富集的并流蓄熱式石灰窯生產(chǎn)工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石灰窯生產(chǎn)工藝方法，特別涉及一種基于0)2富集的并流蓄熱式石灰窯生產(chǎn)工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]冶金工業(yè)中，在生產(chǎn)造渣材料生石灰時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的C02。實(shí)際生產(chǎn)中，生產(chǎn)I噸生石灰就產(chǎn)生超過(guò)I噸的CO2，而熔煉I噸鋼約需70 kg的生石灰。2014年中國(guó)粗鋼產(chǎn)量約為8.2億噸，則約需生石灰5700萬(wàn)噸，產(chǎn)生大于6000萬(wàn)噸的C02。目前大多使用石灰窯來(lái)生產(chǎn)生石灰，但石灰窯排出來(lái)的廢氣中CO2的含量很低，如果要將0)2富集再循環(huán)利用，則還需花費(fèi)很大一部分能源和資金，所以大多數(shù)企業(yè)選擇直接排放，這就造成了一個(gè)很?chē)?yán)重的環(huán)境問(wèn)題。
[0003]目前國(guó)內(nèi)并流蓄熱式石灰窯生產(chǎn)大多使用壓縮空氣輸送煤粉、助燃和產(chǎn)品冷卻，產(chǎn)生的煙氣中CO2濃度低(體積濃度10~14%)且煙氣量大。由于回收煙氣后分離低CO2含量的廢氣成本較高，所以大多企業(yè)將煙氣直接排入大氣，造成嚴(yán)重的大氣污染和資源浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有工藝方法存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于0)2富集的并流蓄熱式石灰窯生產(chǎn)工藝方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種基于CO2富集的并流蓄熱式石灰窯生產(chǎn)工藝方法，包括以下步驟:
(1)在第一個(gè)燃燒周期，將石灰石原料從窯前石料倉(cāng)輸送至稱(chēng)量斗，石灰石原料經(jīng)稱(chēng)量斗稱(chēng)量后裝入料車(chē)內(nèi)運(yùn)至并流蓄熱式石灰窯窯頂，進(jìn)入并流蓄熱式石灰窯的兩個(gè)窯膛內(nèi)；
(2)并流蓄熱式石灰窯的一個(gè)窯膛內(nèi)的燃料噴槍插入到石灰石料柱內(nèi)，載氣載著燃料由燃料噴槍噴入窯膛內(nèi)；
(3)通過(guò)助燃風(fēng)機(jī)將助燃?xì)怏w由并流蓄熱式石灰窯窯頂供入，在助燃風(fēng)機(jī)的抽力下助燃?xì)怏w向下流動(dòng)到燃燒帶與燃料相遇，使燃料在燃料噴槍的噴口下方燃燒；
(4)在當(dāng)前窯膛的燃燒帶，石灰石吸收燃料燃燒產(chǎn)生的熱量，分解生成生石灰和0)2氣體；
(5)在當(dāng)前窯膛的燃燒帶產(chǎn)生的生石灰由冷卻風(fēng)機(jī)供入的冷卻氣體進(jìn)行冷卻至800C ~100°C后出料；
(6)冷卻氣體被生石灰加熱后上升到連接通道處，與石灰石分解生成的CO2氣體和燃料燃燒產(chǎn)生的0)2氣體混合通過(guò)連接通道進(jìn)入另一窯膛并上升，經(jīng)過(guò)燃燒帶進(jìn)入預(yù)熱帶對(duì)石灰石進(jìn)行預(yù)熱；
(7)預(yù)熱產(chǎn)生的煙氣將熱量釋放給石灰石后溫度降低并排出，通過(guò)除塵凈化，產(chǎn)生體積濃度大于95%的CO2氣體，該CO 2氣體的一部分作為輸送燃料的載氣，另一部分作為由冷卻風(fēng)機(jī)供入冷卻帶的冷卻氣體，其余直接儲(chǔ)存或制成干冰產(chǎn)品； (8)第一個(gè)煅燒周期完成，并流蓄熱式石灰窯內(nèi)各種氣流停止流動(dòng)，并流蓄熱式石灰窯開(kāi)始換向工作，換向時(shí)間40 s ~50s，生石灰從并流蓄熱式石灰窯的窯膛底部卸出。
[0006]步驟(3)所述助燃?xì)怏w為氧氣濃度>95%的富氧。
[0007]所述步驟(7)中所述的體積濃度大于95%的CO2氣體中30%~35%的CO 2氣體直接儲(chǔ)存或制成干冰產(chǎn)品。
[0008]所述步驟(7)中所述的體積濃度大于95%的CO2氣體中5%~10%作為輸送燃料的載氣。
[0009]所述步驟(7)中所述的體積濃度大于95%的CO2氣體中55%~65%作為由冷卻風(fēng)機(jī)供入燃燒帶的冷卻氣體。
[0010]有益效果:
本發(fā)明提供了基于CO2富集的并流蓄熱式石灰窯生產(chǎn)工藝方法，這種具有富集CO 2功能的并流蓄熱式石灰窯生產(chǎn)工藝方法在制備高質(zhì)量石灰的同時(shí)也得到高純度的CO2氣體。與現(xiàn)有的工藝方法相比，消除了隊(duì)在系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)，節(jié)省了用于加熱N2的能量，并將煙氣循環(huán)利用以達(dá)到提高產(chǎn)品附加值及節(jié)能降耗等目標(biāo)。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中采用的基于CO2富集的并流蓄熱式石灰窯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)說(shuō)明。
[0013]實(shí)施例1
本實(shí)施例中基于CO2富集的并流蓄熱式石灰窯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，系統(tǒng)中的采用的除塵裝置為袋式除塵器，燃料為煤粉。從排氣口排出的煙氣的粉塵濃度彡50mg/Nm3。
[0014]采用上述并流蓄熱式石灰窯系統(tǒng)生產(chǎn)生石灰(CaO)，生石灰日產(chǎn)量450噸，每天80個(gè)生產(chǎn)周期，每生產(chǎn)周期煤粉量240 kg ~270kg，助燃風(fēng)過(guò)剩系數(shù)1.1~1.4。
[0015]基于CO2富集的并流蓄熱式石灰窯生產(chǎn)工藝方法，包括以下步驟:
(I)在第一個(gè)燃燒周期，將石灰石原料從窯前石料倉(cāng)輸送至稱(chēng)量斗，石灰石原料經(jīng)稱(chēng)量斗稱(chēng)量后裝入料車(chē)內(nèi)運(yùn)至并流蓄熱式石灰窯窯頂，進(jìn)入并流蓄熱式石灰窯的兩個(gè)窯膛(窯膛I和窯膛2)內(nèi);
具體上料工藝:石灰石由地下受料倉(cāng)，經(jīng)過(guò)電振給料機(jī)送至大角度皮帶，由大角度皮帶將石灰石運(yùn)至單層石料振篩進(jìn)行篩分，其中碎石篩除至廢石倉(cāng)作為它用，合格的石灰石則通過(guò)振篩由溜槽到中間皮帶，再由中間皮帶至窯前石料倉(cāng)。窯前倉(cāng)的合格石灰石，經(jīng)過(guò)窯前稱(chēng)量斗稱(chēng)量后，送入卷?yè)P(yáng)提升機(jī)料斗，由卷?yè)P(yáng)機(jī)將石灰石送至窯頂石料稱(chēng)量斗，再由一臺(tái)振動(dòng)機(jī)和可逆皮帶機(jī)將石灰石送入設(shè)在兩個(gè)窯筒上的旋轉(zhuǎn)布料器，最后由布料器將石灰石送入窯爐。
[0016](2)并流蓄熱式石灰窯的一個(gè)窯膛(窯膛I)內(nèi)的燃料噴槍插入到石灰石料柱內(nèi)，載氣載著燃料由燃料噴槍噴入窯膛內(nèi)；
(3)通過(guò)助燃風(fēng)機(jī)將氧氣濃度>95%的富氧作為助燃?xì)怏w由并流蓄熱式石灰窯窯頂供入，在助燃風(fēng)機(jī)的抽力下助燃?xì)怏w向下流動(dòng)到燃燒帶與燃料相遇，使燃料在燃料噴槍的噴口下方燃燒；
(4)在當(dāng)前窯膛(窯膛I)的燃燒帶，石灰石吸收燃料燃燒產(chǎn)生的熱量，分解生成生石灰和(:02氣體；
(5)在當(dāng)前窯膛(窯膛I)的燃燒帶產(chǎn)生的生石灰由冷卻風(fēng)機(jī)供入的冷卻氣體進(jìn)行冷卻至80°C ~100°C后出料；
窯膛I煅燒時(shí)，煤粉由燃料噴管?chē)娙敫G膛I內(nèi)，CO2助燃?xì)?輸送燃料的載氣)從窯頂噴入，兩個(gè)窯膛的底部通入CO2冷卻氣(由冷卻風(fēng)機(jī)供入燃燒帶的冷卻氣體)，CO 2冷卻氣將溫度為 1000°C ~1150°C 的高溫 CaO 冷卻至 80°C ~100°C。
[0017](6)冷卻氣體被生石灰加熱后上升到連接通道處，與石灰石分解生成的CO2氣體和燃料燃燒產(chǎn)生的0)2氣體混合通過(guò)連接通道進(jìn)入另一窯膛(窯膛2)并上升，經(jīng)過(guò)燃燒帶進(jìn)入預(yù)熱帶對(duì)石灰石進(jìn)行預(yù)熱；
(7)預(yù)熱產(chǎn)生的煙氣將熱量釋放給石灰石后溫度降低并排出，通過(guò)除塵凈化，產(chǎn)生體積濃度大于95%的CO2氣體，該CO 2氣體的5%作為輸送燃料的載氣，65%作為由冷卻風(fēng)機(jī)供入冷卻帶的冷卻氣體，其余30%直接儲(chǔ)存或制成干冰產(chǎn)品；
(8)第一個(gè)煅燒周期完成，并流蓄熱式石灰窯內(nèi)各種氣流停止流動(dòng)，并流蓄熱式石灰窯開(kāi)始換向工作，換向時(shí)間45s，生石灰從并流蓄熱式石灰窯的窯膛底部卸出。
[0018]換向工作:助燃空氣換向閥門(mén)改變位置，助燃空氣釋放閥門(mén)打開(kāi)，冷卻空氣釋放閥門(mén)打開(kāi)，卸料閘板打開(kāi)。
[0019]原日石灰450噸的并流蓄熱式石灰窯每天排放的CO2量為385~415噸，經(jīng)本發(fā)明方法后，進(jìn)入空氣壓縮機(jī)的部分的循環(huán)使用的煙氣量為231~270噸，存儲(chǔ)的煙氣量164~184噸，降低了煙氣排放，減少了環(huán)境污染。
[0020]實(shí)施例2
本實(shí)施例中基于CO2富集的并流蓄熱式石灰窯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，系統(tǒng)中的采用的除塵裝置為袋式除塵器，燃料為煤粉。從排氣口排出的煙氣的粉塵濃度彡50mg/Nm3。
[0021]采用上述并流蓄熱式石灰窯系統(tǒng)生產(chǎn)生石灰(CaO)，生石灰日產(chǎn)量500噸，每天80個(gè)生產(chǎn)周期，每生產(chǎn)周期煤粉量265kg ~300kg，助燃風(fēng)過(guò)剩系數(shù)1.1-1.4。
[0022]基于CO2富集的并流蓄熱式石灰窯生產(chǎn)工藝方法，包括以下步驟:
(1)在第一個(gè)燃燒周期，將石灰石原料從窯前石料倉(cāng)輸送至稱(chēng)量斗，石灰石原料經(jīng)稱(chēng)量斗稱(chēng)量后裝入料車(chē)內(nèi)運(yùn)至并流蓄熱式石灰窯窯頂，進(jìn)入并流蓄熱式石灰窯的兩個(gè)窯膛(窯膛I和窯膛2)內(nèi);
(2)并流蓄熱式石灰窯的一個(gè)窯膛(窯膛I)內(nèi)的燃料噴槍插入到石灰石料柱內(nèi)，載氣載著燃料由燃料噴槍噴入窯膛內(nèi)；
(3)通過(guò)助燃