[实用新型]一种碳酸盐外热式煅烧窑的低碳排放燃烧加热系统

说明书

本实用新型公开了一种碳酸盐外热式煅烧窑的低碳排放燃烧加热系统，包括空气预热单元、燃气预热单元、燃气燃烧器、蒸汽锅炉、外热式煅烧窑、给料预热器以及给水预热器。本实用新型采用蒸汽锅炉回收部分高温烟气的热量，以此控制进入碳酸盐外热式煅烧窑进行煅烧物料的高温烟气温度，同时回收利用碳酸盐外热式煅烧窑排出的高温烟气与CO₂气体的余热加热参与燃烧的燃气与空气，在降低烟气排烟热损失的同时，可以有效地减少燃烧系统的碳排放量。进一步充分回收利用烟气的余热对送入外热式煅烧窑的碳酸盐物料和蒸汽锅炉的给水进行预热升温，提高燃烧系统能量利用率，进一步降低系统的二氧化碳排放量。

技术领域

本实用新型涉及一种碳酸盐外热式煅烧窑的低碳排放燃烧加热系统，属于节能低碳技术领域。

背景技术

随着碳达峰和碳中和政策的逐步落实与实施，尤其是在碳减排、碳捕集政策的引导下，外热式煅烧窑技术作为碳酸盐煅烧行业重点关注的碳减排技术之一，正在氧化镁、生石灰、水泥等高碳排放企业中逐步推广应用。

碳酸盐外热式煅烧窑技术通过窑金属筒体把被煅烧的碳酸盐物料与高温烟气分隔开来，高温烟气不与被煅烧的碳酸盐物料直接接触，高温烟气在外部加热窑金属筒体，通过窑筒体把高温烟气的热量传递给在窑筒体内部被煅烧的碳酸盐物料；由于不与燃烧产生的烟气进行混合，高温下碳酸盐物料煅烧分解产生的高浓度二氧化碳可以通过简单净化后被回收利用，极大的降低了二氧化碳的捕集与回收利用成本。

窑筒体金属材料达到一定高温后，材料的强度随着温度的升高急剧下降，且耐高温的金属材料十分昂贵。目前，受到窑筒体金属材料耐温极限及价格的限制，加热窑金属筒体的烟气温度一般需低于1300℃，这就导致为了降低燃气燃烧后的烟气温度，通常采取加大过量空气系数的方法，造成了大量的排烟热损失，导致燃料消耗量的增加，直接导致了系统二氧化碳排放量的增加，降低了外热式煅烧窑技术的碳减排效果。

其次，为了降低燃气燃烧后的烟气温度，通常参与燃烧的燃气与空气采取较低的温度，使得碳酸盐外热式煅烧窑产生的大量余热不能充分有效的回收利用，降低了燃料燃烧热的利用率，间接导致了系统二氧化碳排放量的增加。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种碳酸盐外热式煅烧窑的低碳排放燃烧加热系统，减少燃料消耗量、降低二氧化碳的排放量。

为达到上述目的，本实用新型是采用下述技术方案实现的：

一种碳酸盐外热式煅烧窑的低碳排放燃烧加热系统，包括空气预热单元、燃气预热单元、燃气燃烧器、蒸汽锅炉、外热式煅烧窑、给料预热器以及给水预热器；

所述空气预热单元与燃气预热单元通过回收碳酸盐外热式煅烧窑排出的高温烟气与高温CO₂气体的热量分别对空气与燃气加热，然后输送至燃气燃烧器；

所述蒸汽锅炉用于回收燃气燃烧器排出的高温烟气中的部分热量加热给水，以控制进入外热式煅烧窑的高温烟气温度，同时生产蒸汽；

给料预热器用于回收燃气预热单元排出的中温烟气的热量对送入碳酸盐外热式煅烧窑的碳酸盐物料进行加热；

给水预热器用于回收给料预热器排出的低温烟气的热量，对送入蒸汽锅炉的给水进行预热。

进一步的，所述空气预热单元包括沿空气输送方向依次连接的第一空气预热器与第二空气预热器，所述第二空气预热器的空气出口与燃气燃烧器的空气进口相连；所述燃气预热单元包括沿燃气输送方向依次连接的第一燃气预热器与第二燃气预热器，所述第二燃气预热器的燃气出口与燃气燃烧器的燃气进口相连。

进一步的， 所述外热式煅烧窑的烟气出口依次连接第二空气预热器和第二燃气预热器和给料预热器；所述外热式煅烧窑的CO₂出口依次连接第一空气预热器和第一燃气预热器。