專利名稱：水泥熟料冷卻機(jī)多相介質(zhì)冷卻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水泥熟料冷卻機(jī)冷卻技術(shù)，及污水、廢棄液體無害化處理。
背景技術(shù)：
目前已有的水泥熟料冷卻機(jī)都是采用單一的氣相作為換熱介質(zhì)，使出窯熟料冷卻，冷空氣則被加熱，然后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯和干法窯分解爐內(nèi)助燃及預(yù)熱生料，以提高熱的利用效率。由于空氣的熱容低，平均約1.14KJ/℃·Kg，換熱效率也低。為了使出冷卻機(jī)熟料溫度降至100℃以下，需要向冷卻機(jī)內(nèi)鼓入過量的空氣。一般推動(dòng)篦式冷卻機(jī)鼓風(fēng)量為2～4Nm3/Kg·熟料，而實(shí)際燃燒需風(fēng)量≤1.0Nm3/Kg·熟料。鼓入過多的空氣，一方面增加了風(fēng)機(jī)功率，另一方面二次風(fēng)溫難以提高，同時(shí)廢氣量增加，廢氣帶走的熱損失也增加。因此用單一的氣體作為熟料冷卻介質(zhì)冷卻效率低，許多情況下出冷卻機(jī)熟料的溫度都在100℃以上。為提高冷卻機(jī)冷卻效率，人們較多關(guān)注冷卻機(jī)的結(jié)構(gòu)改造。
生產(chǎn)白水泥時(shí)，為了提高水泥白度，用水作為冷卻介質(zhì)，將出窯熟料直接投入水中淬冷，其結(jié)果使水泥白度提高了，但出窯熟料的大量熱無法回收，致使白水泥熟料熱耗很高。同時(shí)由于水與表面的熟料發(fā)生水化反應(yīng)，使熟料強(qiáng)度有一些損失。
目前工業(yè)廢水和廢液及城市污水的處理方法有沉降分離、吸附與過濾、化學(xué)處理、微生物處理等方法，工藝均較復(fù)雜，運(yùn)行成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述水泥熟料冷卻工藝存在的問題，提供一種水泥熟料冷卻機(jī)多相介質(zhì)冷卻方法。該方法可提高冷卻機(jī)換熱效率，降低熟料熱耗，降低出冷卻機(jī)熟料溫度，提高熟料質(zhì)量，改善熟料易磨性，且不造成二次污染，并適于作為污水、廢棄液的無公害處理方法。
本發(fā)明的水泥熟料冷卻機(jī)多相介質(zhì)冷卻方法是在向冷卻機(jī)鼓入空氣的同時(shí)噴入液相介質(zhì)，其噴入量按熟料的質(zhì)量計(jì)為每Kg熟料用液體0.01～0.50Kg，所述的液相介質(zhì)為工業(yè)用水、飲用水、工業(yè)廢水、含有有機(jī)物的廢液、城市污水中的單相液體或多相混合液體。
所述的噴入冷卻機(jī)的液相介質(zhì)中不含或含固體物質(zhì)，固體物質(zhì)可以溶于液相，也可以顆料形式懸浮于液相中。
本發(fā)明所指的水泥熟料冷卻機(jī)包括單筒、多筒、立筒、篦式及“g”型冷卻機(jī)。
本發(fā)明的水泥熟料冷卻機(jī)多相介質(zhì)冷卻方法，在向冷卻機(jī)鼓入空氣的同時(shí)噴入一定量的液相介質(zhì)，利用水比空氣吸熱能力強(qiáng)的特點(diǎn)，提高冷卻機(jī)冷卻效率。液態(tài)水平均熱容4.184KJ/℃·Kg，汽化熱2460KJ/Kg，水汽平均熱容2.33KJ/℃·Kg，因此1Kg液態(tài)水變成1000℃水汽需要的熱量是1Kg空氣升至同樣溫度所需熱的4.4倍。采用液相作為熟料的輔助冷卻介質(zhì)，可使熟料快速高效冷卻，大幅度降低出冷卻機(jī)熟料溫度，熟料熱耗降低，質(zhì)量提高，易磨性改善。液相介質(zhì)中的水汽化入窯或入預(yù)分解爐后可與高溫煤粒反應(yīng)形成水煤氣(CO+H2)，煤燃燒速度加快，熱力更集中，因此汽化的液相介質(zhì)不但不影響熟料煅燒，反而有助煅燒。但是噴入的液相介質(zhì)高于0.50Kg/Kg熟料，會(huì)影響熟料煅燒，低于0.01Kg/Kg熟料，效果不明顯。由于水與熟料接觸時(shí)的溫度在800℃以上，因此水與熟料之間不會(huì)發(fā)生水化反應(yīng)，不會(huì)造成熟料強(qiáng)度的損失。本發(fā)明所用的液相介質(zhì)是工業(yè)用水、飲用水、工業(yè)廢水、含有機(jī)物的廢液、城市污水等，有害污水或廢液經(jīng)過高溫汽化、燃燒、消毒或被水泥固化而變成無害，因此本發(fā)明不會(huì)造成第二次污染，可以作為污水、廢棄液體的無害化處理方法。


圖1為水泥熟料冷卻機(jī)多相介質(zhì)冷卻工藝示意圖。
圖1中高溫熟料進(jìn)入水泥熟料冷卻機(jī)，在冷卻機(jī)中與鼓入的冷空氣和液相介質(zhì)換熱、被冷卻到100℃以下入庫(kù)，空氣被預(yù)熱、液體被汽化作為二次熱風(fēng)進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯和/或作三次熱風(fēng)入預(yù)分解爐，起助燒和預(yù)熱生料作用，把從熟料吸收的熱用于水泥煅燒過程。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合示意圖1對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。
如圖1所示，水泥熟料冷卻機(jī)多相介質(zhì)冷卻方法，是在現(xiàn)有工藝的基礎(chǔ)上，增加液體噴入裝置，將液相介質(zhì)與空氣一起噴入冷卻機(jī)內(nèi)。噴入冷卻機(jī)的液相介質(zhì)，按熟料的質(zhì)量計(jì)為每Kg熟料噴液體0.01～0.50Kg。噴入冷卻機(jī)的液相介質(zhì)可以是工業(yè)用水、飲用水，也可以是工業(yè)廢水、含有機(jī)物的廢液、城市污水。噴入冷卻機(jī)的液相介質(zhì)可以是單相液體或含有機(jī)物的多相混合液體。液相介質(zhì)中不含或含固體物質(zhì)，固體物質(zhì)可以溶于液相，也可以顆粒形式懸浮于液相中。液相介質(zhì)進(jìn)入冷卻機(jī)與熟料換熱，將熟料冷卻，自身則被汽化進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯和/或預(yù)分解爐，起助燒和預(yù)熱生料作用，把從熟料吸收的熱用于水泥煅燒過程。由于液相介質(zhì)及其氣態(tài)物質(zhì)熱容比空氣高1倍，加上汽化吸熱，其冷卻熟料能力比空氣高4倍以上，實(shí)例平均噴入水泥廠工業(yè)廢水025Kg/Kg熟料時(shí)，出冷卻機(jī)熟料溫度可降低至100℃以下，同時(shí)鼓入冷卻機(jī)的冷空氣量可減少10％～30％。由于出冷卻機(jī)熟料溫度降低、鼓入冷卻機(jī)的冷空氣量可減少、水煤氣助燒等有利因素，采用多相冷卻介質(zhì)冷卻熟料可以降低熟料能耗5％以上。由于液相介質(zhì)高的冷卻能力，熟料冷卻速度加快，熟料質(zhì)量提高，易磨性改善，有利于提高水泥質(zhì)量和后續(xù)水泥生產(chǎn)過程。
權(quán)利要求
1.一種水泥熟料冷卻機(jī)多相介質(zhì)冷卻方法，其特征是在向冷卻機(jī)鼓入空氣的同時(shí)噴入液相介質(zhì)，其噴入量按熟料的質(zhì)量計(jì)為每Kg熟料用液體0.01～0.50Kg，所述的液相介質(zhì)為工業(yè)用水、飲用水、工業(yè)廢水、含有有機(jī)物的廢液、城市污水中的單相液體或多相混合液體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥熟料冷卻機(jī)多相介質(zhì)冷卻方法，其特征在于噴入冷卻機(jī)的液相介質(zhì)中不含或含固體物質(zhì)，固體物質(zhì)可以溶于液相，也可以顆料形式懸浮于液相中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥熟料冷卻機(jī)多相介質(zhì)冷卻方法，其特征在于所指的水泥熟料冷卻機(jī)包括單筒、多筒、立筒、篦式及“g”型冷卻機(jī)。
全文摘要
一種水泥熟料冷卻機(jī)多相介質(zhì)冷卻方法。該方法是在現(xiàn)有的用氣相介質(zhì)冷卻熟料的同時(shí)噴入液相介質(zhì)，利用液體較高的吸熱能力而使熟料快速高效冷卻，大幅度降低出冷卻機(jī)熟料溫度，提高冷卻機(jī)效率，降低熟料熱耗，提高熟料質(zhì)量，改善熟料易磨性，具有多重技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。液相介質(zhì)汽化后可與高溫煤粒反應(yīng)形成水煤氣CO+H
文檔編號(hào)C04B7/00GK1562846SQ200410012858
公開日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2004年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月19日
發(fā)明者龍世宗, 鄔燕蓉 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)