[发明专利]一种石灰窑及其控制方法

说明书

本申请公开一种石灰窑及其控制方法，石灰窑包括燃料在线切换系统，所述系统包括煤气供应装置、煤粉供应装置、N个燃料切换器和N个喷枪；当将全部喷枪的燃料由煤粉切换为煤气，依次关闭燃料切换器中煤粉进口处的阀体和煤粉切断阀，将煤粉输送风机调至待机；提高煤气输送风机运转频率，当煤气风压达到入窑要求后，依次打开煤气切断阀和燃料切换器中煤气进口处的阀体，煤气依次经过煤气输送管道、煤气环管、N个燃料切换器的煤气进口和燃料出口、以及N个喷枪，流入窑膛内；打开助燃风切断阀，调节助燃风机运转频率，使助燃风量与煤气量匹配，切换过程结束。本申请克服了石灰窑燃料种类单一、生产适应性差的缺陷，实现了石灰窑煤气/煤粉在线切换。

技术领域

本申请涉及石灰窑技术领域，尤其涉及一种石灰窑及其控制方法。

背景技术

石灰窑是石灰生产工艺中的核心设备，石灰石原料在石灰窑中被加热至1100℃，煅烧生成石灰成品，石灰石煅烧所使用的燃料通常包括煤气和煤粉。由于煤气和煤粉的燃烧特性不同，对于某一特定的石灰窑，其使用的燃料种类是固定的。

由于现有石灰窑只能使用煤气或煤粉燃料中的一种，如果需要更换燃料种类，只能通过改装石灰窑的供热系统，灵活性非常差。此外，对于建在钢铁厂内的石灰窑，煤气作为炼铁炼钢等工序的副产品，虽然成本低，但是供应并不稳定，煤气的气量和热值往往波动较大，仅以煤气作为单一燃料很难保证生产稳定性，而仅以煤粉作为单一燃料则会增加石灰生产成本。可见，现有石灰窑供热燃料单一，无法根据钢铁厂内的工况适应性且灵活地切换燃料种类，导致石灰窑的生产适应性较差。

发明内容

本申请提供一种石灰窑及其控制方法，以解决石灰窑燃料种类单一，生产适应性差的问题。

第一方面，本申请提供一种石灰窑，包括助燃风机和窑膛，助燃风机与窑膛之间连通有助燃风管，助燃风管上设有助燃风切断阀，所述石灰窑还包括燃料在线切换系统，所述燃料在线切换系统包括煤气供应装置、煤粉供应装置、N个燃料切换器和N个喷枪，燃料切换器与喷枪一一对应，喷枪与窑膛连通；

所述煤气供应装置包括煤气输送风机和煤气环管，煤气环管连通有N个煤气支管，煤气输送风机与煤气环管通过煤气输送管道连通，煤气输送管道上设有煤气切断阀；

所述煤粉供应装置包括煤粉输送风机和煤粉环管，煤粉环管连通有N个煤粉支管，煤粉输送风机与煤粉环管通过煤粉输送管道连通，煤粉输送管道上设有煤粉切断阀；

每个燃料切换器包括煤气进口、煤粉进口和燃料出口，煤气进口与煤气支管连通，煤粉进口与煤粉支管连通，燃料出口与喷枪连通；煤气进口和煤粉进口处分别设有阀体。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述燃料在线切换系统还包括氮气吹扫装置，所述氮气吹扫装置包括氮气压缩罐和氮气环管，氮气环管连通有N个氮气支管，氮气压缩罐和氮气环管通过氮气输送管道连通，氮气输送管道上设有氮气切断阀。

结合第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，燃料切换器还包括氮气进口，氮气进口与氮气支管连通，氮气进口处设有阀体，通过调节各阀体，使同一时刻，煤气进口、煤粉进口和氮气进口中只有一个与燃料出口连通；当打开氮气切断阀和氮气进口处的阀体时，由氮气将燃料切换器内残留的煤气或煤粉吹送到喷枪中。

结合第一方面、第一方面第一种可能的实现方式和第一方面第二种可能的实现方式中的任一项，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述阀体包括刚性密封环、密封塞和复位弹簧；所述燃料切换器内部中央设有固定的支撑钢体；刚性密封环分别固定在煤气进口、煤粉进口和氮气进口的管口外围；复位弹簧的一端与支撑钢体连接，另一端与密封塞连接；当密封塞受到来自燃料切换器内部的压力时，密封塞与刚性密封环紧密压接，使阀体处于关闭状态；当密封塞受到来自燃料切换器外部的压力时，复位弹簧被压缩，则密封塞和刚性密封环分离，使阀体处于打开状态。