水泥窯低質煤高效燃燒系統技術方案

本實用新型專利技術提供了一種水泥窯低質煤高效燃燒系統，屬于低質煤燃燒設備技術領域。該水泥窯使用低質煤高效燃燒、降低排放的方法和系統，在窯頭采用富氧燃燒技術，在窯尾采用煤氣化技術將低質煤在分解爐外氣化處理成煤氣，通入分解爐內高效燃燒，并通過煤氣還原脫硝技術降低排放；系統由制氧系統、富氧燃燒系統、煤氣化系統、煤氣化進風系統、煤氣化進料系統、蒸汽供應系統、煤氣輸送系統、輔助系統及電控系統等組成，能實現低質煤向易燃優質燃料煤氣的品質提升和水泥窯煙氣降低排放的雙重有益效果。

【技術實現步驟摘要】
水泥窯低質煤高效燃燒系統
本技術涉及低質煤燃燒設備
，具體涉及一種水泥窯低質煤高效燃燒系統及方法。
技術介紹
我國水泥窯熟料煅燒使用的燃料主要是高熱值(≧5000kcal/kg)、高揮發份(≧25％)的煙煤，但我國煤炭資源的地區分布很不均勻，大量的優質煤炭集中在華北、西北及中南的部分地區，而其他地區儲量相對有限，且大多為低質煤。若能利用低質煤(指無煙煤、貧煤及褐煤)代替煙煤煅燒水泥熟料，可大大降低水泥成本，提高水泥廠的經濟效益。國內外各大水泥設備制造商或水泥設計院設計開發了用于燃燒無煙煤的分解爐，這些爐型各有特點，其復雜程度、阻力指標、操作控制要求各不相同，對煤質的適應性也有差異，尚無一種能針對大多數低質煤的通用技術。近年來國家對環保問題的越來越重視，繼火電行業脫硝工作大規模推廣后，我國正在推進以水泥行業為主的氮氧化物排放控制。目前水泥企業必須采用脫硝后處理技術(如SNCR選擇性非催化還原)才能實現企業滿足國家制定的排放標準，未來隨著排放標準越來越嚴格，還必須增加如SCR選擇性催化還原等高效脫硝技術，并加重企業生產成本。因此，如何使用低質煤降低生產成本、保持窯系統穩定運行并保證熟料生產質量，同時還能降低排放有利于環保是水泥企業亟需解決的兩個問題。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種可利用低質煤代替煙煤等高效煤煅燒水泥的低質煤燃燒系統及方法，以解決上述
技術介紹
中存在的技術問題。為了實現上述目的，本技術采取了如下技術方案：一方面，本技術提供的一種水泥窯低質煤高效燃燒系統，包括電氣控制系統、分解爐和窯頭燃燒器，所述分解爐和所述窯頭燃燒器通過三次風管道和回轉窯連通，所述窯頭燃燒器的進口連通有一制氧系統，所述三次風管道連通有煤氣化爐，所述煤氣化爐通過主煤氣管道和還原煤氣管道分別連通所述分解爐爐身和分解爐爐底；所述煤氣化爐通過進料管道連通煤粉供應系統，所述煤氣化爐通過蒸汽管道連通蒸汽制備系統。優選的，所述的制氧系統包括氧氣制備系統和氧氣/空氣混合系統。優選的，所述的煤氣化爐與所述進料管道間設有氣化爐燃料噴嘴，所述煤氣化爐與所述三次風管道之間以及所述煤氣化爐與所述蒸汽管道之間均設有氣化劑噴嘴。優選的，所述主煤氣管道、所述還原煤氣管道、所述進料管道和所述蒸汽管道上均設有流量計。優選的，所述煤氣化爐上還設有壓力表和溫度計。優選的，所述的制氧系統為深冷法制氧系統、變壓吸附法制氧系統或膜分離制氧系統中的一種。優選的，所述的窯頭燃燒器為單通道燃燒器或多通道燃燒器。優選的，所述的還原煤氣管道分別連通所述分解爐的底錐、窯尾煙室和回轉窯尾。優選的，所述的氣化爐為固定床式氣化爐、流化床式氣化爐或氣流床式氣化爐中的一種。本技術有益效果：1、實現了低質煤的高效燃燒：窯頭使燃料在富氧中充分燃燒，提高煅燒火焰溫度100-200℃，促進低質煤的充分燃燒，加大了低值煤種在窯頭的應用范圍，窯尾采用煤氣化技術，氣化過程不受低質煤具有的熱值低、揮發分低和灰分高等特點影響，將低質煤氣化煤氣，煤氣相對于低質煤極易燃燒，通入分解爐內部可充分燃燒，實現低質煤向易燃優質燃料煤氣提升品質的有益效果。2、實現了水泥窯煙氣的低排放：分解爐前氣化爐內為缺氧還原氣氛，燃料型NOx無法生成；氣態煤氣進入分解爐后很快擴散，與高溫三次風形成無焰燃燒，溫度均勻可控，抑制了分解爐內熱力型NOx的生成；煤氣中還富含CO和H2等強還原性成分，通入分解爐底部，將窯頭來煙氣中的NOx全部還原為N2，又實現降低窯頭煙氣排放的目的。本技術附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本技術的實踐了解到。附圖說明為了更清楚地說明本技術實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本技術實施例所述的傳統水泥窯煤粉燃燒系統結構圖。圖2為本技術實施例所述的水泥窯低質煤高效燃燒系統結構原理圖。其中：1-分解爐；2-分解爐爐底；3-三次風管道；4-回轉窯；5-窯頭燃燒器；6-制氧系統；7-煤氣化爐；8-進料管道；9-煤氣化爐三次風管道；10-蒸汽管道；11-主煤氣管道；12-還原煤氣管道。具體實施方式下面詳細描述本技術的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的模塊。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本技術，而不能解釋為對本技術的限制。本
技術人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數形式“一”、“一個”、“所述”和“該”也可包括復數形式。應該進一步理解的是，本技術的說明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數、步驟、操作、元件和/或模塊，但是并不排除存在或添加一個或多個其他特征、整數、步驟、操作、元件、模塊和/或它們的組。本
技術人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本技術所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現有技術的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。為便于對本技術實施例的理解，下面將結合附圖以具體實施例為例做進一步的解釋說明，且實施例并不構成對本技術實施例的限定。本領域普通技術人員應當理解的是，附圖只是一個實施例的示意圖，附圖中的部件或裝置并不一定是實施本技術所必須的。實施例如圖1所示，為傳統的水泥窯煤粉燃燒系統，本系統由分解爐1、分解爐爐底2、三次風管道3、回轉窯4、窯頭燃燒器5組成。其中分解爐1內噴入60-65％的煤粉量，由三次風管道3引入助燃高溫風燃燒，供給生料預分解的吸熱量；分解爐爐底2將回轉窯4的熱煙氣引入分解爐1；窯頭燃燒器5噴入35-40％的煤粉量燃燒，供給生料煅燒成熟料的吸熱量；此時，窯頭燃燒器5和分解爐1噴入的煤粉都必須是優質煙煤，發熱值不低于5000kcal/kg、揮發份不低于25％。如圖2所示，本技術實施例提供一種改進水泥窯低質煤高效燃燒系統，本系統由分解爐1、分解爐爐底2、三次風管道3、回轉窯4、窯頭燃燒器5、制氧系統6、煤氣化爐7、煤氣化爐進料管道8、煤氣化爐三次風管道9、氣化爐進蒸汽管道10、氣化爐主煤氣管道11、氣化爐還原煤氣管道12組成。所述的窯頭部分流程：通過制氧系統6生產氧氣，將氧氣與空氣混合成富氧空氣通入窯頭燃燒器5，助燃噴入的35-40％煤粉量。所述的窯尾部分流程：原來噴入分解爐1內的60-65％的煤粉改為通過煤氣化爐進料管道8提前噴入煤氣化爐7，三次風管道3中的部分高溫三次風通過氣化爐進三次風管道9引至氣化爐7，水蒸氣通過氣化爐進蒸汽管道10引至氣化爐7，在氣化爐7內高溫三次風和水蒸氣作為氣化劑將煤粉氣化為煤氣，煤氣通過氣化爐主煤氣管道11和氣化爐還原煤氣管道12分別進入分解爐1和分解爐爐底2，供給分解爐燃燒和還原窯頭煙氣使用。在本技術一個具體實施例中，使得窯頭燃燒器5和分解爐1噴入的煤粉本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種水泥窯低質煤高效燃燒系統，包括電氣控制系統、分解爐(1)和窯頭燃燒器(5)，所述分解爐(1)和所述窯頭燃燒器(5)通過三次風管道(3)和回轉窯(4)連通，其特征在于：所述窯頭燃燒器(5)的進口連通有一制氧系統(6)，所述三次風管道(3)通過煤氣化爐三次風管道(9)連通有煤氣化爐(7)，所述煤氣化爐(7)通過主煤氣管道(11)和還原煤氣管道(12)分別連通所述分解爐爐身和分解爐爐底(2)；所述煤氣化爐(7)通過進料管道(8)連通煤粉供應系統，所述煤氣化爐(7)通過蒸汽管道(10)連通蒸汽制備系統。

【技術特征摘要】
1.一種水泥窯低質煤高效燃燒系統，包括電氣控制系統、分解爐(1)和窯頭燃燒器(5)，所述分解爐(1)和所述窯頭燃燒器(5)通過三次風管道(3)和回轉窯(4)連通，其特征在于：所述窯頭燃燒器(5)的進口連通有一制氧系統(6)，所述三次風管道(3)通過煤氣化爐三次風管道(9)連通有煤氣化爐(7)，所述煤氣化爐(7)通過主煤氣管道(11)和還原煤氣管道(12)分別連通所述分解爐爐身和分解爐爐底(2)；所述煤氣化爐(7)通過進料管道(8)連通煤粉供應系統，所述煤氣化爐(7)通過蒸汽管道(10)連通蒸汽制備系統。2.根據權利要求1所述的水泥窯低質煤高效燃燒系統，其特征在于，所述的制氧系統包括氧氣制備系統和氧氣/空氣混合系統。3.根據權利要求1所述的水泥窯低質煤高效燃燒系統，其特征在于，所述的煤氣化爐與所述進料管道間設有氣化爐燃料噴嘴，所述煤氣化爐與所述三次風管道之間以及所述煤氣...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳東林，陳立新，程珩，葉文約，茍立剛，徐詩媛，
申請(專利權)人：北京漢能清源科技有限公司，
類型：新型
國別省市：北京,11