本發(fā)明涉及工業(yè)爐窯技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種節(jié)能環(huán)保的間壁回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)及發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

工業(yè)窯爐是在工業(yè)生產(chǎn)中，利用燃料燃燒或電能轉(zhuǎn)化的熱量，將物料或工件加熱的熱工設(shè)備。回轉(zhuǎn)窯是工業(yè)爐窯中應(yīng)用較廣泛的一種新型爐窯，具有受熱均勻、熱效率高、可連續(xù)生產(chǎn)、產(chǎn)品煅燒質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于冶金、化工、建筑耐火材料、環(huán)保等工業(yè)。

回轉(zhuǎn)窯由筒體、支撐裝置、傳動(dòng)裝置、窯頭、窯尾和密封裝置組成，筒體具有一定傾斜角度進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，物料在筒體空心窯膛內(nèi)既沿圓周方向翻滾又沿軸向（從高端向低端）移動(dòng)，燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣從窯膛中穿過(guò)煅燒或還原物料?；剞D(zhuǎn)窯加熱物料過(guò)程中，被加工物料和燃燒在同一窯膛運(yùn)行，燃料中的有害物質(zhì)附著在被煅燒或還原物料上，同時(shí)燃燒產(chǎn)生的灰塵落在物料上，影響煅燒或還原產(chǎn)品的質(zhì)量；另外，燃燒后的煙氣與石灰石分解產(chǎn)生的二氧化碳混合在一起，不利于石灰石煅燒副產(chǎn)品二氧化碳的回收和利用，因此不能直接用于進(jìn)行焦化、煤氣化或蘭炭生產(chǎn)。

公開(kāi)號(hào)為CN 104792154 A的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了“一種間壁式回轉(zhuǎn)窯裝置，包括回轉(zhuǎn)窯、煙氣余熱發(fā)電設(shè)備、氣體回收處理設(shè)備、冷卻器、助燃風(fēng)機(jī)、上料系統(tǒng)和廢氣排放系統(tǒng)。窯體的耐材砌體為由耐材內(nèi)筒和耐材外筒構(gòu)成的空心結(jié)構(gòu)。耐材內(nèi)筒的中心為窯膛，耐材內(nèi)筒和耐材外筒之間為物料通道，物料通道設(shè)有耐材支撐或含有通道的耐火砌體。加料設(shè)備設(shè)有分解氣體出口，分解氣體出口通過(guò)原料預(yù)熱倉(cāng)或間壁預(yù)熱器連接到氣體回收處理設(shè)備，窯膛通過(guò)窯尾罩連接到煙氣余熱發(fā)電設(shè)備?！痹搶?zhuān)利申請(qǐng)通過(guò)由窯壁和同軸安裝的耐材內(nèi)筒和耐材外筒構(gòu)成的窯體，避免煙氣與物料直接接觸，提高了被加熱或煅燒產(chǎn)品的質(zhì)量，有利于回收利用分解氣體，增加副產(chǎn)收入和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

上述專(zhuān)利申請(qǐng)?jiān)趯?shí)際操作仍然存在一定難度：砌筑間壁形式的窯體具有很大的砌筑難度，磚燒紙成型后差異較大，砌筑的時(shí)候，對(duì)施工工藝要求較高，經(jīng)常會(huì)有切磚的情況；而且磚縫較大，無(wú)法可靠密封，容易磚脫落現(xiàn)象，設(shè)備工作時(shí)一旦發(fā)生掉磚情況，將影響整個(gè)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，風(fēng)險(xiǎn)較大；并且對(duì)耐材要求很高，需要的模具也很復(fù)雜，施工成本極大增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種節(jié)能環(huán)保的間壁回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)及發(fā)電系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種節(jié)能環(huán)保的間壁回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)及發(fā)電系統(tǒng)，包括間壁回轉(zhuǎn)窯、余熱發(fā)電單元、多級(jí)凈化系統(tǒng)；

所述間壁回轉(zhuǎn)窯包括窯體、支撐裝置、傳動(dòng)裝置、窯頭、窯尾和密封裝置，所述窯體包括耐材外筒和耐材內(nèi)筒，耐材內(nèi)筒同軸套設(shè)在耐材外筒內(nèi)，窯頭的一端設(shè)置帶燃燒器的燃燒室，窯尾的一端順次連接余熱發(fā)電單元、多級(jí)凈化系統(tǒng)；

燃料在所述燃燒室內(nèi)燃燒，燃燒的高溫?zé)煔膺M(jìn)入間壁回轉(zhuǎn)窯的耐材內(nèi)筒或者耐材內(nèi)筒與耐材外筒之間，物料對(duì)應(yīng)的加入耐材內(nèi)筒與耐材外筒之間或者耐材內(nèi)筒內(nèi)，高溫?zé)煔鈱?duì)物料非直接接觸加熱進(jìn)行生產(chǎn)；生產(chǎn)后的高溫燃燒尾氣進(jìn)入余熱發(fā)電單元將熱能轉(zhuǎn)化為電能；回收熱能后的燃燒尾氣再進(jìn)入多級(jí)凈化系統(tǒng)去除煙塵和/或粉塵、硫化物和氮氧化物；凈化得到的潔凈空氣由潔凈空氣排放口排出。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述余熱發(fā)電單元為直接利用燃燒尾氣的燃?xì)廨啓C(jī)、或者通過(guò)余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽為動(dòng)力的蒸汽輪機(jī)，或者為燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)裝置；所述余熱發(fā)電單元前端和/或后端設(shè)置利用燃燒尾氣對(duì)物料加熱的物料預(yù)熱裝置。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述多級(jí)凈化系統(tǒng)包括順次設(shè)置在余熱發(fā)電單元后端的除塵單元、脫硫脫硝單元，所述除塵單元包括兩級(jí)除塵，第一級(jí)除塵為布袋除塵、陶瓷多管除塵或者旋風(fēng)除塵器，第二級(jí)為水浴除塵器脫硫系統(tǒng)；所述脫硫脫硝單元內(nèi)的脫硝還原劑是氫氣、氨、氨水或尿素中的一種或者上述多種組合形式。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述多級(jí)凈化系統(tǒng)還包括連接在脫硫脫硝單元后端的尾氣零級(jí)凈化系統(tǒng)，尾氣零級(jí)凈化系統(tǒng)包括干燥器、壓縮機(jī)、催化氧化反應(yīng)室、活性炭吸附器、顆粒物過(guò)濾器。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述間壁回轉(zhuǎn)窯的耐材內(nèi)筒包括筒體以及骨架，所述筒體由耐高溫非金屬材料或耐高溫金屬材料制作而成，筒體為整體密封的筒狀結(jié)構(gòu)，或者筒體為由多組板塊組裝而成的筒狀結(jié)構(gòu)，板塊之間通過(guò)密封形式保證筒體的氣密封；所述耐高溫非金屬材料包括但不限于碳化硅材料、氮化硅結(jié)合碳化硅材料，所述耐高溫金屬材料包括但不限于耐熱鋼；所述骨架為若干沿筒體軸向布置或者沿筒體側(cè)壁螺旋布置或者兩者組合的形式固定在筒體內(nèi)側(cè)壁或外側(cè)壁上的冷卻管，冷卻管的外側(cè)壁涂覆一層高溫隔熱涂層；所述冷卻管對(duì)應(yīng)間壁回轉(zhuǎn)窯的窯頭一端伸出耐材外筒外并連接冷卻介質(zhì)供給裝置，冷卻管對(duì)應(yīng)間壁回轉(zhuǎn)窯的窯尾一端伸出耐材外筒外并連接冷卻介質(zhì)引出裝置；

所述間壁回轉(zhuǎn)窯沿軸向在耐材內(nèi)筒與耐材外筒之間間隔設(shè)置支撐結(jié)構(gòu)，支撐結(jié)構(gòu)包括抱箍和支撐架，抱箍包裹連接在骨架外側(cè)，若干支撐架相對(duì)抱箍固定在耐材外筒上，支撐架與抱箍滑動(dòng)接觸或者固定焊接。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述筒體和冷卻管均由耐熱鋼制作而成，冷卻管為焊接在筒體內(nèi)/外側(cè)壁上的矩形管；筒體的內(nèi)徑為1～1.5米，筒體的厚度為10～15毫米，矩形管橫截面外尺寸的長(zhǎng)度為120～125毫米，寬度為80～85毫米，矩形管的厚度為6～10毫米；所述軸向伸出耐材外筒兩端的冷卻管與冷卻介質(zhì)供給裝置、冷卻介質(zhì)引出裝置之間設(shè)置引導(dǎo)裝置，引導(dǎo)裝置包括轉(zhuǎn)子、定子，各冷卻管伸出耐材外筒的同端焊接一圓形或環(huán)形轉(zhuǎn)子，沿轉(zhuǎn)子的外側(cè)壁開(kāi)設(shè)一圈與各軸向冷卻管連通的冷卻槽，轉(zhuǎn)子的外側(cè)套裝與轉(zhuǎn)子匹配的定子，定子上開(kāi)設(shè)遠(yuǎn)端與冷卻介質(zhì)供給裝置或冷卻介質(zhì)引出裝置連通、近端與冷卻槽連通的通道，定子與轉(zhuǎn)子之間加設(shè)若干道密封圈；耐材外筒對(duì)應(yīng)定子的外圈設(shè)置與定子配合的外滑環(huán)。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述間壁回轉(zhuǎn)窯的耐材內(nèi)筒為由耐熱鋼密封拼裝或整體制作的筒體，筒體的兩端與耐材外筒之間設(shè)置動(dòng)密封裝置；所述間壁回轉(zhuǎn)窯沿軸向在耐材內(nèi)筒與耐材外筒之間間隔設(shè)置支撐結(jié)構(gòu)，支撐結(jié)構(gòu)為與筒體外側(cè)壁滑動(dòng)接觸或焊接固定的支撐架。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述耐材內(nèi)筒保持不動(dòng)，或者定時(shí)或不定時(shí)的旋轉(zhuǎn)一個(gè)固定或不固定的角度；或者耐材內(nèi)筒與耐材外筒同步轉(zhuǎn)動(dòng)；所述冷卻介質(zhì)為導(dǎo)熱油、水、或氣化冷卻的半水蒸氣，冷卻介質(zhì)流經(jīng)間壁回轉(zhuǎn)窯后進(jìn)入余熱發(fā)電單元和/或物料預(yù)熱裝置；所述間壁回轉(zhuǎn)窯設(shè)置電解水裝置，電解生成的O₂作為助燃劑供給燃料燃燒使用，電解生成的H₂回收利用。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：物料和燃料的運(yùn)輸及生產(chǎn)均在全程封閉環(huán)境下進(jìn)行，物料為需要隔絕空氣加熱煅燒或還原的物質(zhì)，包括但不限于還原鐵、石灰石、煤、或垃圾；燃料為固體燃料、氣體燃料、或液體燃料的一種或多種組合，包括但不限于煤粉、燃?xì)?、燃油；燃料燃燒的高溫?zé)煔獾臏囟葹?00～1700℃，冷卻介質(zhì)的溫度為80～500℃，物料所在通道內(nèi)的溫度為350～1500℃；物料通道內(nèi)的氣體壓力大于燃料通道內(nèi)的氣體壓力；

物料受熱產(chǎn)生分解氣，間壁回轉(zhuǎn)窯的窯頭一端設(shè)置物料分解氣收集裝置，當(dāng)物料為石灰石時(shí)，物料分解氣收集裝置連接一CO₂回收提純系統(tǒng)，CO₂回收提純系統(tǒng)包括順次連接的換熱子系統(tǒng)、除塵子系統(tǒng)、冷卻子系統(tǒng)、干燥子系統(tǒng)、脫硫脫硝子系統(tǒng)、低壓精餾子系統(tǒng)。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述CO₂回收提純系統(tǒng)的脫硫脫硝子系統(tǒng)、低壓精餾子系統(tǒng)之間設(shè)置利用變壓吸附法或者溶液吸收法吸收CO₂的CO₂提濃子系統(tǒng)。

本發(fā)明在采用上述技術(shù)方案后，具有如下技術(shù)進(jìn)步的效果：

本發(fā)明利用間壁回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行物料的煅燒或還原，同時(shí)將生產(chǎn)后的燃燒尾氣引入余熱發(fā)電單元，配合形成一系列的生產(chǎn)及發(fā)電系統(tǒng)，燃燒尾氣的熱能轉(zhuǎn)換為電能，并能對(duì)物料進(jìn)行預(yù)熱，極大的提高了熱量的利用率，降低熱工產(chǎn)品生產(chǎn)成本，同時(shí)減小污染物的排放。設(shè)置除塵單元，兩級(jí)除塵效率約為95%，煙/粉塵排放濃度小于50mg/m³；水浴脫硫效率大于50%。設(shè)置脫硫脫硝單元，將尾氣中絕大多數(shù)的硫化物和氮氧化物脫除。設(shè)置尾氣零級(jí)凈化系統(tǒng)進(jìn)行深度凈化，不僅能減少排放，使排出尾氣中的氮氧化物含量≤5μg/Nm³，顆粒物PM2.5≤10μg/Nm³，還能凈化環(huán)境空氣。

本發(fā)明在間壁回轉(zhuǎn)窯耐材內(nèi)筒內(nèi)通入燃料，耐材內(nèi)筒與耐材外筒之間的間壁通道內(nèi)運(yùn)輸物料，或者耐材內(nèi)筒運(yùn)輸物料，間壁通道內(nèi)通入燃料，這樣實(shí)現(xiàn)了物料與火焰隔離，并通過(guò)金屬筒、或碳化硅筒、或氮化硅結(jié)合碳化硅材料筒的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高了隔絕效果，使燃料中的雜質(zhì)無(wú)法與物料混合，從而提高物料的煅燒或還原品質(zhì)。其中物料可以是還原鐵、石灰石、煤、垃圾等需要隔絕空氣加熱煅燒或還原的產(chǎn)品，燃料可以是煤粉、燃?xì)?、燃油等各種可燃物質(zhì)。物料從收集地到生產(chǎn)地都采用集裝箱等方式實(shí)現(xiàn)全程封閉運(yùn)輸，物料在整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程不受污染，也不會(huì)對(duì)外界環(huán)境產(chǎn)生污染。

本發(fā)明利用骨架起到了結(jié)構(gòu)支撐和吊掛筒體的作用，以冷卻管為骨架固定內(nèi)筒，保證了內(nèi)筒的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；在骨架外涂覆涂層，可以使耐材內(nèi)筒的熱量有效的透熱出來(lái)，滿(mǎn)足了間壁通道中物料的煅燒或還原要求；冷卻管中的水與蒸汽過(guò)熱器連接，作為發(fā)電機(jī)組所需蒸汽的初步預(yù)熱，從而極大的保證了能源的綜合利用。

當(dāng)為小型間壁回轉(zhuǎn)窯（長(zhǎng)度保持在20米以?xún)?nèi)時(shí)），可以采取耐材外筒轉(zhuǎn)動(dòng)、耐材內(nèi)筒不動(dòng)或定期或不定期轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)行方式；當(dāng)為中型間壁回轉(zhuǎn)窯（長(zhǎng)度為20～40米時(shí)），可以采取耐材外筒轉(zhuǎn)動(dòng)、耐材內(nèi)筒保持不動(dòng)或定期或不定期轉(zhuǎn)動(dòng)，并在耐材內(nèi)筒與耐材外筒之間設(shè)置滑動(dòng)支撐或固定支撐；當(dāng)為大型間壁回轉(zhuǎn)窯（長(zhǎng)度大于40米時(shí)），可以采取耐材外筒與耐材內(nèi)筒設(shè)置固定支撐并同步轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)行方式。

綜上，本發(fā)明具有熱效率高、加工成本低、污染小、設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的間壁回轉(zhuǎn)窯結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2的徑向橫截面示意圖；

圖4是圖3的冷卻管的局部放大圖；

圖5是圖3的耐材外筒的局部放大圖；

圖6是本發(fā)明的另一種實(shí)施例的間壁回轉(zhuǎn)窯結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明的A-A向視圖；

圖8是本發(fā)明的另一種實(shí)施例的間壁回轉(zhuǎn)窯結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是圖8的B-B向視圖；

圖10是圖9的F局部放大圖。

圖中各標(biāo)號(hào)表示為：1、間壁回轉(zhuǎn)窯，11、耐材外筒，111、鋼筒，112、耐火層，12、耐材內(nèi)筒，121、筒體，122、骨架，123、矩形管，124、高溫隔熱涂層，125、冷卻介質(zhì)，126、碳化硅板，127、密封塊，128、沉頭螺栓，129、抱箍，130、支撐架，131、轉(zhuǎn)子，132、定子，133、外滑環(huán)，2、物料預(yù)熱裝置，3、余熱發(fā)電單元，4、除塵單元，5、脫硫脫硝單元，6、尾氣零級(jí)凈化系統(tǒng)，7、潔凈空氣排放口，8、燃燒器，9、燃燒室。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

實(shí)施例1

一種節(jié)能環(huán)保的間壁回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)及發(fā)電系統(tǒng)，如圖1～圖5所示，包括間壁回轉(zhuǎn)窯1、余熱發(fā)電單元3、除塵單元4、脫硫脫硝單元5、尾氣零級(jí)凈化系統(tǒng)6 、CO₂回收提純系統(tǒng)。

所述間壁回轉(zhuǎn)窯如圖3～圖5所示，包括窯體、支撐裝置、傳動(dòng)裝置、窯頭、窯尾和密封裝置。所述窯體包括耐材內(nèi)筒12與耐材外筒11，耐材外筒包括鋼筒111、以及沿鋼筒內(nèi)側(cè)壁砌筑的耐火層112。耐材內(nèi)筒12包括筒體121和骨架122，筒體121是壁厚為12毫米、外徑為1.5米的2520耐熱不銹鋼筒；骨架122為沿軸向焊接在耐熱不銹鋼筒外側(cè)壁上的2520耐熱不銹鋼管矩形管123，沿圓周分布12根矩形管，矩形管123在徑向橫截面上的外徑尺寸為：長(zhǎng)120毫米，寬80毫米，壁厚為8毫米。矩形管123內(nèi)通入作為冷卻介質(zhì)125的導(dǎo)熱油，并在矩形管123的外側(cè)壁涂覆一層高溫隔熱涂層124，涂層耐溫可高達(dá)1700℃。矩形管的兩端分別伸出耐材內(nèi)筒12，矩形管對(duì)應(yīng)窯頭的一端連接冷卻介質(zhì)供給裝置，矩形管對(duì)應(yīng)窯尾的一端連接冷卻介質(zhì)引出裝置。將耐材內(nèi)筒12同心套裝設(shè)置在耐材外筒11內(nèi)，耐材內(nèi)筒與耐材外筒形成空心結(jié)構(gòu)。

當(dāng)間壁回轉(zhuǎn)窯的長(zhǎng)度較大時(shí)，選擇在耐材內(nèi)筒12與耐材外筒11之間間隔設(shè)置支撐結(jié)構(gòu)。支撐結(jié)構(gòu)如圖7所示，包括抱箍129和支撐架130，抱箍129包裹連接在骨架122外側(cè)，抱箍129的外側(cè)壁沿圓周開(kāi)設(shè)一圈滑槽，耐材外筒11的內(nèi)側(cè)壁上對(duì)應(yīng)滑槽焊接若干支撐架130。同一圈的支撐架130之間保留適當(dāng)?shù)墓┪锪贤ㄟ^(guò)的間隙。支撐架為帶支座的滾輪、或者直接與抱箍129焊接固定的支座，或者利用耐高溫碳化硅磚作為支撐架。所述抱箍129和支座設(shè)置冷卻結(jié)構(gòu)，將抱箍129和支座設(shè)置為空心結(jié)構(gòu)，在沿軸向?yàn)橐坏赖谋Ч?29、支座之間穿設(shè)水冷管道。為防止物料對(duì)滾輪造成磨損，所述滾輪對(duì)應(yīng)間壁回轉(zhuǎn)窯進(jìn)料的一側(cè)設(shè)置擋板。本實(shí)施例中，滾輪還可以由高溫軸承替代，高溫軸承也通過(guò)支座安裝，并對(duì)支座設(shè)置相同結(jié)構(gòu)的水冷管道。

所述支撐裝置支撐窯體與地面保持一傾斜角度。所述傳動(dòng)裝置包括布置在耐材外筒11下部的驅(qū)動(dòng)輥輪，驅(qū)動(dòng)輥輪驅(qū)使耐材外筒11做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。本實(shí)施例中，為使耐材內(nèi)筒12以單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式工作，還為耐材內(nèi)筒設(shè)置獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置與驅(qū)動(dòng)輥輪保持各自的轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)，也可以設(shè)置為相同速度的同步運(yùn)動(dòng)。為使耐材內(nèi)筒能做單獨(dú)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述伸出耐材外筒的冷卻管與冷卻介質(zhì)供給裝置、冷卻介質(zhì)引出裝置通過(guò)一引導(dǎo)裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)接。引導(dǎo)裝置包括轉(zhuǎn)子、定子，具體地，耐材內(nèi)筒的外端同心連接一環(huán)形套固定裝置，各冷卻管伸出耐材外筒的同端焊接一環(huán)形轉(zhuǎn)子131，環(huán)形轉(zhuǎn)子套裝在固定裝置上，并沿轉(zhuǎn)子的外側(cè)壁開(kāi)設(shè)一圈冷卻槽，冷卻槽與各冷卻管連通。轉(zhuǎn)子131的外側(cè)壁套裝匹配的定子132，定子132上開(kāi)設(shè)一通道，通道的遠(yuǎn)端與冷卻介質(zhì)供給裝置或冷卻介質(zhì)引出裝置連通，通道的近端與冷卻槽連通，并在定子132與轉(zhuǎn)子131之間加設(shè)若干道密封圈。只需給轉(zhuǎn)子131單獨(dú)設(shè)定驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，即可驅(qū)動(dòng)耐材內(nèi)筒的單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)施例中，還在轉(zhuǎn)子131的外圈設(shè)置與耐材外筒11連接的外滑環(huán)133。為防止冷卻管內(nèi)壓力過(guò)高，尤其是在冷卻介質(zhì)的引出端，冷卻管與轉(zhuǎn)子應(yīng)當(dāng)選擇適當(dāng)?shù)倪B通角度，優(yōu)選兩者夾角大于120°，并在冷卻槽內(nèi)設(shè)置足夠的釋放壓力的空間，之后再引出冷卻介質(zhì)。

所述窯頭指窯體傾斜的低端，窯頭設(shè)置燃燒室9，燃燒室9與耐材內(nèi)筒12連通，燃燒室設(shè)置送入燃料的進(jìn)料管，并在進(jìn)料管的端部設(shè)置燃燒器8。物料則進(jìn)入耐材內(nèi)筒12與耐材外筒11之間的間壁通道內(nèi)，窯尾端的耐材外筒上設(shè)置物料進(jìn)口，窯頭端的耐材外筒上設(shè)置物料出口。在傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，物料在間壁通道內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)沿軸向移動(dòng)向窯頭端前進(jìn)，位于窯頭的燃燒室內(nèi)的燃料經(jīng)燃燒器8點(diǎn)燃后，產(chǎn)生高溫?zé)煔庀蚋G尾端蔓延，在此過(guò)程中，高溫?zé)煔飧糁筒膬?nèi)筒12對(duì)物料進(jìn)行加熱，進(jìn)行煅燒或還原生產(chǎn)。由于耐材內(nèi)筒設(shè)置帶冷卻介質(zhì)的骨架，耐材內(nèi)筒12并不會(huì)因?yàn)楦邷責(zé)煔獾臒崃堪l(fā)生變形等損壞，而且骨架122涂覆高溫隔熱涂層，高溫?zé)煔獾臒崃看蟛糠钟糜诩訜嵛锪?，不?huì)被冷卻介質(zhì)帶走。同時(shí)控制物料所在通道的氣體壓力大于高溫?zé)煔馑谕ǖ赖臍怏w壓力。高溫?zé)煔獾臏囟葹?500℃左右，冷卻介質(zhì)的溫度為180℃左右，耐材外筒與耐材內(nèi)筒之間的間壁通道內(nèi)的溫度為1200℃左右。

為潔凈燃燒，在間壁回轉(zhuǎn)窯的燃料端設(shè)置電解水裝置，電解生成的O₂作為助燃劑供給燃料燃燒使用，電解生成的H₂回收利用；當(dāng)然，還可以使用固體燃料（如煤粉）、氣體燃料（如燃?xì)猓?、或液體燃料（如燃油）等的一種或多種可燃物質(zhì)作為燃料，這些燃料在運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)當(dāng)保持全程封閉，避免摻入雜質(zhì)，并防止對(duì)外界環(huán)境產(chǎn)生污染。物料是需要隔絕空氣加熱煅燒或還原的產(chǎn)品，例如還原鐵、碳酸巖、石灰石、煤、垃圾等，同樣地，也要求全程封閉運(yùn)輸物料。為回收利用物料分解氣體，在間壁回轉(zhuǎn)窯的窯頭端還設(shè)置物料分解氣收集裝置，當(dāng)物料為碳酸巖（尤其為石灰石）時(shí)，物料分解氣收集裝置連接CO₂回收提純系統(tǒng)。CO₂回收提純系統(tǒng)包括順次連接的熱換子系統(tǒng)、除塵子系統(tǒng)、冷卻子系統(tǒng)、干燥子系統(tǒng)、脫硫脫硝子系統(tǒng)、低壓精餾子系統(tǒng)；必要時(shí)，還可以在脫硫脫硝子系統(tǒng)、低壓精餾子系統(tǒng)之間設(shè)置CO₂提濃子系統(tǒng)，CO₂提濃子系統(tǒng)利用變壓吸附法或者溶液吸收法吸收CO₂。當(dāng)其中物料為石灰石時(shí)，回收的CO₂的純度可高達(dá)96%。

經(jīng)生產(chǎn)利用后的燃燒尾氣進(jìn)入余熱發(fā)電單元3，在余熱發(fā)電單元3將熱能轉(zhuǎn)換為電能。所述余熱發(fā)電單元為直接利用燃燒尾氣的燃?xì)廨啓C(jī)，燃燒尾氣可以直接推動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)做功產(chǎn)生電力。余熱發(fā)電單元還可以是通過(guò)余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽為動(dòng)力的蒸汽輪機(jī)，或者為燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)裝置。為進(jìn)一步利用余熱，在所述余熱發(fā)電單元3的前端和后端均設(shè)置物料預(yù)熱裝置2，物料預(yù)熱裝置的熱源為燃燒尾氣和冷卻介質(zhì)，利用燃燒尾氣和冷卻介質(zhì)對(duì)物料進(jìn)行初步預(yù)熱物料，提高生產(chǎn)效率。

回收熱能后的燃燒尾氣再進(jìn)入除塵單元4，被去除煙塵和/或粉塵。所述除塵單元包括兩級(jí)除塵，第一級(jí)除塵為布袋除塵、陶瓷多管除塵或者旋風(fēng)除塵器，第二級(jí)為水浴除塵器脫硫系統(tǒng)。兩級(jí)除塵效率約95%，煙/粉塵排放濃度小于50mg/m³；水浴脫硫效率大于50%。

除塵后的燃燒尾氣再進(jìn)入脫硫脫硝單元5，被去除其中絕大多數(shù)的硫化物和氮氧化物。所述脫硫脫硝單元內(nèi)的脫硝還原劑可以是氫氣、氨、氨水或尿素中的一種或者上述多種組合形式。

脫硫脫硝處理后的燃燒尾氣被送入尾氣零級(jí)凈化系統(tǒng)6進(jìn)行深度凈化，使排出尾氣中的氮氧化物含量≤5μg/Nm³，顆粒物PM2.5≤10μg/Nm³。所述尾氣零級(jí)凈化系統(tǒng)包括干燥器、壓縮機(jī)、催化氧化反應(yīng)室、活性炭吸附器、顆粒物過(guò)濾器。其中，所述干燥器可以選擇分子篩過(guò)濾器；所述催化氧化反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置CO/VOC氧化器和NO氧化器，CO/VOC氧化器用于將CO氧化成CO₂，并將甲烷及其他CH化合物氧化成水和CO₂，NO氧化器為清潔柱，清潔柱是涂覆高錳酸鉀的氧化鋁載體結(jié)構(gòu)，用于將NO氧化成NO₂；所述活性炭吸附器優(yōu)選碘化后的活性炭，用于吸附NO₂，SO₂，O₃和CH化合物；所述顆粒物過(guò)濾器為HEPA H-13（等級(jí)為H-13的高效空氣過(guò)濾器）濾網(wǎng)/靜電駐極式濾網(wǎng)，用于去除PM0.1(超細(xì)顆粒物)。為進(jìn)一步回收利用CO₂，所述尾氣零級(jí)凈化系統(tǒng)的尾端也可以設(shè)置獨(dú)立的CO₂回收提純系統(tǒng)。最后，經(jīng)上述多級(jí)凈化系統(tǒng)處理后的潔凈空氣通過(guò)潔凈空氣排放口7排出。

實(shí)施例2

本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于：所述筒體121由金屬材料弧形或者直板焊接而成，其中焊縫處通過(guò)錨固釘結(jié)合耐火材料填縫。筒體的直徑為1.5米，筒體的厚度為10毫米。所述冷卻管為從窯尾一端到窯頭一端、沿筒體內(nèi)側(cè)壁螺旋旋轉(zhuǎn)的耐熱鋼管，耐熱鋼管的兩端也伸出耐材外筒，并設(shè)置引導(dǎo)裝置連通冷卻介質(zhì)。所述冷卻介質(zhì)為水、或氣化冷卻的半水蒸氣，冷卻介質(zhì)流經(jīng)間壁回轉(zhuǎn)窯后進(jìn)入余熱發(fā)電單元和物料預(yù)熱裝置。

實(shí)施例3

本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于：所述筒體121僅為整體結(jié)構(gòu)的、具有提高導(dǎo)熱面積的波紋的耐熱鋼筒，耐熱鋼筒的側(cè)壁不設(shè)置冷卻管結(jié)構(gòu)的骨架，對(duì)應(yīng)的也不再設(shè)置冷卻介質(zhì)供給裝置和冷卻介質(zhì)引出裝置。所述支撐結(jié)構(gòu)也不再設(shè)置抱箍，僅用支撐磚或者金屬支撐架滑動(dòng)或固定支撐筒體。

實(shí)施例4

本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于：如圖6和圖7所示，所述耐材內(nèi)筒12的筒體121由氮化硅結(jié)合碳化硅材料制作成多塊拼裝的碳化硅板126，組裝碳化硅筒的碳化硅板為沿軸向延伸多段互相連接的直板或弧形板。本實(shí)施例中單塊的碳化硅板通過(guò)冷卻管吊裝，而相鄰的碳化硅板通過(guò)互相配合的起伏迷宮形接口卡接，并用耐火材料填覆提高密封性，冷卻管僅連接在碳化硅板126的外側(cè)壁上，兩塊相鄰的碳化硅板126的搭接位置不與冷卻管直接連接，最終多組碳化硅板圍成筒狀結(jié)構(gòu)。其中碳化硅筒的外側(cè)壁與冷卻管的連接方式為：冷卻管的外側(cè)壁上間隔焊接若干螺母或預(yù)設(shè)螺紋的凸塊，碳化硅板上對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)沉頭孔，通過(guò)沉頭螺栓128連接碳化硅板126與冷卻管，沉頭螺栓128的頭端與碳化硅板之間填充耐火材料。由于碳化硅板相對(duì)不銹鋼筒重量大，沿軸向間隔設(shè)置在耐材內(nèi)筒與耐材外筒之間的支撐結(jié)構(gòu)密度略有增加。

實(shí)施例5

本實(shí)施例與實(shí)施例4的區(qū)別在于：如圖8～圖10所示，所述碳化硅板126由碳化硅材料制作，碳化硅板126與骨架122的連接方式不同。兩塊對(duì)接的碳化硅板126邊緣處也與骨架122直接相連，一方面兩塊碳化硅板126彼此對(duì)接，另一方面，骨架122通過(guò)密封塊127與碳化硅板126插接密封，并由沉頭螺栓128固定。冷卻管上對(duì)應(yīng)碳化硅板126的外側(cè)壁上連接密封塊127，密封塊由金屬或耐火材料制作，密封塊127開(kāi)設(shè)迷宮密封槽，相鄰的碳化硅板對(duì)應(yīng)密封塊127開(kāi)設(shè)對(duì)接后與迷宮密封槽匹配的迷宮密封結(jié)構(gòu)，密封塊127與兩塊對(duì)接的碳化硅板插裝連接；并同時(shí)在密封塊127和碳化硅板上開(kāi)設(shè)1～2組互相匹配的螺紋孔，沉頭螺栓128穿過(guò)螺紋孔固定碳化硅板和密封塊127，之后在沉頭螺栓128及相鄰的碳化硅板126之間的縫隙內(nèi)填充耐火材料，例如耐火陶瓷纖維扭繩CTR-160。對(duì)于骨架與單獨(dú)一塊碳化硅板外側(cè)壁的連接，可以選擇類(lèi)似的連接方式，區(qū)別點(diǎn)在于僅在單塊碳化硅板的外側(cè)壁上開(kāi)設(shè)與密封塊127的迷宮密封槽對(duì)應(yīng)的迷宮密封結(jié)構(gòu)。也可以選擇實(shí)施例2的方式處理單塊碳化硅板126與骨架的連接。

本發(fā)明僅列舉了幾種間壁回轉(zhuǎn)窯的結(jié)構(gòu)形式，實(shí)際中還可以用耐火磚砌筑等其他方式實(shí)現(xiàn)間壁通道形式來(lái)加工物料。同時(shí)所述的各凈化除塵單元也可以采用其他結(jié)構(gòu)形式達(dá)到凈化氣體的目的，不必局限本實(shí)施方式中列舉的幾種實(shí)施例，凡是利用間壁回轉(zhuǎn)窯間壁加熱物料，并利用余熱發(fā)電的生產(chǎn)系統(tǒng)均應(yīng)落入本權(quán)利要求的保護(hù)范圍。