專利名稱：水泥窯高溫廢氣余熱利用的方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水泥生產(chǎn)中煅燒的回轉(zhuǎn)窯窯尾高溫廢氣(900-1000℃)的利用，特別為一種水泥窯高溫廢氣余熱利用的方法及其設(shè)備。
目前，水泥生產(chǎn)中煅燒熟料中的回轉(zhuǎn)窯窯尾排出的廢氣其主要用途一般用作懸浮預(yù)熱器的熱源，預(yù)熱入窯的生料粉，另一種用途是與窯尾冷卻機(jī)的熱空氣混合進(jìn)入窯外分解的分解爐作為助燃空氣。由于以上用法是將廢氣直接進(jìn)入預(yù)熱器或分解爐，帶來了兩方面的問題(1)當(dāng)將廢氣作為懸浮物預(yù)熱器的熱源時，窯尾廢氣的利用受到了燃料品種和煅燒原料成分的限制，因?yàn)楫?dāng)燃燒燃料品種內(nèi)含硫量較高或原料中含堿、氯成份過多時，物料和燃料中發(fā)揮出來的堿、氯、硫和廢氣一起進(jìn)入預(yù)熱器內(nèi)，隨著廢氣溫度的降低，這些揮發(fā)成份絕大部分冷凝成細(xì)霧，被生料所吸附或者吸收，又帶回窯內(nèi)，這樣反復(fù)進(jìn)行，形成了一個預(yù)熱器和窯爐之間的內(nèi)部循環(huán)，使氯、堿、硫的化合物富集起來。當(dāng)窯尾溫度達(dá)到一定數(shù)值時，富集了的氯、堿、硫化合物會低溫熔融，使生料粉黏附在廢氣管道內(nèi)部，隨著溫度的上升，粉塵黏附的數(shù)量和硬度也不斷增加，最后出現(xiàn)系統(tǒng)風(fēng)道堵塞；(2)當(dāng)窯尾高溫廢氣不作為預(yù)熱器熱源而直接與二次風(fēng)混合進(jìn)入分解爐時，雖然能充分利用了廢氣熱量，但因廢氣中含氧量很低，與二次風(fēng)混合后降低了二次風(fēng)的含氧濃度，不利于燃料的充分燃燒。
本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷而提供一種水泥窯高溫廢氣余熱利用的方法及其設(shè)備。
本發(fā)明的目的之一是通過以下技術(shù)解決方案實(shí)現(xiàn)的一種水泥窯高溫廢氣余熱利用的方法，以水泥生產(chǎn)中煅燒熟料的回轉(zhuǎn)窯窯尾排出的高溫廢氣為熱源，利用高溫?zé)峁軗Q熱器加熱窯尾冷卻機(jī)的排氣作為分解爐的二次風(fēng)助燃。
本發(fā)明的目的之二是通過以下技術(shù)解決方案實(shí)現(xiàn)的一種采用前述方法的水泥窯高溫廢氣余熱利用的設(shè)備，它包括有預(yù)熱器、冷卻機(jī)、分解爐、風(fēng)機(jī)、回轉(zhuǎn)窯，它還包括有高溫?zé)峁軗Q熱器。
本發(fā)明的目的還可通過以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)前述的水泥窯高溫廢氣余熱利用的方法，其中所述的由回轉(zhuǎn)窯窯尾部排出的溫度約為900-1000℃窯尾廢氣，進(jìn)入高溫?zé)峁軗Q熱器的下部空腔，將部分熱量傳給熱管的冷凝段后形成溫度＞600℃的廢氣，此廢氣可以作為其他熱源，而由冷卻機(jī)排出的熱空氣，溫度約為600-700℃，通過二次風(fēng)道進(jìn)入熱管換熱器的上部空腔接受熱管蒸發(fā)段傳來的熱量，升高至750-850℃進(jìn)入分解爐或預(yù)熱器或分解爐和預(yù)熱器。
前述的水泥窯高溫廢氣余熱利用的設(shè)備，其中所述的高溫?zé)峁軗Q熱器內(nèi)由上下兩部分空腔組成，上、下兩部分空腔間用隔板隔開，下部空腔內(nèi)置穿過隔板的熱管的蒸發(fā)段，上部空腔內(nèi)置熱管的冷凝段，回轉(zhuǎn)窯的窯尾廢氣通道與設(shè)在高溫?zé)峁軗Q熱器下部空腔側(cè)面的蒸發(fā)段進(jìn)氣口相連通，冷卻機(jī)排氣口通過二次風(fēng)道與設(shè)在高溫?zé)峁軗Q熱器上部空腔側(cè)面的冷凝段進(jìn)氣口相連通，設(shè)在高溫?zé)峁軗Q熱器上部空腔另一側(cè)面的冷凝段的出氣口通過廢氣通道與分解爐或預(yù)熱器或分解爐和預(yù)熱器相連通，而設(shè)在下部空腔另一側(cè)面的蒸發(fā)段的出氣口可通往其它需要熱源的部位。
前述的水泥窯高溫廢氣余熱利用的設(shè)備，其中所述的熱管上的翅片最好為螺旋翅片，也可為光管。
前述的水泥窯高溫廢氣余熱利用的設(shè)備，其中所述的熱管的材料均采用25-20NiCr合金鋼。
前述的水泥窯高溫廢氣余熱利用的設(shè)備，其中所述的高溫?zé)峁軗Q熱器的位置可以是直立，也可以是臥放。
前述的水泥窯高溫廢氣余熱利用的設(shè)備，其中所述的高溫?zé)峁軆?nèi)的工作液體可以是堿金屬，最好為鈉、鉀或鈉和鉀混合物中的任何一種。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于入爐的空氣溫度高，可以給物料升溫級分解提供部分熱量；入爐的空氣溫度穩(wěn)定，使燃料著火穩(wěn)定，并能提高氣流對物料的浮送能力；由于窯尾氣不入分解爐，故分解爐的容積只需考慮分解工藝需要，不需因窯氣加入而增大容積；CO2含量減少對硅酸鹽分解有利；二次風(fēng)中的氧濃度高，對燃料充分燃燒有利，燃燒的發(fā)熱能力將大大增加。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明高溫?zé)峁軗Q熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1、圖2所示，本發(fā)明的水泥窯高溫廢氣余熱利用的設(shè)備，它包括有預(yù)熱器6、冷卻機(jī)1、分解爐5、風(fēng)機(jī)7、回轉(zhuǎn)窯2，它還包括有高溫?zé)峁軗Q熱器4。高溫?zé)峁軗Q熱器4可由上下兩部分空腔11、12組成，上、下兩部分空腔11、12間用隔板13隔開，上部空腔11內(nèi)置穿過隔板13的熱管14的冷凝段15，下部空腔12內(nèi)置熱管14的蒸發(fā)段16，回轉(zhuǎn)窯2的窯尾廢氣通道8與設(shè)在高溫?zé)峁軗Q熱器4下部空腔12側(cè)面的蒸發(fā)段進(jìn)氣口17相連通，冷卻機(jī)排氣口通過二次風(fēng)道3與設(shè)在高溫?zé)峁軗Q熱器4上部空腔11側(cè)面的冷凝段進(jìn)氣口19相連通，設(shè)在高溫?zé)峁軗Q熱器4上部空腔11另一側(cè)面的冷凝段的出氣口20通過廢氣通道21與分解爐5或預(yù)熱器6和分解爐5與預(yù)熱器6相連通，而設(shè)在高溫?zé)峁軗Q熱器下部空腔12另一側(cè)面的蒸發(fā)段的出氣口18可通往其它需要熱源的部位。熱管14上的翅片22最好為螺旋翅片，螺旋翅片的作用是強(qiáng)化傳熱而增加的附加傳熱面積，也可不加翅片只為光管。熱管14上的材料均采用25-20NiCr合金鋼。可以承受1100℃高溫。高溫?zé)峁軗Q熱器4的位置可以是直立，也可以是臥放。高溫?zé)峁?4內(nèi)的工作液體23可以是堿金屬，最好為鈉、鉀或鈉和鉀混合物中的任何一種。
本發(fā)明水泥窯高溫廢氣余熱利用的方法，在水泥生產(chǎn)中，以水泥生產(chǎn)中煅燒熟料的回轉(zhuǎn)窯2窯尾排出的高溫廢24為熱源，利用高溫?zé)峁軗Q熱器4加熱窯尾冷卻機(jī)1排出的氣體10作為分解爐5的二次風(fēng)助燃。即由回轉(zhuǎn)窯2窯尾部排出的溫度約為900-1000℃窯尾廢氣24，進(jìn)入高溫?zé)峁軗Q熱器4的下部空腔12，將部分熱量傳給熱管14后形成溫度為＞600℃的廢氣9，此廢氣9可以作為其他熱源，產(chǎn)蒸汽或預(yù)熱新鮮空氣。而由冷卻機(jī)1排出的熱空氣10溫度約為600-700℃，通過二次風(fēng)道3進(jìn)入熱管換熱器4的上部空腔11接受熱管14傳來的熱量，升高至溫度為750-850℃的氣體25進(jìn)入分解爐5?；蝾A(yù)熱器6或同時進(jìn)入分解爐和預(yù)熱器。這樣既利用了高溫廢氣的高品位余熱，又不至于降低二次風(fēng)中的含氧量，因而進(jìn)入分解爐5的燃料可以充分燃燒，大大節(jié)省了燃料，達(dá)到了節(jié)能的效果。
實(shí)施例一在水泥生產(chǎn)中，由回轉(zhuǎn)窯2窯尾部排出的溫度約為950℃的窯尾廢氣24，經(jīng)過窯尾廢氣通道8，通過高溫?zé)峁軗Q熱器4的下部的蒸發(fā)段進(jìn)氣口17進(jìn)入下部空腔12，將部分熱量傳給其內(nèi)的熱管14的蒸發(fā)段16，降溫后的氣體9從蒸發(fā)段的出氣口18離去，作其它熱源使用。而冷卻機(jī)1排出的氣體10的溫度為650℃，通過二次風(fēng)道3和高溫?zé)峁軗Q熱器4上部的冷凝段進(jìn)氣口19進(jìn)入高溫?zé)峁軗Q熱器4的上部空腔，接受熱管蒸發(fā)段16傳來的熱量，使氣體10溫度升高至800℃成為氣體25，氣體25通過蒸發(fā)段出氣口20，穿過廢氣通道21進(jìn)入分解爐5內(nèi)，使分解爐5的燃料可以充分燃燒，達(dá)到了本發(fā)明的目的。
權(quán)利要求
1.一種水泥窯高溫廢氣余熱利用的方法，以水泥生產(chǎn)中煅燒熟料的回轉(zhuǎn)窯窯尾排出的高溫廢氣為熱源，利用高溫?zé)峁軗Q熱器加熱窯尾冷卻機(jī)的排氣作為分解爐的二次風(fēng)助燃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥窯高溫廢氣余熱利用的方法，其特征在于由回轉(zhuǎn)窯窯尾部排出的溫度約為900-1000℃窯尾廢氣，進(jìn)入高溫?zé)峁軗Q熱器的下部空腔，將部分熱量傳給熱管的蒸發(fā)段后形成溫度為＞600℃的廢氣，此廢氣可以作為其他熱源，而由冷卻機(jī)排出的熱空氣，溫度約為600-700℃，通過二次風(fēng)道進(jìn)入熱管換熱器的上部空腔接受熱管冷凝段放出的熱量，升高至750-850℃進(jìn)入分解爐或預(yù)熱器或分解爐和預(yù)熱器。
3.一種采用上述權(quán)利要求所述方法的水泥窯高溫廢氣余熱利用的設(shè)備，它包括有預(yù)熱器、冷卻機(jī)、分解爐、風(fēng)機(jī)、回轉(zhuǎn)窯，其特征在于它還包括有高溫?zé)峁軗Q熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水泥窯高溫廢氣余熱利用的設(shè)備，其特征在于高溫?zé)峁軗Q熱器由上下兩部分空腔組成，上、下兩部分空腔間用隔板隔開，上部空腔內(nèi)置穿過隔板的熱管的冷凝段，下部空腔內(nèi)置熱管的蒸發(fā)段，回轉(zhuǎn)窯的窯尾廢氣通過窯尾廢氣管與設(shè)在高溫?zé)峁軗Q熱器下部空腔側(cè)面的蒸發(fā)段進(jìn)氣口相連通，冷卻機(jī)廢氣出口通過冷卻機(jī)廢氣管與設(shè)在高溫?zé)峁軗Q熱器上部空腔側(cè)面的冷凝段進(jìn)氣口相連通，設(shè)在上部空腔另一側(cè)面的冷凝段的出氣口通過廢氣管與分解爐或預(yù)熱器或分解爐和預(yù)熱器相連通，而設(shè)在下部空腔另一側(cè)面的蒸發(fā)段的出氣口可通往其它需要熱源的部位。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的水泥窯高溫廢氣余熱利用的設(shè)備，其特征在于，熱管上的翅片最好為螺旋翅片，也可為光管。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的水泥窯高溫廢氣余熱利用的設(shè)備，其特征在于熱管的材料均采用25-20NiCr合金鋼。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的水泥窯高溫廢氣余熱利用的設(shè)備，高溫?zé)峁軗Q熱器的位置可以是直立，也可以是臥放。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的水泥窯高溫廢氣余熱利用的設(shè)備，高溫?zé)峁軆?nèi)的工作液體可以是堿金屬，最好為鈉、鉀或鈉和鉀混合物中的任何一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水泥窯高溫廢氣余熱利用的設(shè)備及其方法。其設(shè)備包括有預(yù)熱器、冷卻機(jī)、分解爐、風(fēng)機(jī)、回轉(zhuǎn)窯,它還包括有高溫?zé)峁軗Q熱器。采用上述設(shè)備的水泥窯高溫廢氣余熱利用的方法是以水泥生產(chǎn)中煅燒熟料的回轉(zhuǎn)窯窯尾排出的高溫廢氣為熱源,利用高溫?zé)峁軗Q熱器加熱窯尾冷卻機(jī)的排氣作為分解爐的二次風(fēng)助燃。這樣既利用了高溫廢氣的高品位余熱,又不至于降低二次風(fēng)中的含氧量高,大大節(jié)省了燃料,達(dá)到了節(jié)能的效果。
文檔編號F27D17/00GK1274830SQ9911422
公開日2000年11月29日 申請日期1999年5月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月21日
發(fā)明者莊駿 申請人:莊駿, 張紅, 魏守福