本發(fā)明涉及一種預(yù)熱器脫硫的設(shè)施及方法，特別是一種預(yù)熱器內(nèi)部自循環(huán)脫硫的設(shè)施及方法。
背景技術(shù)：
新型干法水泥生產(chǎn)中含高硫的煙氣無(wú)法直接排入大氣，通常借用燃煤發(fā)電行業(yè)堿液洗氣的脫硫方法，在含硫煙氣由預(yù)熱器排出進(jìn)入收塵器之前增設(shè)脫硫洗氣設(shè)施，增加了系統(tǒng)的動(dòng)力消耗，同時(shí)需要額外采購(gòu)脫硫材料，增加了水泥生產(chǎn)的成本，也容易導(dǎo)致水泥企業(yè)脫硫設(shè)施配置與運(yùn)營(yíng)兩張皮的現(xiàn)象；也有的水泥企業(yè)在水泥生料配料階段采用中添加堿性材料（如生石灰）的方法，增加了生料的種類和配套的存儲(chǔ)、計(jì)量和輸送設(shè)備，投資較大，當(dāng)水泥生料硫分變化較大時(shí)，容易形成配料過(guò)量或欠量，脫硫效果難以保證，因此，研究探索符合我國(guó)水泥生產(chǎn)特點(diǎn)的脫硫方法勢(shì)在必行。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)預(yù)熱器外部脫硫技術(shù)的不足，提供一種預(yù)熱器內(nèi)部自循環(huán)脫硫的設(shè)施及方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：預(yù)熱器內(nèi)部自循環(huán)脫硫的設(shè)施包括：喂料機(jī)、預(yù)熱器、給料閥、收塵器、調(diào)節(jié)閥、分解爐和回轉(zhuǎn)窯；喂料機(jī)與預(yù)熱器的進(jìn)料口連接，預(yù)熱器的出料口連接有給料閥，預(yù)熱器的除塵口與收塵器連接；給料閥與分解爐連接，給料閥還與回轉(zhuǎn)窯連接；回轉(zhuǎn)窯的輸出端與分解爐連接；分解爐的輸出端與預(yù)熱器的輸入端連接，預(yù)熱器的輸出端通過(guò)調(diào)節(jié)閥反饋到預(yù)熱器的輸入端。
所述的預(yù)熱器為5級(jí)，豎向串聯(lián)布置；第1級(jí)至第4級(jí)預(yù)熱器均設(shè)有1個(gè)風(fēng)料混合輸入端、1個(gè)固態(tài)物料輸出端、1個(gè)煙氣輸出端；第5級(jí)預(yù)熱器設(shè)有1個(gè)風(fēng)料混合輸入端、2個(gè)固態(tài)物料輸出端、1個(gè)煙氣輸出端。
第1級(jí)預(yù)熱器煙氣輸出端通過(guò)管路與收塵器連接，第1級(jí)預(yù)熱器風(fēng)料混合輸入端通過(guò)管路分別與喂料機(jī)輸出端、第2級(jí)預(yù)熱器的煙氣輸出端連接，第1級(jí)預(yù)熱器固態(tài)物料輸出端通過(guò)管路與1#給料閥輸入端連接；
第2級(jí)預(yù)熱器風(fēng)料混合輸入端通過(guò)管路分別與1#給料閥輸出端、第3級(jí)預(yù)熱器煙氣輸出端、調(diào)節(jié)閥輸出端連接，第2級(jí)預(yù)熱器固態(tài)物料輸出端通過(guò)管路與2#給料閥輸入端連接；
第3級(jí)預(yù)熱器風(fēng)料混合輸入端通過(guò)管路分別與2#給料閥輸出端、第4級(jí)預(yù)熱器煙氣輸出端連接，第3級(jí)預(yù)熱器固態(tài)物料輸出端通過(guò)管路與3#給料閥輸入端連接；
第4級(jí)預(yù)熱器風(fēng)料混合輸入端通過(guò)管路分別與3#給料閥輸出端、第5級(jí)預(yù)熱器煙氣輸出端連接，第4級(jí)預(yù)熱器固態(tài)物料輸出端通過(guò)管路與4#給料閥輸入端連接；
分解爐通過(guò)管路分別與4#給料閥輸出端、第5級(jí)預(yù)熱器風(fēng)料混合輸入端、回轉(zhuǎn)窯連接；
第5級(jí)預(yù)熱器的一個(gè)固態(tài)物料輸出端通過(guò)管路與調(diào)節(jié)閥輸入端連接，另一個(gè)固態(tài)物料輸出端通過(guò)管路與5#給料閥輸入端連接。
所述的給料閥有5個(gè)，分別為1#～5#給料閥；所述的5#給料閥輸出端通過(guò)管路與回轉(zhuǎn)窯連接；
所述的1#～5#給料閥包括圓形和方形管道閥，翻板式閥芯，外置平衡重錘。
所述的調(diào)節(jié)閥包括圓形和方形管道閥，插板式閥芯，驅(qū)動(dòng)方式包括手動(dòng)或電動(dòng)。
一種預(yù)熱器內(nèi)部自循環(huán)脫硫的方法，包括以下步驟：
步驟1：高溫?zé)煔庥苫剞D(zhuǎn)窯至收塵器形成管路串聯(lián)通道，氣流路徑為回轉(zhuǎn)窯→分解爐→第5級(jí)預(yù)熱器風(fēng)→第4級(jí)預(yù)熱器→第3級(jí)預(yù)熱器→第2級(jí)預(yù)熱器→第1級(jí)預(yù)熱器→收塵器；
所述步驟1中第2級(jí)預(yù)熱器煙氣溫度為500℃～550℃,壓力為-6000±50Pa。
步驟2：水泥生料粉由喂料機(jī)至回轉(zhuǎn)窯形成管路串聯(lián)通道，料流路徑為喂料機(jī)→第1級(jí)預(yù)熱器→1#給料閥→第2級(jí)預(yù)熱器→2#給料閥→第3級(jí)預(yù)熱器→3#給料閥→第4級(jí)預(yù)熱器→4#給料閥→分解爐→第5級(jí)預(yù)熱器→4#給料閥→回轉(zhuǎn)窯；
所述步驟2中第5級(jí)預(yù)熱器煙氣溫度為850℃～900℃，壓力為-2000±50Pa，生料粉發(fā)生分解反應(yīng)，反應(yīng)轉(zhuǎn)換率為95%～99%；其分解反應(yīng)為：
CaCO3→CaO+CO2。
步驟3：內(nèi)部循環(huán)脫硫：在壓力差的作用下，第5級(jí)預(yù)熱器中的部分CaO通過(guò)管道經(jīng)由調(diào)節(jié)閥進(jìn)入第2級(jí)預(yù)熱器，與進(jìn)入第2級(jí)預(yù)熱器的高溫含硫（SO2）煙氣發(fā)生，將煙氣中的SO2轉(zhuǎn)化為CaSO3，完成硫的固化，其反應(yīng)如下：
CaO+SO2→CaSO3。
有益效果及優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明與傳統(tǒng)預(yù)熱器外部脫硫的方法相比，有如下具體有益效果和優(yōu)點(diǎn)
1、取消了堿液洗氣設(shè)備和裝置，也取消了生料配料階段的脫硫劑儲(chǔ)存、計(jì)量給料等環(huán)節(jié)，大大降低了脫硫設(shè)備投資。
2、取消了對(duì)外購(gòu)脫硫劑的依賴，不增加原料采購(gòu)成本。
3、利用預(yù)熱器系統(tǒng)自身固有壓差，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)脫硫劑的輸送，額外動(dòng)力消耗少。
4、脫硫劑來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)部料流，封閉式循環(huán)作業(yè)，煙氣脫硫后的固化物可作為水泥熟料的有效成分，不產(chǎn)生額外廢棄物。
5、脫硫劑采用管道輸送，系統(tǒng)改造施工方便快捷，工期短。
6、脫硫劑的用量通過(guò)調(diào)節(jié)閥控制，簡(jiǎn)單方便。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
一種預(yù)熱器內(nèi)部自循環(huán)脫硫的設(shè)施包括：喂料機(jī)、預(yù)熱器、給料閥、收塵器、調(diào)節(jié)閥、分解爐和回轉(zhuǎn)窯；喂料機(jī)與預(yù)熱器的進(jìn)料口連接，預(yù)熱器的出料口連接有給料閥，預(yù)熱器的除塵口與收塵器連接；給料閥與分解爐連接，給料閥還與回轉(zhuǎn)窯連接；回轉(zhuǎn)窯的輸出端與分解爐連接；分解爐的輸出端與預(yù)熱器的輸入端連接，預(yù)熱器的輸出端通過(guò)調(diào)節(jié)閥反饋到預(yù)熱器的輸入端。
所述的預(yù)熱器為5級(jí)，豎向串聯(lián)布置；第1級(jí)至第4級(jí)預(yù)熱器均設(shè)有1個(gè)風(fēng)料混合輸入端、1個(gè)固態(tài)物料輸出端、1個(gè)煙氣輸出端；第5級(jí)預(yù)熱器設(shè)有1個(gè)風(fēng)料混合輸入端、2個(gè)固態(tài)物料輸出端、1個(gè)煙氣輸出端。
第1級(jí)預(yù)熱器煙氣輸出端通過(guò)管路與收塵器連接，第1級(jí)預(yù)熱器風(fēng)料混合輸入端通過(guò)管路分別與喂料機(jī)輸出端、第2級(jí)預(yù)熱器的煙氣輸出端連接，第1級(jí)預(yù)熱器固態(tài)物料輸出端通過(guò)管路與1#給料閥輸入端連接；
第2級(jí)預(yù)熱器風(fēng)料混合輸入端通過(guò)管路分別與1#給料閥輸出端、第3級(jí)預(yù)熱器煙氣輸出端、調(diào)節(jié)閥輸出端連接，第2級(jí)預(yù)熱器固態(tài)物料輸出端通過(guò)管路與2#給料閥輸入端連接；
第3級(jí)預(yù)熱器風(fēng)料混合輸入端通過(guò)管路分別與2#給料閥輸出端、第4級(jí)預(yù)熱器煙氣輸出端連接，第3級(jí)預(yù)熱器固態(tài)物料輸出端通過(guò)管路與3#給料閥輸入端連接；
第4級(jí)預(yù)熱器風(fēng)料混合輸入端通過(guò)管路分別與3#給料閥輸出端、第5級(jí)預(yù)熱器煙氣輸出端連接，第4級(jí)預(yù)熱器固態(tài)物料輸出端通過(guò)管路與4#給料閥輸入端連接；
分解爐通過(guò)管路分別與4#給料閥輸出端、第5級(jí)預(yù)熱器風(fēng)料混合輸入端、回轉(zhuǎn)窯連接；
第5級(jí)預(yù)熱器的一個(gè)固態(tài)物料輸出端通過(guò)管路與調(diào)節(jié)閥輸入端連接，另一個(gè)固態(tài)物料輸出端通過(guò)管路與5#給料閥輸入端連接。
所述的給料閥有5個(gè)，分別為1#～5#給料閥；所述的5#給料閥輸出端通過(guò)管路與回轉(zhuǎn)窯連接；
所述的1#～5#給料閥包括圓形和方形管道閥，翻板式閥芯，外置平衡重錘。
所述的調(diào)節(jié)閥包括圓形和方形管道閥，插板式閥芯，驅(qū)動(dòng)方式包括手動(dòng)或電動(dòng)。
一種預(yù)熱器內(nèi)部自循環(huán)脫硫的方法，包括以下步驟：
步驟1：高溫?zé)煔庥苫剞D(zhuǎn)窯至收塵器形成管路串聯(lián)通道，氣流路徑為回轉(zhuǎn)窯→分解爐→第5級(jí)預(yù)熱器風(fēng)→第4級(jí)預(yù)熱器→第3級(jí)預(yù)熱器→第2級(jí)預(yù)熱器→第1級(jí)預(yù)熱器→收塵器。
所述步驟1中第2級(jí)預(yù)熱器煙氣溫度為550℃,壓力為-6000Pa。
步驟2：水泥生料粉由喂料機(jī)至回轉(zhuǎn)窯形成管路串聯(lián)通道，料流路徑為喂料機(jī)→第1級(jí)預(yù)熱器→1#給料閥→第2級(jí)預(yù)熱器→2#給料閥→第3級(jí)預(yù)熱器→3#給料閥→第4級(jí)預(yù)熱器→4#給料閥→分解爐→第5級(jí)預(yù)熱器→4#給料閥→回轉(zhuǎn)窯。
所述步驟2中第5級(jí)預(yù)熱器煙氣溫度為850℃，壓力為-2000Pa，生料粉發(fā)生分解反應(yīng)，反應(yīng)轉(zhuǎn)換率為95%～99%；其分解反應(yīng)為：
CaCO3→CaO+CO2。
步驟3：內(nèi)部循環(huán)脫硫：在壓力差的作用下，第5級(jí)預(yù)熱器中的部分CaO通過(guò)管道經(jīng)由調(diào)節(jié)閥進(jìn)入第2級(jí)預(yù)熱器，與進(jìn)入第2級(jí)預(yù)熱器的高溫含硫（SO2）煙氣發(fā)生，將煙氣中的SO2轉(zhuǎn)化為CaSO3，完成硫的固化，其反應(yīng)如下：
CaO+SO2→CaSO3。