重油煅烧水泥生产工艺及系统设备的制作方法
【专利摘要】本发明设计煅烧水泥的设备和工艺，具体为一种重油煅烧水泥生产工艺及系统设备。重油煅烧水泥生产工艺，包括重油加热、加压、分路燃烧等步骤，重油煅烧水泥系统设备，由重油罐、柴油罐、重油补给泵、热交换器、燃油泵、调压阀、燃烧器组成。本专利的优势体现在：火焰稳定、延长延长燃烧器的寿命。
【专利说明】重油煅烧水泥生产工艺及系统设备
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【技术领域】
[0002]本专利设计煅烧水泥的设备和工艺，具体为一种重油煅烧水泥生产工艺及系统设备。
[0003]
【背景技术】
[0004]在过去的150年中，人类主要消耗的是API大于32度轻质油和API介于20和32之间的中质原油。传统原油的最终可采储量约为2466亿吨，近45%已被开采。石油时代结束后将迎来的天燃气时代，但据一般预测，即使在2020年左右的产气高峰期，气产量达每年3.4万亿立方米，仍然不能满足需求。因此，应开发重油，以填补能源空缺。世界重油的资源量十分巨大，原始重油地质储量约为8630亿吨，若采收率为15%，重油可采储量为1233亿吨。这仅为已探明储量，真正的重油资源可能更多。怎样在工业领域利用好重油是目前科学界热点的研究领域，特别是水泥行业是高耗能行业。由于重油具体非常高的热值(低位发热量38500kJ/kg — 44000kJ/kg)，但是粘度大、硫碱等有害成分含量高等缺点一直未能克服。目前国内燃烧煤粉的配料方案为(ΚΗ=0.9±0.01 SM=2.6±0.1頂=1.6±0.I)。容易出现窑内经常结圈及出大块熟料，严重影响窑系统的安全运行，窑产量也比设计产量低10%。窑内结圈是以为重油发热量高且硫含量高，导致熟料液相量大，熟料易烧性大大提高，硫含量高进一步加重了液相量的提前出现，导致窑内结圈的形成。原料中碱、氯等有害成分较高，预热器系统结皮严重，时常 发生预热器堵塞，严重影响预热器系统的安全运行，且清理预热器堵塞时，工人劳动强度大、有安全隐患等。
[0005]
【发明内容】
[0006]本专利针对以上技术问题，提供一种重油煅烧水泥生产工艺，以开发适合重油燃烧的专用燃烧系统及配料方案和分解炉旁路放风，成功煅烧出高质量的水泥熟料为目的。
[0007]本专利的具体技术方案为:
重油煅烧水泥生产工艺，包括以下步骤:
a、重油罐环境温度下的重油从重油罐经过油过滤器、重油补给泵送至换热器；
b、重油先被加热至130度左右，热交换器内加热重油的介质是高温热交换油，耐高温油在锅炉内被加热至260度后送入热交换器，从炼油厂至燃烧器耐高温油一直和重油相伴而行；
C、重油被加压后通过自动控制回路把压力调整到3.5~4.0MPa后获得温度和压力的重油分两路进入燃烧器，两路分别为旋流油和轴流油，旋流油在外呈圆周状分布，轴流油在中间为柱状直射流，到达喷枪头部时汇聚成一路，通过雾化片喷孔进入窑内；d、燃烧器内雾化片尺寸为8.4mm，喷油量10000至14000升/小时，首次喷油量在2500L/h ；
e、水泥配料方案为:ΚΗ=0.93±0.01 SM=2.8±0.I IM=L 5±0.I。
[0008]重油煅烧水泥系统设备，由重油罐、柴油罐、重油补给泵、热交换器、燃油泵、调压阀、燃烧器组成，重油罐通过重油补给泵连接到热交换器，热交换器的出口连接柴油罐的出口，热交换器的出口与柴油罐的出口混合管连接燃油泵，燃油泵的出口连接调压阀，调压阀连接燃烧器。
[0009]重油先被加热至130度左右，以降低其粘度从而获得良好的雾化效果，这样才能在窑冷态下被点燃。环境温度下重油从I km外的炼油厂经过低压泵送至锅炉房，然后通过高压泵送入热交换器内。热交换器内加热重油的介质是壳牌耐高温油，其能承受300度左右的高温，在锅炉内被加热至260度后送入热交换器，从炼油厂至燃烧器一直和重油相伴而行。在锅炉房内，重油被加压后通过自动控制回路把压力调整到3.5~4.0MPa后获得一定温度和压力的重油分两路进入燃烧器，分别为旋流油和轴流油，类似燃烧器的内外风。旋流油在外呈圆周状分布；轴流油在中间为柱状直射流。到达喷枪头部时汇聚成一路，通过雾化片喷孔进入窑内，雾化片根据喷孔的大小分为多种规格。升温及投料过程中，根据需要更换不同规格的雾化片。窑尾燃烧器结构同窑头，但内风的比例要远大于外风，进油管与窑头燃烧器区别在于一路为进油，另外一路为回油。窑尾燃烧器用8.4_雾化片，喷油量10000至14000L/h>首次喷油量在2 500L/h为宜。柴油作为辅助燃料，在点火初期及重油油泵出现故障时使用。
[0010]本专利的优势体现在:
1、火焰稳定，使火焰根部能够保持稳定的涡流循环，降低内风的旋转，从而使一次风量可以降低一半，节省燃料。
[0011]2、使夹带于气流`中的重油不能任意发散而产生“盆状效应”，火焰形状史加合理，避免窑头高温，延长窑口护铁的使用寿命。
[0012]3、外净风有间断的长方形直空喷射，到燃烧器前端后改为环形间隙喷射，同时增大了环形间隙的面积能够拉长火焰，提高窑内的平均温度。
4、风道中距外风筒壁前端2cm，发挥了对火焰的收拢作用，避免窑头高温。可以调节燃烧器的第一道手柄，旋流叶片的位置出厂时定位在标尺的6位，调整范围O~6cm，没有负值，内风旋流只能向回拉，拉长火焰。
5、中心风将喷头周围的高温气体吹散顶回，不仅冷却了喷头内部，而且也冷却了端面，从而保护燃烧器头部，延长燃烧器的寿命。
[0013]
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本专利专利中重油煅烧水泥系统设备的结构示意图。
[0015]其中，I—重油罐、2—柴油罐、3—重油补给泵、4—热交换器、5——燃油泵、6——调压阀、7——燃烧器。
[0016]【具体实施方式】
[0017]下面结合【具体实施方式】对本专利作进一步说明。
[0018]重油煅烧水泥生产工艺，包括以下步骤:
a、重油罐环境温度下的重油从重油罐经过油过滤器、重油补给泵送至换热器；
b、重油先被加热至130度左右，热交换器内加热重油的介质是高温热交换油，耐高温油在锅炉内被加热至260度后送入热交换器，从炼油厂至燃烧器耐高温油一直和重油相伴而行；
C、重油被加压后通过自动控制回路把压力调整到3.5~4.0MPa后获得温度和压力的重油分两路进入燃烧器，两路分别为旋流油和轴流油，旋流油在外呈圆周状分布，轴流油在中间为柱状直射流，到达喷枪头部时汇聚成一路，通过雾化片喷孔进入窑内；
d、燃烧器内雾化片尺寸为8.4mm,喷油量10000至14000升/小时，首次喷油量在2500L/h ；
e、水泥配料方案为:ΚΗ=0.93±0.01 SM=2.8±0.I IM=L 5±0.I。
[0019]重油煅烧水泥系统设备，由重油罐、柴油罐、重油补给泵、热交换器、燃油泵、调压阀、燃烧器组成，重油罐通过重油补给泵连接到热交换器，热交换器的出口连接柴油罐的出口，热交换器的出口与柴油罐的出口混合管连接燃油泵，燃油泵的出口连接调压阀，调压阀连接燃烧器。由于重油的热值高(低位发热量38500kJ/kg — 44000kJ/kg)，且油灰少(≤1%)，如果按照国内燃烧煤粉的配料方案(KH=0.9±0.01 SM=2.6±0.1頂=1.6±0.1)，容易出现窑内经常结圈及出大块熟料，严重影响窑系统的安全运行，窑产量也比设计产量低10%。取出窑大块熟料及预热器结皮作化学分析后发现，窑内结圈是以为重油发热量高且硫含量闻，导致熟料液相量大，熟料易烧性大大提闻，硫含量闻进一步加重了液相量的提iu出现，导致窑内结圈的形成。经技术开发部商讨，采用提高饱和比及硅率同时降低铝率的配料方法(KH=0.93±0.01 SM=2.8±0.1頂=1.5±0.1)，经实际生产检验，不经窑内结圈、结大块的问题得到解决，同时窑产量达到了设计产量且熟料质量大幅提升，熟料28天强度由57MPa提高到61MPa。针对原料中碱、氯等有害成分较高，预热器系统结皮严重，时常发生预热器堵塞，严重影响预热器系统的安全运行，且清理预热器堵塞时，工人劳动强度大、有安全隐患等，技术开发部研究后采用了窑尾旁路放风技术，即在窑尾上升烟道上开设放风口，由带变频调速装置的旁路放风风机抽取窑内热风，通过降温、除尘后排入大气，旁路放风收下的粉尘用单仓泵打到专门的窑灰仓，通过生料配料入库均化。实践证明，旁路放风系统能有效预防有害成分造成的窑尾结皮问题，且调节操作方便，稳定了烧成系统正常的运行。重油煅烧水泥专用燃烧器，由重油罐、油过滤器、柴油罐、重油补给泵、换热器、燃油泵、调压阀、燃烧器、放风口、单仓泵、窑灰仓组成，其特征在于:重油罐连接油过滤器，油过滤器的出口端连接重油补给泵，重油补给泵连接换热器，换热器的出口管道与柴油罐的出口管道合并连接燃油泵，燃油泵的出口连接调压阀，调压阀的出口连接燃烧器，在窑尾上升烟道上开设放风口，由带变频调速装置的旁路放风风机抽取窑内热风，旁路放风位置设置有单仓泵，单仓泵的出口连接窑灰仓，窑灰仓出口连接生料配料均化库。重油燃烧器是为粘度高、雾化性能差的重油专门设计的提高重油燃烧性能的燃烧装置，主要由重油罐、柴油罐、油过滤器、重油补给泵、换 热器、轻重油切换阀、燃油泵、调压阀、燃烧器及其输送管道等组成。重油先被加热至130度左右，以降低其粘度从而获得良好的雾化效果，这样才能在窑冷态下被点燃。环境温度下重油从I km外的炼油厂经过低压泵送至锅炉房，然后通过高压泵送入热交换器内。热交换器内加热重油的介质是壳牌耐高温油，其能承受300度左右的高温，在锅炉内被加热至260度后送入热交换器，从炼油厂至燃烧器一直和重油相伴而行。在锅炉房内，重油被加压后通过自动控制回路把压力调整到3.5~4.0MPa后获得一定温度和压力的重油分两路进入燃烧器，分别为旋流油和轴流油，类似燃烧器的内外风。旋流油在外呈圆周状分布；轴流油在中间为柱状直射流。到达喷枪头部时汇聚成一路，通过雾化片喷孔进入窑内，雾化片根据喷孔的大小分为多种规格。升温及投料过程中，根据需要更换不同规格的雾化片。窑尾燃烧器结构同窑头，但内风的比例要远大于外风，进油管与窑头燃烧器区别在于一路为进油，另外一路为回油。窑尾燃烧器用8.4_雾化片，喷油量10 00014 000L/h>首次喷油量在2 500L/h为宜。柴油作为辅助燃料，在点火初期及重油油泵出现故障时使用。上述针对重油煅烧水泥熟料的专项技术方案，在重油煅烧水泥的项目上取得成功，为重油在水泥行业的广泛 应用迈出坚实的一步。
【权利要求】
1.重油煅烧水泥生产工艺，其特征在于包括以下步骤: a、重油罐环境温度下的重油从重油罐经过油过滤器、重油补给泵送至换热器； b、重油先被加热至130度左右，热交换器内加热重油的介质是高温热交换油，耐高温油在锅炉内被加热至260度后送入热交换器，从炼油厂至燃烧器耐高温油一直和重油相伴而行； C、重油被加压后通过自动控制回路把压力调整到3.5~4.0MPa后获得温度和压力的重油分两路进入燃烧器，两路分别为旋流油和轴流油，旋流油在外呈圆周状分布，轴流油在中间为柱状直射流，到达喷枪头部时汇聚成一路，通过雾化片喷孔进入窑内； d、燃烧器内雾化片尺寸为8.4mm,喷油量10000至14000升/小时，首次喷油量在2500L/h ； e、水泥配料方案为:ΚΗ=0.93±0.01 SM=2.8±0.I IM=L 5±0.I。
2.根据权利要求1所重油煅烧水泥生产工艺，其所需设备系统设备，由重油罐、柴油罐、重油补给泵、热交换器、燃油泵、调压阀、燃烧器组成，其特征在于:重油罐通过重油补给泵连接到热交换器，热交换器的出口连接柴油罐的出口，热交换器的出口与柴油罐的出口混合管连接燃油泵，燃油 泵的出口连接调压阀，调压阀连接燃烧器。
【文档编号】C04B7/44GK103848583SQ201210520494
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年12月7日 优先权日:2012年12月7日
【发明者】陈永忠 申请人:马海英