[发明专利]一种减少窑筒体表面能耗损失的水泥生产装置及其方法

说明书

本发明公开了一种减少窑筒体表面能耗损失的水泥生产装置及其方法，属于水泥窑余热利用技术领域，针对了对水泥生产的回转窑窑头热量和窑筒体表面热量利用率降低的问题，包括回转窑和篦冷机，回转窑与篦冷机之间连通有烟气导管，回转窑远离烟气导管的一侧连通有预热导管，篦冷机的顶面连通有呈依次分布的急冷管、余热导管和冷却导管；本发明回转窑产生的高温烟气进篦冷机中急冷管、余热导管和冷却导管分别输送至预热器、锅炉以及余热发电AQC炉内进行再次利用，冷却产生的烟气分别烟气预热处理机构、烟气余热利用机构和烟气循环机构进行电除尘器除尘、SCR脱硝、锅炉预热加热、冷却器冷却以及窑尾除尘，最后净化送入余热发电AQC炉内进行再次利用。

技术领域

本发明属于水泥窑余热利用技术领域，具体涉及一种减少窑筒体表面能耗损失的水泥生产装置及其方法。

背景技术

在水泥生产过程中，热耗是评判烧成系统技术先进性的主要指标；熟料形成热主要取决于生料组成，通过优化生料配料，可以降低熟料形成热；预热器出口废气显热主要取决于出口废气量与温度，目前通过优化预热器配置，降低煤耗，减少废气量，提高换热效率，降低出口废气温度，从而减少出口废气热损失；系统表面散热取决于系统表面积和表面温度，在现有工艺条件下，通过优化系统内部隔热，减少热量传出，或可以通过提高单位容积产量，降低单位熟料的系统表面散热损失；窑头热损失集中在窑头篦冷机系统，除出篦冷机熟料带走热和表面散热外，主要包含篦冷机余风带走热量，目前主要是通过二次风和三次风回收热量、及通过煤磨系统和余热发电系统利用热量来降低窑头余风热损失。

窑头烟气余热来源于熟料的冷却过程，出回转窑的熟料温度达1300-1400℃，从窑口卸落到篦冷机篦床上，沿篦床全长分布开，形成一定厚度的料床，冷却风从料床下方向上吹入料层内，渗透扩散，对热熟料进行冷却；篦冷机头部完成最大限度的急冷，并能得到较高的二、三次风温，中部通过调节风量需保证头部和中部能达90％以上的冷却效果，不能让尾部承受过大的冷却负荷；尾部风量能少则少，以保证熟料冷却效果和窑头负压为准。冷却熟料后的冷却风成为热风，篦冷机头部热风被用作二次风和三次风分别送入回转窑和分解炉助燃；篦冷机中部废气温度约350-500℃，可以被作为烘干热源进入煤磨系统，也可以进入窑头余热锅炉发电，完成热交换后与篦冷机尾部的废气会合，烟气温度降至90-100℃左右，进入窑头收尘器，达标后由引风机经窑头烟囱排入大气，由此可知，窑头废气经余热发电热回收后外排的余风温度仍在90-100℃左右，这部分热能未被最大限度地利用，直接外排造成了系统的热焓损失，此时则易存在以下缺陷：

①窑头废气经余热发电热回收后外排的余风温度仍在90-100℃左右，这部分热能未被最大限度地利用，直接外排造成了系统的热焓损失；

②作为熟料煅烧设备的回转窑，在运行过程中，窑筒体外表面温度可达到300℃左右，大量的热量通过窑筒体表面以辐射散热的形式散失到环境中，不仅对环境产生热污染，还造成了热量的损失。

因此，需要一种减少窑筒体表面能耗损失的水泥生产装置及其方法，解决现有技术中存在的对水泥生产的回转窑窑头热量和窑筒体表面热量利用率降低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减少窑筒体表面能耗损失的水泥生产装置及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种减少窑筒体表面能耗损失的水泥生产装置，包括回转窑和篦冷机，所述回转窑与所述篦冷机之间连通有烟气导管，所述回转窑远离烟气导管的一侧连通有预热导管，所述篦冷机的顶面连通有呈依次分布的急冷管、余热导管和冷却导管，所述急冷管与所述预热导管之间设置有烟气预热处理机构，所述烟气导管与所述余热导管之间设置有与烟气预热处理机构相连接的烟气余热利用机构，所述烟气余热利用机构的一侧设置有与冷却导管相配合的烟气循环机构。

方案中需要说明的是，所述烟气预热处理机构包括与急冷管和预热导管均连通的预热器，所述预热器的一侧设置有高温电除尘器，所述高温电除尘器与所述预热器的顶端连通有导管a，所述高温电除尘器的一侧连接有SCR脱硝反应器。