[发明专利]水泥窑低质煤高效燃烧系统及方法

说明书

本发明提供了一种水泥窑低质煤高效燃烧系统及方法，属于低质煤燃烧设备技术领域。该方法水泥窑使用低质煤高效燃烧、降低排放的方法和系统，在窑头采用富氧燃烧技术，在窑尾采用煤气化技术将低质煤在分解炉外气化处理成煤气，通入分解炉内高效燃烧，并通过煤气还原脱硝技术降低排放；系统由制氧系统、富氧燃烧系统、煤气化系统、煤气化进风系统、煤气化进料系统、蒸汽供应系统、煤气输送系统、辅助系统及电控系统等组成，能实现低质煤向易燃优质燃料煤气的品质提升和水泥窑烟气降低排放的双重有益效果。

技术领域

本发明涉及低质煤燃烧设备技术领域，具体涉及一种水泥窑低质煤高效燃烧系统及方法。

背景技术

我国水泥窑熟料煅烧使用的燃料主要是高热值(≧5000kcal/kg)、高挥发份(≧25％)的烟煤，但我国煤炭资源的地区分布很不均匀，大量的优质煤炭集中在华北、西北及中南的部分地区，而其他地区储量相对有限，且大多为低质煤。若能利用低质煤(指无烟煤、贫煤及褐煤)代替烟煤煅烧水泥熟料，可大大降低水泥成本，提高水泥厂的经济效益。国内外各大水泥设备制造商或水泥设计院设计开发了用于燃烧无烟煤的分解炉，这些炉型各有特点，其复杂程度、阻力指标、操作控制要求各不相同，对煤质的适应性也有差异，尚无一种能针对大多数低质煤的通用技术。

近年来国家对环保问题的越来越重视，继火电行业脱硝工作大规模推广后，我国正在推进以水泥行业为主的氮氧化物排放控制。目前水泥企业必须采用脱硝后处理技术(如SNCR选择性非催化还原)才能实现企业满足国家制定的排放标准，未来随着排放标准越来越严格，还必须增加如SCR选择性催化还原等高效脱硝技术，并加重企业生产成本。

因此，如何使用低质煤降低生产成本、保持窑系统稳定运行并保证熟料生产质量，同时还能降低排放有利于环保是水泥企业亟需解决的两个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可利用低质煤代替烟煤等高效煤煅烧水泥的低质煤燃烧系统及方法，以解决上述背景技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一方面，本发明提供的一种水泥窑低质煤高效燃烧系统，包括电气控制系统、分解炉和窑头燃烧器，所述分解炉和所述窑头燃烧器通过三次风管道和回转窑连通，所述窑头燃烧器的进口连通有一制氧系统，所述三次风管道连通有煤气化炉，所述煤气化炉通过主煤气管道和还原煤气管道分别连通所述分解炉炉身和分解炉炉底；所述煤气化炉通过进料管道连通煤粉供应系统，所述煤气化炉通过蒸汽管道连通蒸汽制备系统。

优选的，所述的制氧系统包括氧气制备系统和氧气/空气混合系统。

优选的，所述的煤气化炉与所述进料管道间设有气化炉燃料喷嘴，所述煤气化炉与所述三次风管道之间以及所述煤气化炉与所述蒸汽管道之间均设有气化剂喷嘴。

优选的，所述主煤气管道、所述还原煤气管道、所述进料管道和所述蒸汽管道上均设有流量计。

优选的，所述煤气化炉上还设有压力表和温度计。

另一方面，本发明提供一种水泥窑低质煤高效燃烧方法，该方法包括如下流程步骤：

通过进料管道将煤粉供应系统供应的煤粉通入煤气化炉内；

三次风管道中的高温三次风通入煤气化炉内；

通过蒸汽管道将蒸汽制备系统制备的蒸汽通入煤气化炉内；

利用高温三次风及蒸汽作为气化剂将煤粉气化为煤气；

煤气通过主煤气管道和还原煤气管道分别进入分解炉炉身和分解炉炉底；

通过制氧系统生产氧气，将氧气与空气利用氧气/空气混合系统混合成富氧空气通入窑头燃烧器，助燃喷入的煤粉。