煤种普适性水泥熟料煅烧工艺及装置 所属技术领域
本发明涉及一种煤种普适性水泥熟料煅烧工艺及装置。
背景技术
分解炉是目前水泥煅烧工艺的最新技术，世界上现有分解炉型四十多种，不同分解炉对煤的要求不同。烧烟煤的分解炉不能用于无烟煤，否则会造成燃烧不完全，窑尾系统结皮堵塞。专用无烟煤的分解炉烧烟煤时，因炉窑过大而造成浪费。理论上，分解炉中煤的燃烧一直被认为是由煤粒表面化学反应所控制(即动力控制)，但经研究表明，在同一炉温下，煤的燃烧有两种状态：一种是燃烧速度较低的状态，此时燃烧由表面化学反应控制；另一种是由扩散(或处于过渡控制区)控制的高效燃烧状态。要达到高效燃烧状态，需要有一定的条件，即外界对煤粉提供足够的预热温度与时间。一般分解炉未能完全做到这一点，煤粉燃尽效率不高，且对有些煤种不适用，热效率不高，对环境有一定的污染，不利于环境保护。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种煤种普适性水泥熟料煅烧工艺及装置，使用该装置的工艺煅烧水泥熟料，煤种适应性广，热效率高，可大大提高产量、降低生产成本，有利于环保。
本发明的目的是这样实现的：这种煤种普适性水泥熟料煅烧装置，由分解炉、下料管、旋风筒等组成，分解炉由分解炉体及着火室组成，分解炉体下方通过缩口与着火室相连，分解炉体上侧部连旋风筒，着火室侧面连三次风管、下方连喷口，喷口下部连窑，上级旋风筒下部有生料调节阀通过上部下料管及下部下料管分别与分解炉体及着火室相连。着火室下部为煤粉高温预热区I、上部为强制着火区II，分解炉体内为分解炉主燃烧区III。
一种煤种普适性水泥熟料煅烧工艺，煤粉在未燃状态下预热至800～1200℃，预热后的煤粉在着火室中与600～900℃的热空气混合并燃烧，通过调节阀喂入适当热生料控制其温度为900～1000℃，经预燃的煤粉通过缩口喷入分解炉体中，高速燃烧的煤粉与其余的热生料混合，温度控制在800～900℃，气料进入旋风筒后物料被分离后入窑。
本发明具有以下效果：
(1)分解炉燃尽率高、热效率高，可使窑产量提高20％以上；因通过强化预热，着火的煤粉再经缩口喷入分解炉体内激烈燃烧，并与其余生料混合由此达到前述第二种高效燃烧状态，从而使分解炉的燃烧效率及产量显著提高；
(2)煤种适应性广，通过调节阀可适应无烟煤、低劣煤(高硫煤除外)、烟煤等大多数煤种的使用；由于燃烧效率地有效提高，使得分解炉对煤种的适应性得到很大的增强，特别是可以使用低劣煤及挥发很低的煤种，因而可降低水泥熟料的生产成本；
(3)因为实现了煤的强化燃烧，分解炉的容积仅为现行同规格分解炉的3/4～2/3，特别适宜于技术改造以提高窑炉产量；
(4)分解炉内NOx浓度大幅度降低，大大减少了对空气的污染，有利于环境保护。
下面结合附图及具体实施方式详细说明本发明的工艺及装置，但本发明的技术方案不限于附图所示。
【附图说明】
图1是本发明的装置的结构示意图。
【具体实施方式】
图1中，这种煤种普适性水泥熟料煅烧装置，由分解炉、下料管6、7、旋风筒11等组成，分解炉由分解炉体9及预燃室4组成，分解炉体9下方通过缩口8与着火室4相连，分解炉体9上侧部连旋风筒11，旋风筒11与窑1相连，着火室4侧面连三次风管5、下方连喷口2，喷口2下部连窑1，喷口上端有喷煤管3，上级旋风筒12下部有生料调节阀10通过上部下料管7及下部下料管6分别与分解炉体9及着火室4相连。着火室4下部为煤粉高温预热区I、上部为强制着火区II，分解炉体9内为分解炉主燃烧区III。
水泥熟料煅烧工艺为：1050℃的高温烟气从窑1经喷口2进入着火室4，煤粉从喷煤管3进入着火室4底部，与高温烟气混合并预热至900～1000℃，由于烟气中氧浓度极低，煤粉不能着火燃烧，此区域内存在极强的还原气氛，故NOx将在此区域内大幅度下降，预热后的煤粉紧接着与热空气(三次风)混合并激烈着火燃烧，强制着火区II温度急剧上升，为使此区温度控制在允许范围内，从下部下料管7加入适量生料a，因生料a的喂料量可调，故此区温度将随生料a喂入量的增减而变化。当使用优质烟煤时，因着火易，燃烧速度快，可适当增加生料a的喂入量以使温度不致过高。当烧低劣煤或无烟煤时，因着火，燃烧困难，应减少生料a的喂入量，提高区域II的温度，强化煤在此区域内的着火
燃烧以保证煤的燃尽率。已着火的高温气流(900℃≤T≤1000℃)从喷口2向分解炉体9喷出，并与上部下料管7内其余的生料b混合形成高速的无焰燃烧(属扩散或过渡型燃烧)，从而保证了分解炉容积不增加的条件下煤有足够的燃尽率以及单位炉窑产量的提高。生料在分解炉体9内经充分吸热，CaCO3分解后，进入旋风筒11，最终得熟料。