[发明专利]综合利用热能单元温度场焙烧竖窑

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种块状物料焙烧用的竖窑，特别是一种用于焙烧区域大、高产能的焙烧石灰石、白云石、菱镁矿、铝矾土等块状物料的利于实现自动控制的综合利用热能单元温度场焙烧竖窑。

背景技术

近年来，本技术领域内各种类型的竖窑在结构和操作上有了很大的进步。如：竖窑由单膛发展到双膛结构（麦尔兹窑）；燃烧器布置由周边设置发展到周边结合中心设置或顺料流设置；卸料结构由螺锥发展到托板结构；上料和卸料操作实现了机械化和自动化等。

目前，各种形式的竖窑普遍存在以下一些缺点：如焙烧区域大，其温度场内温度分布不均，不同区域物料煅烧程度差异大，质量不易控制；燃烧器分布不合理或喷出的燃料量不能精确控制，造成焙烧区温度局部偏高或偏低，产品生烧”（物料焙烧不完全）或“过烧”（物料焙烧过度）量增大，成品率降低；螺锥或托板卸料时料面下降不均或易出现“卡料”（物料与窑壁或卸料装置粘结，使上部物料难于下沉，即所谓的卡料）”现象等弊病，影响了竖窑热工制度的稳定；窑内预热、焙烧、冷却各环节均达不到精确控制的目的，影响了产品质量的提高和热耗的降低（即产品质量低、能耗高）等等。针对这些问题，本申请人曾设计出一种专利公开号为CN101382381和公告号为CN201293539Y的“整流多室煅烧竖窑”，公开了一种由竖窑外壳、喂料管、热风管、排风管、出料机构、一个集中均料仓、多个独立喂料管、多个独立煅烧室、一个集中多点冷却换热器，一个中心燃烧室、送风装置组成的竖窑。初步解决了焙烧区域大、卸料易卡的问题，但仍存在以下问题：   

1设置的集中均料仓和多个独立喂料管共同完成料柱锁风（利用集中均料仓和喂料管内气体流速高，通风阻力大，实现锁风）的效果不理想。其受集中均料仓内物料储量和物料“离析”现象（物料进入集中均料仓后，大块物料分布在落点较远的位置，小物料分布在落点附近，形成分级现象，术语称“离析”。）的影响较大；

2设置在多个独立煅烧室内的X型物料通道和热烟气绕流用外烟道存在的主要缺陷如下：

1）X型物料通道对物料自由沉降有阻碍作用，在高温下受压易倒塌损坏；

 2）烟气绕流用外烟道，散热损失大，降低了系统的热工效率；

3）热烟气绕流须用高温风机抽出和送入，对风机材料要求高，且易损坏；

3设置的中心燃烧室存在的缺陷如下：

1）不利于对每个独立煅烧室内高温气体排气量的控制，即不利于燃料燃烧产生的热量在每个煅烧室内“按需分配”；

2）不利于对每个独立煅烧室内物料的预热、焙烧过程进行精确调节，使预热、焙烧过程的可控性降低；

4从各独立煅烧室卸入冷却器内的物料堆积成不同的料层高度，造成阻力差异大，冷却气流穿过料层的风量分布不均，物料冷却效果均匀性较差；

5冷却器下部无锁风设备，且采用单点卸料方式，存在的缺陷如下：

1）卸料过程锁风效果差，易扬尘；

2）料面下降不均，影响冷却器内物料冷却效果。 

发明内容

本发明的目的是提供一种综合利用热能单元温度场焙烧竖窑，解决了现有竖窑普遍存在的产品质量低、热耗高等技术问题，与同类设备相比，其结构设计合理，物料分布、气流分布均匀；预热、焙烧、冷却过程可实现精确控制；各个单元温度场焙烧区域小，火焰喷射穿透力强、场内温度分布均匀，具有产品质量好、单机产能大、热耗低等优点。

本发明的目的是通过如下措施来达到：该综合利用热能单元温度场焙烧竖窑竖窑，包括加料仓、加料管、焙烧室和冷却室，其技术要点是：竖窑顶部设置环道分流加料仓，沿环道分流加料仓底部环道对称均匀分布的各卸料口分别与加料锁风管项端连接，各加料锁风管底端分别插入各自独立的单元温度场物料焙烧激活室的进料口；设置在单元温度场物料焙烧激活室上部的烟气通道通过控制烟气排出量的风量调节阀，每个单元温度场物料焙烧激活室沿高度方向从上向下依次是预热区、焙烧区；单元温度场物料焙烧激活室内设置设置至少一层单元温度场燃烧器，每层至少设置一个单元温度场燃烧器；从单元温度场物料焙烧激活室的底部引入经冷却换热升温后的二次助燃风；焙烧区的底部连通物料综合能量整合室；物料综合能量整合室底部卸料口通过物料扩散换热区与均衡气流强化冷却室连通，均衡气流强化冷却室设置中心冷却风帽和分室冷却风帽，均衡气流强化冷却室下部与卸料锁风装置连接。

在所述环道分流加料仓内内置分料锥和高、低料位器。

在所述加料锁风管上部设置加料控制器。