有第一进风口，顶部上设有第一出风口，底部设有第一排料口；和

13、所述预热器包括二级筒，所述二级筒的侧壁上设有第二进风口，顶部上设有第二出风口，底部设有第二排料口，所述第二出风口与所述第一进风口连通，且两者之间的连接管上设有生粉进口；和

14、所述预热器包括三级筒，所述三级筒的侧壁上设有第三进风口，顶部上设有第三出风口，底部设有第三排料口，所述第三出风口与所述第二进风口连通，所述第一排料口连通于所述第三出风口和所述第二进风口之间的管道上；和

15、所述预热器包括四级筒，所述四级筒的侧壁上设有第四进风口，顶部上设有第四出风口，底部设有第四排料口，所述第四出风口与所述第三进风口连通，所述第二排料口连通于所述第四出风口与所述第三进风口之间的管道上；和

16、所述预热器包括五级筒，所述五级筒的侧壁上设有第五进风口，顶部上设有第五出风口，底部设有第五排料口，所述第五出风口与所述第四进风口连通，所述第三排料口连通于所述第五出风口与所述第四进风口之间的管道上，所述第五排料口与所述窑尾室连通；和

17、所述分解器的底部设有第六进风口和第二进料口，顶部设有第六出风口，其中，所述第四排料口与所述分解器的第二进料口连通，所述第六出风口与所述第五进风口连通。

18、根据本发明的一些实施例中，所述第六进风口与所述窑尾室连通。

19、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种生物质气炭联产联用水泥生产系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种生物质气炭联产联用水泥生产系统，其特征在于，还包括：篦冷炉，所述篦冷炉的一端与所述炉头室连通，所述篦冷炉包括第一排风口，所述炭化炉内设有散热管，所述散热管的一端与所述第一排风口联通，以用于回收所述篦冷炉内的高温气体的热量辅助所述炭化炉内生物质的热解。

3.根据权利要求2所述的一种生物质气炭联产联用水泥生产系统，其特征在于，所述篦冷炉包括第二排风口，所述第二排风口与所述预热分解器连通，以用于回收所述篦冷炉内的高温气体热量辅助水泥生料预热分解。

4.根据权利要求2或3所述的一种生物质气炭联产联用水泥生产系统，其特征在于，还包括：干燥炉，所述干燥炉包括第二回转炉、第二进料箱和第二出料箱，所述第二回转炉的一端与所述第二进料箱动态密封，另一端与所述第二出料箱动态密封，所述第二出料箱上设有第二出气口，底部设有第二出料口，所述散热管的另一端与所述第二进料箱连通，所述第二出料口与所述第一进料箱连通，所述第二出气口用于排出所述干燥炉内的水汽。

5.根据权利要求4所述的一种生物质气炭联产联用水泥生产系统，其特征在于，所述炭化炉还包括：第一进料装置和第一料仓，所述第一进料装置的一端与所述第一料仓连通，另一侧与所述第一进料箱连通，所述第一进料装置采用螺旋送料器；和/或

6.根据权利要求1所述的一种生物质气炭联产联用水泥生产系统，其特征在于，还包括:磨粉机，所述磨粉机包括第一进料口和粉料出口，所述磨粉机的第一进料口与所述第一出料口连通，所述粉料出口与所述燃料喷头连通。

7.根据权利要求1所述的一种生物质气炭联产联用水泥生产系统，其特征在于，所述预热分解器包括预热器和分解器，所述预热器包括一级筒，所述一级筒的侧壁上设有第一进风口，顶部上设有第一出风口，底部设有第一排料口；和

8.根据权利要求7所述的一种生物质气炭联产联用水泥生产系统，其特征在于，所述第六进风口与所述窑尾室连通。

9.根据权利要求1所述的一种生物质气炭联产联用水泥生产系统，其特征在于，所述炭化炉包括第一回转炉、第一进料箱和第一出料箱，所述第一回转炉的一端与所述第一进料箱动态密封，另一端与所述第一出料箱动态密封，所述第一出气口和第一出料口设于所述第一出料箱上。

技术总结
本发明公开了一种生物质气炭联产联用水泥生产系统，包括预热分解器、煅烧窑和炭化炉，所述煅烧窑包括窑头室、窑体和窑尾室，所述窑体的两端分别与所述窑头室和所述窑尾室密封连接，所述窑头室内设有燃料喷头，所述窑尾室与所述预热分解器联通；以及所述炭化炉包括第一出气口和第一出料口，所述第一出料口与所述燃料喷头连通，所述第一出气口与所述预热分解器连通。由此，将生物质热解气投入预热分解器内进行充分燃烧，可以有效地替代传统的粉煤燃料；而且热解气充分燃烧后的产物只是二氧化碳和水，从而避免了煤粉燃烧时产生的有害物质排放，有利于实现水泥生产系统的清洁排放。

技术研发人员：马培勇,李帅帅,丁锋,祁风雷,程竹松,刘小好,杨树全,刁瑞
受保护的技术使用者：合肥工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16