一种干法熟料线压缩空气节能系统的制作方法

本实用新型属于水泥生产技术领域，具体涉及一种干法熟料线压缩空气节能系统。

背景技术：

回转窑作为新型干法熟料生产线主要煅烧设备，承担煅烧、熟料矿物形成的工作，在回转窑中熟料的四大矿物c3a、c3s、c2s、c4af生成，回转窑是熟料煅烧的主要设备之一。熟料煅烧过程中30％-40％煤粉通过燃烧器喷入回转窑，为熟料主要矿物的形成提供热源，燃烧器火焰温度可达到1800℃，在煅烧过程中传热方式主要由导流、对流、热辐射，为了保证熟料煅烧，较少热量散热，回转窑进行了耐火材料砌筑，但运行过程中仍有部分热量散失，一般占烧成系统总散热的40％-60％，热量损失在30kcal/kg.cl-60kcal/kg.cl，窑筒体表面平均温度270℃左右，烧成带表面温度平均在250℃左右，分解带表面温度平均在330℃左右。

熟料煅烧过程包括物料的预热、分解、烧成和冷却，由于热工部件的结构形式不同以及煅烧方式不同，物料存在高温结皮或集聚烧结等情况，影响烧成系统正常运行，为了保证生产线的正常运转，必须通过空气炮对热工部件易于结皮的部位进行吹打，压缩空气作为气源。

一般生产线压缩空气使用的为常温压缩空气，使用量较大，烧成系统窑头和窑尾一般用量在300m3/h，需要一台功率在30kw空压机。

通过查阅文献，目前筒体表面散热利用技术主要集中在利用筒体散热进行余热发电和利用余热发电进行取暖或制备生活用热水。

利用筒体散热进行余热发电技术主要是通过在窑筒体表面布置热水管道，加热后的热水通过闪蒸器或者省煤器过热器进行余热发电。

利用筒体散热进行取暖或者制备生活用热水主要是在窑筒体表面布置热水管道，热水可直接用于取暖或者生活使用

技术实现要素：

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、使用方便的干法熟料线压缩空气节能系统，利用回转窑表面散热，提高压缩空气温度，从而降低压缩空气使用量，减小空压机负荷，降低空压机系统电耗。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种干法熟料线压缩空气节能系统，包括预热器、分解炉、回转窑、压缩空气机构和换热装置，换热装置与回转窑连接，压缩空气机构与换热装置连接，换热装置将回转窑的温度传递给压缩空气，压缩空气喷吹到预热器、分解炉和回转窑中。

进一步的，所述换热装置包括换热板和换热管道，换热板为筒状结构包覆在回转窑的外部，换热管道设置在换热板的内壁上，换热管道位于换热板与回转窑外壁之间。

进一步的，所述压缩空气机构包括空压机和压缩空气储气罐，换热管道内通压缩空气，换热管道的一端通过管道与空压机连通，换热管道的另一端通过管道与压缩空气储气罐连通。

进一步的，所述压缩空气储气罐中的压缩空气经管道分别喷吹到预热器、分解炉和回转窑中。

进一步的，所述换热装置包括还包括用于支撑换热板的支撑机构，支撑机构的一端连接在回转窑上，支撑机构的另一端与换热板连接。

进一步的，所述换热板上设有用于放置支撑机构的空隙。

进一步的，所述支撑机构包括工字钢轨道和折页铰链，工字钢轨道的两端固定连接在回转窑两侧的平台上，折页铰链的一端通过卡槽滑动连接在工字钢轨道上，折页铰链另一端与换热板铰接，换热装置通过折页铰链滑动连接在工字钢轨道上。

进一步的，所述换热装置沿回转窑筒体方向设置，换热管道与回转窑筒体之间的距离为500-1000mm，回转窑筒体表面温度高通过热辐射对换热管道中的压缩空气进行加热。

进一步的，所述熟料线还包括篦式冷却机，回转窑的一端与分解炉连接，回转窑的另一端与篦式冷却机连接，按照一定比例配制的物料由预热器的顶部喂入，经旋风预热器预热后进入分解炉，在分解炉中分解后入回转窑进行煅烧，之后进入篦式冷却机冷却，最后得到所需熟料。

进一步的，所述换热装置包括多个热换板，热换板可绕折页铰链转动。

采用本实用新型技术方案的优点为：

1、本实用新型充分利用回转窑散热进行余热回收，即利用换热装置5通过热辐射对压缩空气加热，压缩空气加热后体积膨胀，节省系统用气量40％左右，节省空压机建设成本和运行成本，降低烧成系统热耗。

2、本实用新型水泥熟料生产线通常使用压缩空气作为空气炮气源或者防堵塞喷吹气源，换热装置通过充分利用回转窑表面散热，提高压缩空气温度，从而降低压缩空气使用量，减小空压机负荷，降低空压机系统电耗。

3、回转窑筒体表面平均温度在270℃左右，在距离筒体500-1000mm距离，延筒体方向增加热辐射换热管道，可将压缩空气温度由30℃左右，加热至230℃左右，压缩空气体积膨胀，从而可降低空压机配置，初步估算，辐射换热面积200m2左右，可将500nm³压缩空气水加热至230℃左右，足够窑头和窑尾压缩空气使用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为本实用新型干法熟料线整体结构示意图。

图2为本实用新型换热装置的结构示意。

图3为本实用新型换热装置的剖面视图。

图4为本实用新型支撑机构的结构示意图。

上述图中的标记分别为：1、预热器；2、分解炉；3、回转窑；4、压缩空气机构；5、换热装置；51、换热板；511、空隙；52、换热管道；53、支撑机构；6、空压机；7、压缩空气储气罐；8、篦式冷却机。

具体实施方式

在本实用新型中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“平面方向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1、图2所示，一种干法熟料线压缩空气节能系统，包括预热器1、分解炉2、回转窑3、压缩空气机构4和换热装置5，换热装置5与回转窑3连接，压缩空气机构4与换热装置5连接，换热装置5将回转窑3的温度传递给压缩空气，压缩空气喷吹到预热器1、分解炉2和回转窑3中。水泥熟料生产线通常使用压缩空气作为空气炮气源或者防堵塞喷吹气源，换热装置5通过充分利用回转窑表面散热，提高压缩空气温度，从而降低压缩空气使用量，减小空压机负荷，降低空压机系统电耗。

熟料线还包括篦式冷却机8，回转窑3的一端与分解炉2连接，回转窑3的另一端与篦式冷却机8连接，按照一定比例配制的物料由预热器1的顶部喂入，经旋风预热器预热后进入分解炉2，在分解炉2中分解后入回转窑3进行煅烧，之后进入篦式冷却机8冷却，最后得到所需熟料。

换热装置5包括换热板51和换热管道52，换热板51为筒状结构包覆在回转窑3的外部，换热管道52设置在换热板51的内壁上，换热管道52位于换热板51与回转窑3外壁之间。压缩空气机构4包括空压机6和压缩空气储气罐7，换热管道52内通压缩空气，换热管道52的一端通过管道与空压机6连通，换热管道52的另一端通过管道与压缩空气储气罐7连通。压缩空气储气罐7中的压缩空气经管道分别喷吹到预热器1、分解炉2和回转窑3中。

换热板51上设有用于放置支撑机构53的空隙511，空隙511即为筒扫区域。支撑机构53包括工字钢轨道531和折页铰链532，工字钢轨道531的两端固定连接在回转窑两侧的平台上，折页铰链532的一端通过卡槽滑动连接在工字钢轨道531上，折页铰链532另一端与换热板51铰接，换热装置5通过折页铰链532滑动连接在工字钢轨道531上，换热装置5可沿回转窑移动。换热装置5包括多个热换板51，热换板51可绕折页铰链532转动，即实现热换板51的打开，方便对回转窑进行检修。优选的，本实用新型中设有四个热换板51，两个支撑机构53，四个热换板51拼接成筒状结构，两个支撑机构53对立设置，每个热换板51都有一个边与支撑机构53连接，与其相对立的另一个边为自由端，掀起热换板51的自由端换热板可绕折页铰链532转动，即可将换热板51围成的筒状结构打开，使回转窑外露，方便对回转窑进行检修。

换热装置5沿回转窑3筒体方向设置，换热管道52与回转窑筒体之间的距离为500-1000mm，回转窑筒体表面温度高通过热辐射对换热管道52中的压缩空气进行加热。回转窑筒体表面平均温度在270℃左右，在距离筒体500-1000mm距离，延筒体方向增加热辐射换热管道，可将压缩空气温度由30℃左右，加热至230℃左右，压缩空气体积膨胀，从而可降低空压机配置，初步估算，辐射换热面积200m2左右，可将500nm³压缩空气水加热至230℃左右，足够窑头和窑尾压缩空气使用。

经初步计算，一般一条5000t/d生产线窑头和窑尾压缩空气加热至230℃，可节省压缩空气40％，空压机系统配置可降低12kw，一天可节省压缩空气用电290kw左右，年可节省9.5万kw，按照0.6元/kw计算，年可节省电费5.7万元；另外常规30℃左右压缩空气喷吹入烧成系统，增加系统热耗，约6.3kg/h标煤，通过将压缩空气温度提升至230℃，可降低至2.1kg/h左右，节省4.2kg/h标煤，年可降低3.3万吨标煤，折合5500kcal/kg煤粉约4.23万吨，按照吨煤粉700元计算，年可节省燃料成本2961万元。

本实用新型深入分析目前水泥窑生产线窑筒体散热及压缩空气使用情况并剖析余热利用潜能，通过增加回转窑筒体散热利用装置即换热装置5，提高压缩空气温度，降低空压机配置能力，节省空压机系统电耗。

本实用新型充分利用回转窑散热进行余热回收，即利用换热装置5通过热辐射对压缩空气加热，压缩空气加热后体积膨胀，节省系统用气量40％左右，节省空压机建设成本和运行成本，降低烧成系统热耗，每年可节约标准煤3.3万吨。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。