[发明专利]一种用于干法回转窑水泥生产的富氧供应工艺

说明书

技术领域

本发明涉及干法水泥生产技术领域，具体涉及一种用于干法回转窑水泥生产的富氧供应工艺。 

背景技术

长期以来，水泥行业一直是我国国民经济建设的重要基础材料产业，近年来，随着我国经济的高速发展，其行业规模也得以极大的扩张，业内企业虽经多次兼并整合，目前仍拥有规模以上企业近3000家，水泥产量已连续多年位居世界首位。同时，由于水泥行业也是我国主要的高能耗、高排放产业，是工业领域节能减排的重点和难点，其节能减排效果对完成我国能源消耗目标、工业可持续发展起着举足轻重的作用，因此，进一步提升水泥生产技术、加大节能减排力度、提高资源利用率成为水泥行业的主要发展方向。

干法回转窑技术是目前主要发展的水泥生产技术，其具有综合能耗低、产品质量稳定、环境污染相对较小的特点。同时，由于富氧燃烧技术一方面可使火焰温度及黑度提高,加强火焰对物料的辐射传热能力，增强燃烧过程、缩短燃烧时间，另一方面也可因空气量减少,煤燃尽程度的提高,使燃料的燃烧效率提高,达到节能降耗、减少环境污染的效果。因此，在干法回转窑技术的基础上，将其与富氧燃烧技术相结合，就成为水泥生产新技术发展的一个重要技术途径。

通常，采用干法回转窑技术水泥生产过程中，运用富氧助燃时，最常用的方式是将富氧供给回转窑系统和分解炉系统，以实现煤粉于回转窑和分解炉内的富氧燃烧。

如公开号为CN102434890A，名称为“一种为水泥回转窑多通道燃烧器富氧助燃提供富氧气体的方法”的发明专利申请，公开了一种采用膜法富氧技术针对水泥回转窑进行富氧助燃的方法，该技术方案主要是：首先采用膜分离技术，自空气中分离获取两种不同纯度的富氧气体；然后，将两种不同纯度的富氧气体分别送入水泥回转窑的多通道燃烧器的不同部位，进行富氧助燃；其中膜分离技术采用两级膜分离装置的两级分离步骤，从第二级膜分离器的渗透气出口输出较高纯度的富氧气体送入多通道燃烧器中心风口；从滞留气出口输出较低纯度的富氧气体送入多通道燃烧器的轴流风入口。但该技术方案存在以下技术缺陷：首先是由于采用膜分离的方式制取富氧，由于膜分离技术本身的技术限制，所制富氧中氧含量较低，即便采用二级膜分离，也仅能获得含氧量约40%的富氧，该富氧中的含氧量较低，难以实现通过与空气混合来灵活调节其所述净风（中心风、轴流风）含氧量的目的，因此只能直接送入多风道煤粉燃烧器，难以实现富氧助燃的灵活调节；其次，方案中采用了多个升压设备（增压风机、真空泵），富氧的产生和富氧助燃过程的实现需要建立在较高能耗的基础上；再者，由于采用膜分离制富氧并升压送入燃烧器的方式，废弃了原干法水泥回转窑工艺中的煤风风机和净风风机，造成了较大的投资浪费，不利于对原工艺的富氧燃烧改造。

公开号为CN101851073A，名称为“干法水泥孰料烧成装备”的发明专利申请，公开了一种结合富氧助燃技术的干法水泥熟料烧成设备，其技术方案主要是：熟料冷却机换热器输出端连通三路风管分别通入回转窑、回转窑用喷煤管、分解炉，富氧源的输出富氧管输出端分别与喷煤管的一次风管侧向联通、与回转窑连通，与通入分解炉的三次风管连通、与分解炉连通。但该技术方案存在以下技术缺陷：所有富氧的加入方式基本采用在原风管的管侧添加，如在原一、二次风的风管管侧直接添加入富氧，上述方式首先需要在富氧源的输出端添加增压风机，增大了投资和运行费用；其次管侧添加的方式难以实现富氧与原管内空气的充分混合，不易保障操作的稳定性；另外，采用熟料冷却过程中产生的高温冷却风加入富氧后形成高温富氧风，并以此高温富氧风作为煤粉输送的一次风，这一技术措施也存在较大的安全隐患。

因此，综合考虑整个干法回转窑水泥生产流程，并从降低富氧制备及供应能耗，提高富氧燃烧技术于干法回转窑水泥生产中应用的灵活性、可调性、实用性出发，并充分利用现有干法回转窑水泥生产工艺中已有设备，有必要建立一种用于干法回转窑水泥生产的富氧供应工艺。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的缺点，提供了一种与干法回转窑水泥生产中富氧助燃过程相适应的富氧供应工艺。本发明采用VPSA（真空变压吸附）所制具有较高氧含量的富氧，在回转窑和分解炉的煤风风机和净风风机吸入口前直接加入到煤风风机和净风风机的进风管中，具有设备投资低、运行能耗低、富氧助燃过程更易调节，且无需改变现有水泥回转窑工艺中的既有设备等优点。

为解决以上技术问题，本发明所提供的技术方案如下：