專利名稱：利用富氧氣體做水泥燒成一次風和煤風的系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及水泥生產過程的節(jié)能減排和能量綜合利用技術領域，特別涉及一種利用富氧氣體做水泥燒成一次風和煤風的系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠在水泥生產過程降低燒成熱耗，并充分利用低熱值煤或難燃煤的能量。
背景技術：
隨著國家對節(jié)能減排和資源綜合利用要求的日益提高，水泥生產企業(yè)非常重視水泥生產過程中的節(jié)能降耗和資源綜合利用工作，它是企業(yè)降低成本，減少污染物排放，承擔社會責任的主要途徑。在傳統(tǒng)的水泥熟料燒成過程中，燒成一次風和煤風均采用空氣，其含氧濃度不足21%。在煤粉的燃燒過程中，由于缺氧往往造成約有10-15%的煤粉不能完全燃燒。特別是， 灰分含量高的低熱值煤和難燃煤的不完全燃燒率高達20%左右。如何提高煤粉的燃盡率，并使低熱值煤和難燃煤的能量得到充分利用成為亟待解決的技術問題。非常需要一種利用富氧氣體做水泥燒成一次風和煤風的系統(tǒng)，以提高煤粉的燃盡率，并使低熱值煤和難燃煤的能量得到充分利用。

實用新型內容本專利的目的是提供一種利用富氧氣體做水泥燒成一次風和煤風的系統(tǒng)。本實用新型提供的利用富氧氣體做水泥燒成一次風和煤風的系統(tǒng)包括第一制氧設備、第一閥門、窯頭一次風機、窯頭煤粉燃燒器、第二閥門、窯頭煤風風機、第三閥門、窯尾煤風風機、第四閥門、第五閥門、第一窯尾煤粉燃燒器、第二窯尾煤粉燃燒器、第二制氧設備、第六閥門、富氧輸送風機、第七閥門、第八閥門和第九閥門；所述第一制氧設備設有三個輸出通道，所述第一制氧設備的第一輸出通道通過管路依次與所述第一閥門、所述窯頭一次風機和所述窯頭煤粉燃燒器連接；所述第一制氧設備的第二輸出通道通過管路依次與所述第二閥門、所述窯頭煤風風機和所述窯頭煤粉燃燒器連接；所述第一制氧設備的第三輸出通道通過管路依次與所述第三閥門和所述窯尾煤風風機連接，所述窯尾煤風風機設有兩個輸出通道，所述窯尾煤風風機的第一輸出通道通過管路依次與所述第四閥門和所述第一窯尾煤粉燃燒器連接，所述窯尾煤風風機的第二輸出通道通過管路依次與所述第五閥門和所述第二窯尾煤粉燃燒器連接；所述第二制氧設備通過管路依次與所述第六閥門和所述富氧輸送風機連接，所述富氧輸送風機設有三個輸出通道，所述富氧輸送風機的第一輸出通道通過管路依次與所述第七閥門和所述窯頭煤粉燃燒器的中心風道連接，所述富氧輸送風機的第二輸出通道通過管路依次與所述第八閥門和所述第一窯尾煤粉燃燒器的中心風道連接，所述富氧輸送風機的第三輸出通道通過管路依次與所述第九閥門和所述第二窯尾煤粉燃燒器的中心風道連接。[0011 ] 優(yōu)選地，所述第一制氧設備和所述第二制氧設備為膜法制氧設備。優(yōu)選地，所述第一制氧設備生產的富氧氣體中氧氣的體積百分比含量為25-40%。優(yōu)選地，所述第一制氧設備生產富氧氣體的產率為25000m3/h以上。優(yōu)選地，所述第二制氧設備生產的富氧氣體中氧氣的體積百分比含量為35-55%。優(yōu)選地，所述第二制氧設備生產富氧氣體的產率為2000m3/h以上。優(yōu)選地，所述第一閥門、所述第二閥門、所述第三閥門、所述第四閥門、所述第五閥門、所述第六閥門、所述第七閥門、所述第八閥門和所述第九閥門為帶電動執(zhí)行器的電動閥門。優(yōu)選地，所述窯頭一次風機、所述窯頭煤風風機、所述窯尾煤風風機和所述富氧輸送風機都設有交流變頻調速裝置?！け緦嵱眯滦途哂腥缦掠幸嫘Ч?I)所述系統(tǒng)將膜法制氧設備生產的兩種不同濃度的富氧氣體代替空氣用于水泥燒成一次風和煤風，能夠使煤粉充分燃燒，使火焰溫度提高200-30(TC，并使低熱值煤和難燃煤的能量得到充分利用；(2)所述系統(tǒng)將富氧氣體代替空氣用于水泥燒成一次風和煤風，由于氧氣含量提高，燃燒需要的空氣量相應減少，生產排放的廢氣量和廢氣帶走的熱量也相應減少，能夠使水泥生產過程的熟料燒成的熱耗降低15%以上，從而能夠節(jié)約用煤量15%以上；(3)所述系統(tǒng)將氧氣體積百分比含量為25-40%的富氧氣體替代空氣用于窯頭和窯尾煤粉輸送氣體，使富氧氣體和煤粉充分混合，降低煤粉的著火溫度，為煤粉在短時間內充分燃燒提供有利條件，從而能夠使煤粉的不完全燃燒率降低約8% ；(4)所述系統(tǒng)將氧氣體積百分比含量為35-55%的富氧氣體替代空氣用于窯頭和窯尾煤粉燃燒器的中心風，能夠解決煤粉燃燒器中心的煤粉燃燒時缺氧的問題，從而能夠保證煤粉完全燃燒，使煤粉的不完全燃燒率降低約6%。

圖I為本實用新型提供的利用水泥窯頭廢氣做燒成一次風的系統(tǒng)的示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖及實施例對本實用新型的內容作進一步的描述。本實施例提供的利用富氧氣體做水泥燒成一次風和煤風的系統(tǒng)包括第一制氧設備I、第一閥門2、窯頭一次風機3、窯頭煤粉燃燒器4、第二閥門5、窯頭煤風風機6、第三閥門7、窯尾煤風風機8、第四閥門9、第五閥門10、第一窯尾煤粉燃燒器11、第二窯尾煤粉燃燒器12、第二制氧設備13、第六閥門14、富氧輸送風機15、第七閥門16、第八閥門17和第九閥門18，如圖I所示。所述第一制氧設備I設有三個輸出通道。所述第一制氧設備I的第一輸出通道通過管路依次與所述第一閥門2、所述窯頭一次風機3和所述窯頭煤粉燃燒器4連接。所述窯頭一次風機3用于將來自所述第一制氧設備I的富氧氣體送入所述窯頭煤粉燃燒器4中，用做所述窯頭煤粉燃燒器4的內風和外風，以控制所述窯頭煤粉燃燒器4中的火焰形狀和長度。[0027]所述第一制氧設備I的第二輸出通道通過管路依次與所述第二閥門5、所述窯頭煤風風機6和所述窯頭煤粉燃燒器4連接。所述窯頭煤風風機6用于將煤粉送入所述窯頭煤粉燃燒器4中。所述第一制氧設備I的第三輸出通道通過管路依次與所述第三閥門7和所述窯尾煤風風機8連接。所述窯尾煤風風機8設有兩個輸出通道。所述窯尾煤風風機8的第一輸出通道通過管路依次與所述第四閥門9和所述第一窯尾煤粉燃燒器11連接；所述窯尾煤風風機8的第二輸出通道通過管路依次與所述第五閥門10和所述第二窯尾煤粉燃燒器12連接。所述窯尾煤風風機8用于將煤粉送入所述第一窯尾煤粉燃燒器11和所述第二窯尾煤粉燃燒器12中。所述第二制氧設備13通過管路依次與所述第六閥門14和所述富氧輸送風機15連接。所述富氧輸送風機15設有三個輸出通道。所述富氧輸送風機15的第一輸出通道通 過管路依次與所述第七閥門16和所述窯頭煤粉燃燒器4的中心風道連接；所述富氧輸送風機15的第二輸出通道通過管路依次與所述第八閥門17和所述第一窯尾煤粉燃燒器11的中心風道連接；所述富氧輸送風機15的第三輸出通道通過管路依次與所述第九閥門18和所述第二窯尾煤粉燃燒器12的中心風道連接。所述富氧輸送風機15用于將來自所述第二制氧設備13的富氧氣體送入所述窯頭煤粉燃燒器4、所述第一窯尾煤粉燃燒器11和所述第二窯尾煤粉燃燒器12中并用做中心風，以使煤粉充分燃燒。所述第一閥門2、所述第二閥門5、所述第三閥門7、所述第四閥門9、所述第五閥門10、所述第六閥門14、所述第七閥門16、所述第八閥門17和所述第九閥門18均用于控制其
所在管路中的氣體流量大小。在本實施例中，所述第一制氧設備I和所述第二制氧設備13為膜法制氧設備。所述第一制氧設備I生產的富氧氣體中氧氣的體積百分比含量為例如25-40%，其生產富氧氣體的產率為例如25000m3/h以上。所述第二制氧設備13生產的富氧氣體中氧氣的體積百分比含量為例如35-55%，其生產富氧氣體的產率為例如2000m3/h以上。在本實施例中，所述第一閥門2、所述第二閥門5、所述第三閥門7、所述第四閥門9、所述第五閥門10、所述第六閥門14、所述第七閥門16、所述第八閥門17和所述第九閥門18為帶電動執(zhí)行器的電動閥門，以能夠實現分散控制系統(tǒng)(DCS)中控操作。在本實施例中，所述窯頭一次風機3、所述窯頭煤風風機6、所述窯尾煤風風機8和所述富氧輸送風機15均設有交流變頻調速裝置。所述系統(tǒng)將膜法制氧設備生產的兩種不同濃度的富氧氣體代替空氣用于水泥燒成一次風和煤風，能夠使煤粉充分燃燒，使火焰溫度提高200-30(TC，并使低熱值煤和難燃煤的能量得到充分利用。所述系統(tǒng)將富氧氣體代替空氣用于水泥燒成一次風和煤風，由于氧氣含量提高，燃燒需要的空氣量相應減少，生產排放的廢氣量和廢氣帶走的熱量也相應減少，能夠使水泥生產過程的熟料燒成的熱耗降低15%以上，從而能夠節(jié)約用煤量15%以上。所述系統(tǒng)將氧氣體積百分比含量為25-40%的富氧氣體替代空氣用于窯頭和窯尾煤粉輸送氣體，使富氧氣體和煤粉充分混合，降低煤粉的著火溫度，為煤粉在短時間內充分燃燒提供有利條件，從而能夠使煤粉的不完全燃燒率降低約8%。所述系統(tǒng)將氧氣體積百分比含量為35-55%的富氧氣體替代空氣用于窯頭和窯尾煤粉燃燒器的中心風，能夠解決煤粉燃燒器中心的煤粉燃燒時缺氧的問題，從而能夠保證煤粉完全燃燒，使煤粉的不完全燃燒率降低約6%。[0033]應當理解，以上借助優(yōu) 選實施例對本實用新型的技術方案進行的詳細說明是示意性的而非限制性的。本領域的普通技術人員在閱讀本實用新型說明書的基礎上可以對各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和范圍。
權利要求1.利用富氧氣體做水泥燒成一次風和煤風的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括第一制氧設備(I)、第一閥門(2)、窯頭一次風機(3)、窯頭煤粉燃燒器(4)、第二閥門(5)、窯頭煤風風機(6)、第三閥門(7)、窯尾煤風風機(8)、第四閥門(9)、第五閥門(10)、第一窯尾煤粉燃燒器(11)、第二窯尾煤粉燃燒器(12)、第二制氧設備(13)、第六閥門(14)、富氧輸送風機(15)、第七閥門(16)、第八閥門(17)和第九閥門(18)； 所述第一制氧設備(I)設有三個輸出通道，所述第一制氧設備(I)的第一輸出通道通過管路依次與所述第一閥門(2)、所述窯頭一次風機(3)和所述窯頭煤粉燃燒器(4)連接； 所述第一制氧設備(I)的第二輸出通道通過管路依次與所述第二閥門(5)、所述窯頭煤風風機(6)和所述窯頭煤粉燃燒器(4)連接； 所述第一制氧設備(I)的第三輸出通道通過管路依次與所述第三閥門(7)和所述窯尾煤風風機(8)連接，所述窯尾煤風風機(8)設有兩個輸出通道，所述窯尾煤風風機(8)的第一輸出通道通過管路依次與所述第四閥門(9)和所述第一窯尾煤粉燃燒器(11)連接，所述窯尾煤風風機(8)的第二輸出通道通過管路依次與所述第五閥門(10)和所述第二窯尾煤粉燃燒器(12)連接； 所述第二制氧設備(13)通過管路依次與所述第六閥門(14)和所述富氧輸送風機(15)連接，所述富氧輸送風機(15)設有三個輸出通道，所述富氧輸送風機(15)的第一輸出通道通過管路依次與所述第七閥門(16)和所述窯頭煤粉燃燒器(4)的中心風道連接，所述富氧輸送風機(15)的第二輸出通道通過管路依次與所述第八閥門(17)和所述第一窯尾煤粉燃燒器(11)的中心風道連接，所述富氧輸送風機(15)的第三輸出通道通過管路依次與所述第九閥門(18)和所述第二窯尾煤粉燃燒器(12)的中心風道連接。
2.根據權利要求I所述的利用富氧氣體做水泥燒成一次風和煤風的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一制氧設備(I)和所述第二制氧設備(13)為膜法制氧設備。
3.根據權利要求I或2所述的利用富氧氣體做水泥燒成一次風和煤風的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一制氧設備(I)生產的富氧氣體中氧氣的體積百分比含量為25-40%。
4.根據權利要求I或2所述的利用富氧氣體做水泥燒成一次風和煤風的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一制氧設備(I)生產富氧氣體的產率為25000m3/h以上。
5.根據權利要求I或2所述的利用富氧氣體做水泥燒成一次風和煤風的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二制氧設備(13)生產的富氧氣體中氧氣的體積百分比含量為35-55%。
6.根據權利要求I或2所述的利用富氧氣體做水泥燒成一次風和煤風的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二制氧設備(13)生產富氧氣體的產率為2000m3/h以上。
7.根據權利要求I或2所述的利用富氧氣體做水泥燒成一次風和煤風的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一閥門(2)、所述第二閥門(5)、所述第三閥門(7)、所述第四閥門(9)、所述第五閥門(10)、所述第六閥門(14)、所述第七閥門(16)、所述第八閥門(17)和所述第九閥門(18)為帶電動執(zhí)行器的電動閥門。
8.根據權利要求I或2所述的利用富氧氣體做水泥燒成一次風和煤風的系統(tǒng)，其特征在于，所述窯頭一次風機(3)、所述窯頭煤風風機(6)、所述窯尾煤風風機(8)和所述富氧輸送風機(15)都設有交流變頻調速裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種利用富氧氣體做水泥燒成一次風和煤風的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括第一制氧設備(1)、第一閥門(2)、窯頭一次風機(3)、窯頭煤粉燃燒器(4)、第二閥門(5)、窯頭煤風風機(6)、第三閥門(7)、窯尾煤風風機(8)、第四閥門(9)、第五閥門(10)、第一窯尾煤粉燃燒器(11)、第二窯尾煤粉燃燒器(12)、第二制氧設備(13)、第六閥門(14)、富氧輸送風機(15)、第七閥門(16)、第八閥門(17)和第九閥門(18)。所述系統(tǒng)將膜法制氧設備生產的兩種不同濃度的富氧氣體代替空氣用于水泥燒成一次風和煤風，能夠使煤粉充分燃燒，使火焰溫度提高200-300℃，并使低熱值煤和難燃煤的能量得到充分利用。
文檔編號F23L7/00GK202769700SQ20122047926
公開日2013年3月6日 申請日期2012年9月19日 優(yōu)先權日2012年9月19日
發(fā)明者潘庭有, 寧一帆 申請人:河南易能達能源科技有限公司