[实用新型]水泥回转窑高效立筒预热器

说明书

本实用新型涉及一种水泥回转窑高效立筒预热器，它不仅保留了立筒预热器的固有优点，而且可以有效地提高现有立筒预热器的传热和分解效率。

在小型干法水泥回转窑中配置立筒预热器，因其对原燃料适应性强，不易堵塞结皮，装置简单，操作方便，运转率高，已被普遍采用。但是，立筒预热器由于物料分散性较差，同时也由于热烟气进入预热器时所携带的热量有限，气固相的换热作用不够理想，因而入窑的生料分解率较低。在中国的实用新型专利CN2031793U中提出了一种“水泥回转窑强化型立筒预热器”，在提高立筒预热器水泥窑的生产技术中起了较大的作用，该立筒预热器的核心是利用煤磨废气，携带煤粉送入立筒底部，在立筒底部燃烧以提高烟气的温度，进行强化传热，从而提高入窑生料的料温和分解率。此外，为了充分利用废气，增加热效率，在立筒预热器的上部还增设了二级旋风预热器。然而，由于用烟气热量促成生料的预热与分解，没有造成一个煤粉燃烧放热与生料吸热分解同步进行的环境，因面该立筒预热器的生料分解率仍不够理想，排出的废气温度也偏高。

本实用新型的任务在于避免上述存在的不足之处而提供一种生料分解率和热效率高的水泥回转窑高效立筒预热器，来进一步提高水泥回转窑的生产效率。

本实用新型的任务由如下的方案来实现：具有立筒3，立筒上端安有旋风预热器，立筒的下部安有与回转窑烟室17相连通的立筒切线管道18，其不同之处在于配设有一流态化炉6，流态化炉顶部经烟气入口管16与立筒3相连通，在立筒3的锥底设置分料阀4，分料阀的出口分别与回转窑烟室17和流态化炉的生料入口5相连通。

按上述方案，为使窑尾高温带的固相浓度提高，增强换热效果，可在回转窑烟室17处增设一扬料装置，构成立筒底部-窑尾烟室-立筒切线管道的物料循环系统。

本实用新型的工作过程为：立筒锥底经预热分解的生料通过分料阀4一部分入回转窑，一部分进入流态化炉6，进入流态化炉的生料与喷入的煤粉相混合，在流态化炉内燃烧、传热、预热、分解，并由高温烟气携带经烟气入口管16再次进入立筒，入立筒的物料在强旋流的作用下，沿立筒壁滑落、沉降，与立筒内的预热生料均匀混合，尔后，物料沉入锥底后再次经分料阀分别入窑入流态化炉，构成立筒——流态化炉的物料循环系统，此时入窑物料分解率为二者综合分解率，使生料分解率大幅度地提高，平均可达45-50％。

本实用新型的结构特点在于：一、煤粉不直接喷入立筒，而是进入流态化炉，由于流态化炉具有床层温度梯度小，物料停留时间长的特点，对燃料的燃烧和生料的传热传质提供有利的环境，因此可提高物料的分解率和改善传热过程。二、立筒底部高温物料经分料阀部分进入流态化炉，部分进回转窑，流态化炉的物料由高温烟气携带入立筒，构成一套旁路的循环系统，该系统也可随时投入或脱开预热器系统运行，当投入时，整个系统形成部分的预分解圆转窑；脱开时，即成为独立的立筒预热器。

图1为本实用新型的一个实施例的总体结构图。

图2为本实用新型的分料阀的结构图。

图3为本实用新型的窑尾烟室的结构图。

本实用新型的一个实施例如图1、2、3所示，具有一立筒3，立筒上端设有一、二级旋风预热器1、2，立筒的下部安有与回转窑烟室17相连通的立筒切线管道18，立筒的下部一侧通过烟气入口管16与流态化炉6顶部相连通，在立筒下端的锥底部安有分料阀4，分料阀的阀体19具有一个入口和两个对称分布的出口，在阀腔中两出口的交界处安设有可绕转轴21摆动的阀板20，用以控制和调节分料比例，分料阀的一个出口与回转窑烟室17相通，另一个出口与流态化炉的生料入口5相连通，流态化炉下部设有气室8与风机9相连，以使炉内物料流化，气室上部配设有布风板7，在布风板上方设有喷煤嘴15，可沿周向布设2-4只，喷煤嘴与煤粉气力输送装置14相连，煤粉气力输送装置上配置有煤粉仓13，流态化炉内正常的工作温度为850±20℃，喷入的煤粉进入高温床层迅速燃烧，由于煤粉混于床层内，煤粉的燃烧过程与气固相的换热过程同步进行，所以其热效率较高，物料可达很高的分解率，而排出的烟气温度则较低，在流态化炉6的炉体侧还设有二次进风口12，二次进风口经热管式热交换器10与风机11相连，这样可使冷风温度升高至200℃以上尔后进入流态化炉，提供燃烧所需的空气，热管式热交换器10的热风管道与一级旋风预热器1的排出口相连，排出的废气经冷却后温度由350-380℃降至300℃左右，然后排入窑尾收尘系统，本实施例的回转窑烟室17处的扬料装置如图3所示，在入料口22下侧设置一积料区25，积料区的侧壁和底面内设有中空层24，中空层内强制风冷，以保持较大的温差，防止物料粘结，在积料区下部一侧安有压缩空气喷嘴23，压缩空气喷嘴按一定的时间间隔送入少量的压缩空气，将积料区的物料吹向烟室中部，在窑尾上升气流的作用下，吹送的物料被携带而进入立筒切线管道18，构成立筒底部——窑尾烟室——立筒切线管道的物料循环系统，在喷嘴不送气的间隔时间内，积料区物料堆积至一定程度后，沿斜面滑落进入烟室卸料斜坡而入窑，通过调整喷嘴的脉冲周期，即可调节循环物料量。设置该物料循环系统，增加了这些高温区的气固相换热效果，延长了物料换热时间，并有利于低融矿物和有害成份的吸收，以减少结皮和堵塞现象。