[实用新型]一种水泥窑利用液态氧和液态氮冷却熟料的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及水泥窑富氧燃烧领域，特别涉及一种水泥窑利用液态氧和液态氮冷却熟料的装置，是一种利用液态氧和液态氮冷却熟料并强化回转窑预热分解系统燃烧的装置。

背景技术

富氧燃烧是指在比空气(含氧20.9％)含氧浓度高的富氧空气中的燃烧：它是一项高效节能的燃烧技术，在玻璃工业、冶金工业及热能工程领域均有应用。通常空气中只有20.9％的氧气，燃料在空气燃烧时因缺氧会降低发热量，造成能源浪费：煤炭(包括油品、天然气)在26％～31％氧浓度时，获得最佳的燃烧效率。富氧燃烧机理是将高浓度氧气送入燃烧设备中，提高燃烧空气的氧气含量，从而提高窑炉燃烧效率，使燃料在富氧燃烧中极大的转化成热能。

随着全球能源危机的加剧，燃料价格的不断上涨及环保要求的不断提高，企业的生产成本越来越高，节能降耗和保护环境是每个企业发展的重要问题。富氧燃烧作为较新的燃烧技术在节能和减排方面的优良性能，在工业炉窑方面的应用得到了大力的推广。随着水泥企业节能减排力度加大，降低能源消耗成为降低成本的重要手段，富氧燃烧技术日趋成熟。

公开号CN102434890的发明专利介绍了采用膜分离技术，自空气中分离获取两种不同纯度的富氧气体，再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。该发明无需改善现有的燃烧器、增强了富氧燃烧的调节性。然而在改善并提高燃烧性能的前提下，水泥窑还要解决另一个问题，就是防止硅酸三钙在温度超过1250℃时的过度分解以及防止或减少了MgO晶体析出，改善熟料稳定性；防止C₃S的晶体长大，提高熟料的易磨性。此外，回转窑熟料在篦冷机的中温段，还需要解决C₂S的晶型转换问题，尤其是在生产高C₂S熟料产品时，更需要通过急速冷却的方式，使熟料快速通过晶型转换温度区间，因此水泥窑设置了熟料冷却段，其目的是将高温的熟料进行冷却，以改善上述的问题，但目前的冷却段所采用的是大功率的风冷机使用的是自然空气，并且随着环境温度的变化存在冷却能耗大，冷却效果不稳定的问题，进而影响水泥产品质量的问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种水泥窑利用液态氧和液态氮冷却熟料的装置。是一种利用液态氧和液态氮冷却熟料并强化回转窑预热分解系统燃烧的装置。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种水泥窑利用液态氧和液态氮冷却熟料的装置，包括水泥窑篦冷机，水泥窑的高温熟料从回转窑出来后落入水泥窑篦冷机，所述水泥窑篦冷机顺序设置有高温降温区、中温降温区、低温降温区，所述高温熟料经高温降温区、中温降温区和低温降温区后转入下一道工序段，在所述篦冷机高温降温区和中温降温区分别设置有风冷鼓风机，在所述高温降温区风冷鼓风机的输出或输入管道上设置有液氧输入接口，在所述中温降温区风冷鼓风机的输出或输入管道上设置有液氮输入接口，一个液氧源通过液氧连接管与液氧输入接口连接，一个液氮源通过液氮连接管与液氮输入接口连接，一个控制电路根据高温降温区和中温降温区的温度控制液氧与空气的送入比例以及液氮与空气的送入比例。

方案进一步是：所述控制电路包括工业控制器、风速传感器、流量控制电磁阀、变频电源控制器、温度传感器；

当液氧输入接口和液氮输入接口分别设置在鼓风机输出管道上的时候，在所述高温降温区风冷鼓风机输出管道从鼓风机输出口到液氧输入接口之间、以及所述中温降温区风冷鼓风机输出口到液氮输入接口之间分别设置用于测量风量的所述风速传感器；

当液氧输入接口和液氮输入接口分别设置在鼓风机输入管道上的时候，在所述高温降温区风冷鼓风机输入管道进风口到液氧输入接口之间、以及所述中温降温区风冷鼓风机输入管道进风口到液氮输入接口之间分别设置用于测量风量的所述风速传感器；

所述的液氧连接管和液氮连接管上分别设置有所述流量控制电磁阀，所述风冷鼓风机的电机连接的是所述变频电源控制器，所述篦冷机的高温降温区和中温降温区分别设置有所述温度传感器，所述的风速传感器、温度传感器连接至工业控制器的信号输入电路，所述工业控制器的控制输出电路分别连接变频电源控制器、流量控制电磁阀。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

液氧通入的优点：

1，加速了熟料的热交换，使高温熟料骤冷，防止或减少C3S在1250℃的分解，防止或减少了MgO晶体析出，改善熟料稳定性；防止C₃S的晶体长大，提高熟料的易磨性。