本發(fā)明涉及一種回轉(zhuǎn)窯，尤其是涉及一種煙氣回流雙筒回轉(zhuǎn)窯，屬于環(huán)境工程和建材技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

回轉(zhuǎn)窯是一種旋轉(zhuǎn)煅燒或燒結(jié)窯，廣泛應(yīng)用于建材、冶金、化工、環(huán)保等許多生產(chǎn)行業(yè)中，用以對固體物料進行煅燒、焚燒或燒結(jié)處理。環(huán)保領(lǐng)域通常利用回轉(zhuǎn)窯進行垃圾焚燒、污泥焚燒、污泥陶粒燒結(jié)、污染土壤裂解與燒結(jié)處理等。

目前國內(nèi)環(huán)保領(lǐng)域所用回轉(zhuǎn)窯多為單筒式回轉(zhuǎn)窯。如在污泥陶粒燒結(jié)工藝中，陶粒胚料從窯尾（指進料和尾氣出口端，下同）的進料口進入回轉(zhuǎn)窯，隨傾斜設(shè)置并緩慢旋轉(zhuǎn)的窯體沿窯體內(nèi)壁移動至窯頭，并在靠近窯頭（指出料和燃料進口端，下同）一端的高溫段（約1000-1500℃）進行燒結(jié)；高溫段產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈩t由設(shè)置在窯尾一端的引風(fēng)機引至窯尾一端的煙氣出口進行除塵脫硫等處理；此過程中，高溫?zé)煔馀c窯內(nèi)物料運動方向相反，二者進行逆流換熱從而對物料加熱。隨著高溫?zé)煔鈱ΩG內(nèi)物料的加熱，煙氣溫度逐步下降，至窯尾的煙氣出口時，煙氣溫度降至約200-400℃。然而，當(dāng)物料加熱溫度達200℃以上時，物料中所含有的有機物污染物便產(chǎn)生脫附反應(yīng)；達300℃—600℃時，有機物污染物便產(chǎn)生裂解反應(yīng)。脫附和裂解反應(yīng)產(chǎn)生大量氣態(tài)污染物和未充分燃燒的碳顆粒，進入煙氣中并隨煙氣而被引風(fēng)機引至窯尾一端的除塵脫硫裝置。其缺陷包括：（1）大量氣態(tài)污染物未經(jīng)任何處理便被排入大氣中，其中包括二惡英等強致癌物，并形成惡臭，造成嚴重的大氣污染；（2）大量碳顆粒進入煙氣，導(dǎo)致冒黑煙，極大地加重了后續(xù)除塵的難度；（3）有機污染物脫附和裂解氣體以及碳顆粒未經(jīng)焚燒，造成能源的極大浪費。因此，目前在環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用的回轉(zhuǎn)窯大多達不到國家規(guī)定的大氣污染物排放標準，已成為制約利用污泥和污染土壤制陶粒的關(guān)鍵因素。

針對單筒回轉(zhuǎn)窯的缺點，國內(nèi)外都有雙筒式回轉(zhuǎn)窯的研究和應(yīng)用的報道。國外以丹麥生產(chǎn)的雙筒式回轉(zhuǎn)窯較為著名，但其缺點是價格昂貴，且難以適用于我國利用污泥和污染土壤制陶粒方面的大氣污染控制要求。國內(nèi)CN 205228189 U提出了一種雙筒回轉(zhuǎn)窯煙氣回收凈化裝置，但其目的是用雙筒回轉(zhuǎn)窯減少陶粒生料因溫度過高而造成破裂的和陶粒粘連的現(xiàn)象，對有機污染物脫附和裂解氣體以及碳顆粒的處理和利用并無任何改進；CN 102706140 B提出了一種雙筒回轉(zhuǎn)窯熱解垃圾工藝，但其實質(zhì)是將物料預(yù)分解爐和水泥回轉(zhuǎn)窯聯(lián)合設(shè)置。該工藝應(yīng)用于水泥回轉(zhuǎn)窯協(xié)同處置生活垃圾，利用水泥熟料冷卻的高溫?zé)峤饫?，但并不適用于污泥陶粒燒結(jié)以及污染土壤陶粒燒結(jié)工藝過程。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種防止有害氣體污染并高效利用余熱的煙氣回流雙筒回轉(zhuǎn)窯。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種煙氣回流雙筒回轉(zhuǎn)窯，包括傾斜設(shè)置的窯體，所述的窯體的窯尾位置高于窯頭位置，所述的窯體包括外筒以及位于所述的外筒內(nèi)的內(nèi)筒，所述的內(nèi)筒與所述的外筒同軸固定設(shè)置，所述的外筒從窯尾到窯頭依次由直徑不同的外筒小窯和外筒大窯兩部分組成，所述的內(nèi)筒由所述的外筒小窯延伸到所述的外筒大窯內(nèi)，所述的內(nèi)筒靠近窯尾處的一端設(shè)置有物料進口，所述的外筒大窯位于窯頭處設(shè)置有成品出口，所述的內(nèi)筒靠近窯頭處的一端設(shè)置有內(nèi)筒下料斗，所述的外筒大窯內(nèi)且位于所述的內(nèi)筒下料斗與所述的成品出口之間設(shè)置有高溫?zé)Y(jié)段，所述的內(nèi)筒下料斗上設(shè)置有若干便于所述的內(nèi)筒中的污染氣體和外筒中的高溫?zé)煔膺M行氣體交換的第一煙氣流通孔，所述的外筒小窯靠近窯尾處的煙氣出口連接有降塵室，所述的降塵室上連接有用于將降塵室的煙氣引入脫硫除塵器的引風(fēng)機和用以將降塵室的煙氣鼓入內(nèi)筒的煙氣回流鼓風(fēng)機，所述的煙氣回流鼓風(fēng)機的出風(fēng)口伸入所述的內(nèi)筒的物料進口。

所述的外筒小窯與所述的內(nèi)筒之間設(shè)置有若干個支撐桿，各個所述的支撐桿在徑向和軸向分別間隔排列，所述的支撐桿上設(shè)置有若干個第二煙氣流通孔。設(shè)置支撐桿不僅用以連接內(nèi)筒和外筒并支撐和固定內(nèi)筒，而且用以增強導(dǎo)熱，在回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)動時，支撐桿可以增強氣流擾動，加強對流換熱；設(shè)置煙氣流通孔以方便煙氣流動。

所述的外筒小窯和所述的外筒大窯的底部分別設(shè)置有用于固定整個窯體的窯體托輪裝置，所述的外筒小窯和所述的外筒大窯的底部分別設(shè)置有用于驅(qū)動整個窯體轉(zhuǎn)動的窯體傳動裝置。外筒大窯和外筒小窯分別由兩個驅(qū)動裝置獨立驅(qū)動，小筒轉(zhuǎn)速慢，以便物料預(yù)熱充分，使污染物質(zhì)充分脫附和裂解。

所述的外筒小窯與所述的外筒大窯之間密封活動連接。防止漏風(fēng)同時不影響大窯和小窯的轉(zhuǎn)動。

所述的內(nèi)筒的內(nèi)壁上設(shè)置有若干揚料板，用以防止物料沉積在所述內(nèi)筒下方，增大物料與熱氣體的接觸面，使物料均勻受熱，提高換熱效果。

所述的內(nèi)筒延伸進外筒窯頭一端所達位置為窯內(nèi)溫度≥850℃處，其末端連接所述內(nèi)筒下料斗，所述內(nèi)筒下料斗為喇叭狀開口，用以方便內(nèi)筒中的物料進入外筒之中，并同時將內(nèi)筒中的脫附和裂解氣體導(dǎo)向外筒的高溫段進行燃燒。

所述的窯體的窯頭處設(shè)置有用于提供燃料的燃料噴射裝置和用于供氧的新風(fēng)鼓風(fēng)機，所述的燃料噴射裝置一端連接燃料儲存塔且其另一端與所述的高溫?zé)Y(jié)段連接，所述的新風(fēng)鼓風(fēng)機的出風(fēng)口伸入到所述的高溫?zé)Y(jié)段內(nèi)。

所述的燃料為煤粉、水煤漿、生物質(zhì)、天然氣、煤氣或電源；所述的內(nèi)筒由耐高溫鋼管制成或由耐高溫鋼板卷制焊接而成；所述的支撐桿由耐高溫金屬或非金屬材料制作，所述的內(nèi)筒下料斗由耐高溫金屬或非金屬材料制作。

本發(fā)明的雙筒回轉(zhuǎn)窯工作原理如下：物料從窯尾端的內(nèi)筒進料口進入內(nèi)筒，隨傾斜設(shè)置并緩慢旋轉(zhuǎn)的窯體沿內(nèi)筒內(nèi)壁移動至窯頭一端的內(nèi)筒下料斗，進入外筒的高溫?zé)Y(jié)段進行焙燒或燒結(jié)；高溫?zé)Y(jié)段產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈩t由設(shè)置在窯尾一端的脫硫除塵器的引風(fēng)機引至降塵室并最終進行除塵脫硫等處理后排放；此過程中，高溫?zé)煔庋赝馔矎母G頭流向窯尾煙氣出口，與內(nèi)筒中的物料不直接接觸，但其所含熱量可由內(nèi)筒壁傳導(dǎo)至內(nèi)筒中的物料從而實現(xiàn)對物料加熱；此外，煙氣回流鼓風(fēng)機將外筒中引出的熱煙氣部分回流到內(nèi)筒中，這樣既可以實現(xiàn)對內(nèi)筒中的物料進行二次加熱，又可以迫使內(nèi)筒中因脫附和裂解過程產(chǎn)生的污染氣體向窯頭一端的高溫段運動，物料與污染氣體運動方向相同，使得污染氣體在高溫?zé)Y(jié)段得到充分的高溫焚燒處理，從而杜絕二惡英、惡臭等有毒有害污染物隨煙氣排入大氣，并使得污染氣體的熱量得到充分利用，極大地降低了后續(xù)除塵過程的壓力。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

（1）提高能源利用效率。其一，物料從窯尾端的內(nèi)筒進入窯體，高溫?zé)煔庠谕馔策\動，并通過內(nèi)筒壁對物料進行間壁式換熱而加熱；其二，在窯尾一端的外筒煙氣出口端設(shè)置煙氣回流鼓風(fēng)機，將外筒中引出的煙氣部分回流到內(nèi)筒中，可以實現(xiàn)對內(nèi)筒中的物料進行二次加熱；其三，內(nèi)筒和外筒之間設(shè)置的支撐桿也可以對內(nèi)筒壁增強導(dǎo)熱，回轉(zhuǎn)窯體轉(zhuǎn)動時，支撐桿及其孔洞可以增強氣流擾動，也可加強對流換熱；其四，物料中有機污染物脫附和裂解產(chǎn)生的污染氣體和碳顆粒得到充分焚燒，其熱量得到充分利用。

（2）有效杜絕有機污染物排入大氣。設(shè)置的煙氣回流鼓風(fēng)機，將外筒中引出的煙氣部分回流到內(nèi)筒中，迫使內(nèi)筒中因脫附和裂解過程產(chǎn)生的污染氣體向窯頭一端的高溫段運動，使得污染氣體在高溫段得到充分的高溫焚燒處理，從而杜絕二惡英、惡臭等有毒有害污染物隨煙氣排入大氣。

（3）降低后續(xù)煙氣處理難度。脫附和裂解過程產(chǎn)生的污染氣體以及碳顆粒得到充分的高溫焚燒，極大地減輕了后續(xù)的除塵脫硫過程的壓力，并有效地避免了濕式除塵過程將有機污染物淋入水中的弊端。

（4）提高生產(chǎn)能力。在內(nèi)筒的內(nèi)壁上設(shè)置揚料板，可以有效避免物料完全堆積于筒體下部的弊端，增大物料與熱氣體的接觸面，使物料均勻受熱，提高換熱效果，從而提高生產(chǎn)能力。

綜上所述，本發(fā)明一種煙氣回流雙筒回轉(zhuǎn)窯，適宜于污泥陶粒燒結(jié)、重金屬或有機污染土壤陶粒燒結(jié)、有機污染土壤熱脫附處理以及垃圾焚燒和污泥烘干，也適宜于對現(xiàn)有單筒回轉(zhuǎn)窯的技術(shù)改造。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種煙氣回流雙筒回轉(zhuǎn)窯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種煙氣回流雙筒回轉(zhuǎn)窯窯體的縱向截面示意圖；

圖3為本發(fā)明一種煙氣回流雙筒回轉(zhuǎn)窯內(nèi)筒下料斗的截面示意圖；

1外筒，1a外筒大窯，1b外筒大窯，2支撐桿，3內(nèi)筒，4揚料板，5內(nèi)筒下料斗，6高溫?zé)Y(jié)段，7燃料噴射裝置，8燃料儲存塔，9成品出口，10窯體托輪裝置，11窯體傳動裝置, 12煙氣出口，13物料進口，14引風(fēng)機，15脫硫除塵器，16進料裝置，17進料斗，18煙氣回流鼓風(fēng)機，19降塵室，20第一煙氣流通孔 ，21第二煙氣流通孔，22新風(fēng)鼓風(fēng)機。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。

具體實施例

一種煙氣回流雙筒回轉(zhuǎn)窯，如圖1所示，包括傾斜設(shè)置的窯體，窯體的窯尾位置高于窯頭位置，窯體包括外筒1以及位于外筒1內(nèi)的內(nèi)筒3，內(nèi)筒3與外筒1同軸固定設(shè)置，外筒1從窯尾到窯頭依次由直徑不同的外筒小窯1a和外筒大窯1b組成，內(nèi)筒3由外筒小窯1a延伸到外筒大窯1b內(nèi)，內(nèi)筒3靠近窯尾處的一端設(shè)置有物料進口13，外筒大窯1b位于窯頭處設(shè)置有成品出口8，內(nèi)筒3靠近窯頭處的一端設(shè)置有內(nèi)筒下料斗5，其位置為外筒大窯1b的溫度≥850℃處，外筒大窯1b內(nèi)且位于內(nèi)筒下料斗5與外筒大窯1b的成品出口8之間為高溫?zé)Y(jié)段6，內(nèi)筒下料斗5上設(shè)置有若干便于內(nèi)筒3中的污染氣體和外筒1中的高溫?zé)煔膺M行氣體交換的第一煙氣流通孔20，外筒小窯1a靠近窯尾處的煙氣出口12連接有降塵室19，降塵室19上連接有用于將降塵室19的煙氣引入脫硫除塵器15的引風(fēng)機14和用以將降塵室19的熱煙氣鼓入內(nèi)筒3的煙氣回流鼓風(fēng)機18，煙氣回流鼓風(fēng)機18的進風(fēng)為降塵室19的熱煙氣，煙氣回流鼓風(fēng)機18的出風(fēng)口伸入內(nèi)筒3的物料進口13。

在此具體實施例中，如圖2所示，外筒小窯1a與內(nèi)筒3之間設(shè)置有若干個支撐桿2，各個支撐桿2在徑向和軸向分別間隔排列，支撐桿2上設(shè)置有若干個第二煙氣流通孔21。外筒小窯1a和外筒大窯1b的底部分別設(shè)置有用于固定整個窯體的窯體托輪裝置10，并且外筒小窯1a和外筒大窯1b的底部分別設(shè)置有用于驅(qū)動窯體轉(zhuǎn)動的窯體傳動裝置11。外筒小窯1a與外筒大窯1b之間密封活動連接。內(nèi)筒3的內(nèi)壁設(shè)置有若干揚料板4。內(nèi)筒下料斗5為喇叭狀開口（如圖3所示）。

在此具體實施例中，窯體的窯頭處設(shè)置有用于提供燃燒的燃料儲存塔8以及與燃料儲存塔8連接的燃料噴射裝置7；燃料噴射裝置7出料口伸入到高溫?zé)Y(jié)段6，同時，窯體的窯頭處設(shè)置有用于供氧的新風(fēng)鼓風(fēng)機22，新風(fēng)鼓風(fēng)機22的出風(fēng)口伸入到高溫?zé)Y(jié)段6內(nèi)。窯體傾斜角度為3°，窯體的窯尾處煙氣溫度為200-400°，高溫?zé)Y(jié)段6的溫度為1100-1300°。脫硫除塵器15的出口連接煙囪（圖中未顯示），脫硫除塵器15收集到的飛灰和降塵室19沉積的飛灰均進行回用后用于燒制陶粒。降塵室19頂部設(shè)置進料斗17，進料斗17通過管道連接物料進口13，進料斗17通過進料裝置16進料。

在此具體實施例中，燃料為煤粉、水煤漿、生物質(zhì)、天然氣、煤氣或電源；內(nèi)筒3由耐高溫鋼管制成或由耐高溫鋼板卷制焊接而成；支撐桿2和內(nèi)筒下料斗5由耐高溫金屬或非金屬材料制作。

當(dāng)然，上述說明并非對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例。本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明保護范圍。