一种基于纯氧燃烧的水泥烧成系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112393597A(43)申请公布日2021.02.23(21)申请号201910739793.1C04B7/47(2006.01)(22)申请日2019.08.12C04B7/43(2006.01)(71)申请人天津水泥工业设计研究院有限公司地址300400天津市北辰区引河里北道1号(72)发明人赵亮彭学平代中元陈昌华马娇媚武晓萍李波(74)专利代理机构北京知联天下知识产权代理事务所(普通合伙)11594代理人张陆军张迎新(51)Int.Cl.F27B19/04(2006.01)F27D13/00(2006.01)F27D15/02(2006.01)F27D17/00(2006.01)F23L7/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种基于纯氧燃烧的水泥烧成系统和方法(57)摘要本发明提供一种基于纯氧燃烧的水泥烧成系统和方法，所述系统包括，纯氧制备装置、氧气输送管、回转窑、三次风管、分解炉、窑尾预热器、高温风机、尾气处理装置、CO2捕集设备、冷却机、鼓风机、冷却机热风管、冷却机余风管、余热回收装置和热交换器；所述方法包括，将纯氧制备装置生产的氧气与冷却机产生的高温余热进行热量交换，产生高温纯氧；将产生的所述高温纯氧分为三路，分别输送到分解炉、回转窑以及窑头燃烧器中；将燃烧产生的烟气通过尾气处理装置进行处理，并进行CO2捕集；将回转窑内煅烧完成的熟料通入到所述冷却机中进行冷却，并进行余热回收。本发明可有效提高燃烧效率，提升燃烧温度、减少烟气量，从而降低水泥烧成热耗。CN112393597ACN112393597A权利要求书1/2页1.一种基于纯氧燃烧的水泥烧成系统，其特征在于，所述水泥烧成系统包括，纯氧制备装置，所述纯氧制备装置用于生产高浓度氧气；氧气输送管，所述氧气输送管与所述纯氧制备装置连接；回转窑，所述回转窑与所述氧气输送管连接，所述氧气输送管用于向所述回转窑内输送高温纯氧；所述回转窑的端部与窑头燃烧器连接，且所述窑头燃烧器与所述氧气输送管连接，所述氧气输送管用于向所述窑头燃烧器内输送高温纯氧；三次风管，所述三次风管与所述氧气输送管连通；分解炉，所述分解炉与所述三次风管连接，所述三次风管用于输送高温纯氧到所述分解炉内供给燃料燃烧；所述分解炉还与所述回转窑连接，所述回转窑用于对出分解炉的热生料进行煅烧；窑尾预热器，所述窑尾预热器与所述分解炉连接，所述窑尾预热器用于对生料进行预热；高温风机，所述高温风机通过管道与所述窑尾预热器连接，所述高温风机用于对燃烧后产生的烟气进行牵引输送；尾气处理装置，所述尾气处理装置与所述高温风机连接，所述尾气处理装置用于对输送的烟气进行除尘、脱硫、脱硝处理；CO2捕集设备，所述CO2捕集设备与所述尾气处理装置连接，所述CO2捕集设备用于对处理后的烟气进行CO2捕集；冷却机，所述冷却机与所述回转窑连接，所述冷却机用于对所述回转窑输出的熟料进行冷却；鼓风机，所述鼓风机设置在所述冷却机的侧部，所述鼓风机用于向所述冷却机内提供充足的冷却风；冷却机热风管，所述冷却机热风管的一端与所述冷却机连接，所述冷却机热风管用于将所述冷却机前半段产生的热风进行输送；冷却机余风管，所述冷却机余风管的一端与所述冷却机连接，所述冷却机余风管用于将所述冷却机后半段产生的热风进行输送；所述冷却机热风管、所述冷却机余风管均设置在所述冷却机的顶部；余热回收装置，所述余热回收装置与所述冷却机热风管和所述冷却机余风管的尾端连接，所述余热回收装置用于对输送的热风进行余热回收；热交换器，所述热交换器与所述氧气输送管和所述冷却机热风管连接，所述热交换器用于将纯氧与高温余热空气进行热量交换，将纯氧预热为所述高温纯氧。2.根据权利要求1所述的基于纯氧燃烧的水泥烧成系统，其特征在于，所述纯氧制备装置采用低温空气分离或变压吸附的方式生产高浓度含氧气体，其中所述含氧气体中的氧含量在95％或以上。3.根据权利要求1或2所述的基于纯氧燃烧的水泥烧成系统，其特征在于，所述窑尾预热器包括多级排列旋风筒，所述多级排列旋风筒的级数包括四级或五级或六级。4.根据权利要求1或2所述的基于纯氧燃烧的水泥烧成系统，其特征在于，所述回转窑与所述冷却机之间通过下料缩口连接，且所述下料缩口为漏斗状。5.根据权利要求1或2所述的基于纯氧燃烧的水泥烧成系统，其特征在于，所述冷却机2CN112393597A权利要求书2/2页热风管内空气温度为950～1000℃，风量为0.6～0.7Nm3/kg.cl；所述高温纯氧的风量为0.2～0.25Nm3/kg.cl，与热空气换热完成后温度为760～800℃。6.根据权利要求1或2所述的基于纯氧燃烧的水泥烧成系统，其特征在于，所述氧气输