一种水泥窑烟气循环节能富氧燃烧系统的制作方法

本技术涉及水泥回转窑，具体涉及一种水泥窑烟气循环节能富氧燃烧系统。

背景技术：

1、富氧燃烧技术就是指燃烧中所用气体中氧气的含量高于空气中的氧含量（21%），燃料在富氧状态下燃烧更为充分完全，一般而言氧气含量每提高1%，火焰温度可提高35~45℃。增加热量利用率：富氧燃烧对热量的利用率会有所提高，如用普通空气助燃，当炉膛温度为1300℃时，其可利用的热量为42％，而用26％含量的氧空气助燃时，可利用热量为56％，热量利用率增加33％，而且氧浓度越大，加热温度越高，所增加的比例就越明显，节能效果就越好。目前纯氧制备成本较高，设备投资较大，运行费用高，水泥熟料主流的烧成工艺还是以富氧燃烧为主并得到大量的推广应用，而全氧燃烧工艺由于经济性太差，技术还不成熟没有得到广泛应用。

2、目前现有的水泥熟料篦冷机和喷煤粉罐，都是采用的新鲜空气，其中含有氮气，高温燃烧会造成氮氧化物气体排放、污染环境。而窑头窑尾除尘器风量巨大，电机功率巨大，烟气排空量巨大，排空烟气的温度在80°左右，烟气中的低温余热白白浪费了，无法有效进行利用，而即使采用富氧燃烧技术，也就是将液氧与常温的自然空气混合配气一同供给喷煤粉罐，过低（配气后低于零度的）混合富氧气体，反而增加燃料的消耗，产生多余的废气。

技术实现思路

1、技术目的：针对现有水泥回转窑使用新鲜空气进行熟料冷却以及液氧配气，导致排风量大，同时烟气内的低温余热无法有效利用，造成能源浪费的不足，本实用新型公开了一种能够降低排风量，增强能源利用率的水泥窑烟气循环节能富氧燃烧系统。

2、技术方案：为实现上述技术目的，本实用新型采用了如下技术方案：

3、一种水泥窑烟气循环节能富氧燃烧系统，包括水泥窑、水泥窑除尘器和水泥窑熟料出窑篦冷机，水泥窑除尘器与水泥窑的排气口相连通，对排气进行降尘处理；水泥窑熟料出窑篦冷机与水泥窑的熟料出口连通；所述水泥窑除尘器的排烟管上设置分支管路，所述分支管路与原料堆棚内的换热管路连通，对原料堆进行加热烘干。

4、优选地，本实用新型的换热管路的出口端通过配气管路与水泥窑熟料出窑篦冷机的鼓风机相连通；配气管路与水泥窑的氧气进气管之间设置液氧罐冷交换装置，配气管路上设置流经液氧罐冷交换装置的第三分支管路，第三分支管路内的烟气通过液氧罐冷交换装置与液氧之间进行换热，液氧汽化吸收烟气中的热量得到低温烟气。

5、优选地，本实用新型的配气管路上设置第二分支管路，第二分支管路与氧气进气管上的配气站相连通，在第二分支管路上设置配气阀。

6、优选地，本实用新型的换热管路采用盘管，在盘管外表面设有散热片。

7、优选地，本实用新型的散热片采用与盘管同心的弧形结构，散热片包括第一散热片和第二散热片，第一散热片与第二散热片交错布置。

8、有益效果：本实用新型所提供的一种水泥窑烟气循环节能富氧燃烧系统具有如下有益效果：

9、1、本实用新型将水泥窑除尘器的烟气通入原料堆棚内对原料堆进行加热烘干，能够充分利用烟气中的余热热量，从而提高湿物料和堆棚环境温度，达到加速湿物料滤干、减少含水率的作用。

10、2、本实用新型烟气进行原料堆棚换热后，温度会降低至30℃以内，再通过液氧罐冷交换装置进行换热，温度降低至-5~-10℃左右，以此低温气体用作熟料冷却，可以降低篦冷机的鼓风机功率，减少冷却风量；烟气中的氧气与氮气含量低，也不会产生氮氧化物的污染气体排放，二氧化碳的浓度也比较高，也有利于烟气中二氧化碳的回收利用。

11、3、本实用新型利用烟气对液氧进行汽化，从而可以省却汽化装置，进一步利用烟气中的潜热；同时通过烟气与液氧配气，达到含氧量30%左右的富氧冷烟气，再输送到喷煤粉罐处，使得煤粉富氧条件下燃烧更充分，节约燃料、加快碳酸钙成分的分解，利用这种配气后的富氧烟气，可以大大减少其中的因无氮气不会生产氮氧化物污染，也无需再配套脱销环保设备。

技术特征：

1.一种水泥窑烟气循环节能富氧燃烧系统，其特征在于，包括水泥窑、水泥窑除尘器（1）和水泥窑熟料出窑篦冷机（2），水泥窑除尘器（1）与水泥窑的排气口相连通，对排气进行降尘处理；水泥窑熟料出窑篦冷机（2）与水泥窑的熟料出口连通；所述水泥窑除尘器（1）的排烟管（3）上设置分支管路（4），所述分支管路（4）与原料堆棚（5）内的换热管路（6）连通，对原料堆（7）进行加热烘干。

2.根据权利要求1所述的一种水泥窑烟气循环节能富氧燃烧系统，其特征在于，所述换热管路（6）的出口端通过配气管路（8）与水泥窑熟料出窑篦冷机（2）的鼓风机相连通；配气管路（8）与水泥窑的氧气进气管（9）之间设置液氧罐冷交换装置（10），配气管路（8）上设置流经液氧罐冷交换装置（10）的第三分支管路（14），第三分支管路（14）内的烟气通过液氧罐冷交换装置（10）与液氧之间进行换热，液氧汽化吸收烟气中的热量得到低温烟气。

3.根据权利要求2所述的一种水泥窑烟气循环节能富氧燃烧系统，其特征在于，所述配气管路（8）上设置第二分支管路（11），第二分支管路（11）与氧气进气管（9）上的配气站（12）相连通，在第二分支管路（11）上设置配气阀（13）。

4.根据权利要求1所述的一种水泥窑烟气循环节能富氧燃烧系统，其特征在于，所述换热管路（6）采用盘管，在盘管外表面设有散热片。

5.根据权利要求4所述的一种水泥窑烟气循环节能富氧燃烧系统，其特征在于，所述散热片采用与盘管同心的弧形结构，散热片包括第一散热片（16）和第二散热片（17），第一散热片（16）与第二散热片（17）交错布置。

技术总结本技术公开了一种水泥窑烟气循环节能富氧燃烧系统，包括水泥窑、水泥窑除尘器和水泥窑熟料出窑篦冷机，水泥窑除尘器与水泥窑的排气口相连通，对排气进行降尘处理；水泥窑熟料出窑篦冷机与水泥窑的熟料出口连通；所述水泥窑除尘器的排烟管上设置分支管路，所述分支管路与原料堆棚内的换热管路连通，对原料堆进行加热烘干；本技术通过将水泥窑除尘器的烟气通入原料堆棚内对原料堆进行加热烘干，并在与液氧汽化进行换热后进行熟料的冷却，能够充分利用烟气中的余热热量，同时减少熟料冷却风量，降低对鼓风机的功率需求，实现节能目的。技术研发人员：石向阳,袁志洲,曹威,张杰,邓修宏,郑胜红,孙正卫,刘子河,张桂才,李全民受保护的技术使用者：南京钜力智能制造技术研究院有限公司技术研发日：20231026技术公布日：2024/7/23