水泥生产线用碳捕集辅助系统及CO2密封方法与流程

本发明涉及水泥生产工业，特别是涉及一种水泥生产线用碳捕集辅助系统及co2密封方法。

背景技术：

1、当前水泥生产工艺普遍采用的是水泥窑烧成系统，水泥窑烧成系统具体由篦冷机、燃烧器、回转窑、预热器和连接风管等组成；其中，生料在预热器中预热升温，然后在分解炉内分解，分解后的热生料送至回转窑内煅烧、转化成水泥熟料，随后水泥熟料被送至篦冷机进行冷却，篦冷机产生的高温空气被送回至预热器中重复利用，直至完成水泥熟料生产。

2、伴随着水泥熟料生产，系统会产生大量的co2，目前水泥行业对于co2的处理常采用水泥窑全氧燃烧技术耦合燃烧后捕集co2技术；燃烧后捕集co2是指从燃烧后的烟气经冷凝塔除水后再进行co2提纯及捕集，捕集后的高浓度co2去往co2储存点以供再利用，此技术通常存在co2气体捕集效率低、系统投资以及运行成本高的问题；全氧燃烧是指利用浓度95％以上的氧气代替空气助燃，有利于提升窑尾co2浓度，进而节省后续co2提纯及捕集系统的投资成本和运行成本。

3、现有技术1：申请号为cn201310164913.2的一种采用o2/co2燃烧技术富集co2的水泥熟料生产工艺，其通过在分解炉内采用全氧代替传统的空气燃烧来进行水泥生料预分解和常规空气燃烧进行熟料烧成相结合的水泥生产方法，从而使co2浓度高达95％以上；现有技术2：申请号为cn202210411755.5的捕集水泥生料分解产生的co2气体的方法、水泥生产方法及系统，生产时将水泥生料与co2载流气分别从隔离式分解室的顶部和底部供给至所述隔离式分解室，以使所述水泥生料分解；使所述水泥生料分解产生的co2气体与co2载流气一起从隔离式分解室的顶部排出所述隔离式分解室；然后捕集排出的co2气体；以实现水泥生产过程中co2的高效低成本捕集回收。

4、在上述现有技术中，虽然通过对co2的捕集、循环参与生产，提高了生产线尾端co2牌坊浓度，但没有考虑到水泥系统中易漏风点对于整个生产环节的影响，若系统中漏风量增加，从漏风点漏入的空气也会一起参加全氧燃烧反应，则后续窑尾co2浓度将大打折扣，因此，密封技术对co2浓度的影响至关重要。

5、现有技术3：申请号为cn201710575135.4的回转窑密封装置包括密封罩、多个鱼鳞片、拉紧钢丝绳、多个钢丝绳定位钩和两个配重，通过将密封台设计成圆台结构方便安装鱼鳞片，并将鱼鳞片沿其宽度方向固定，使得鱼鳞片与密封罩紧密贴合，减少阻力，保证密封装置良好的密封效果；其虽然解决了回转窑筒体转动时空气漏入，但回转窑运行时密封处温度高，回转窑筒体转动同时也伴随着摆动及轴向窜动，因此空气还是会在筒体摆动及轴向窜动时漏入回转窑中。同时，闸板阀通常在提升杆与上阀体接触侧、阀板与下阀体接触侧采用盘根加压盖的方式进行密封，但实际生产时，闸板阀的阀体受内部气流及阀板两侧压力差，阀板会发生晃动，进而会导致阀板与下阀体及提升杆与上阀体之间的密封出现间隙，外部空气就会从间隙处进入系统内。同时，由于各设备下料点处一般采用单回转下料器下料，由于回转下料器出口的压力比进口小，空气会沿回转下料器的转子叶片与壳体之间的间隙灌入系统内部。

6、因此，现有密封技术中，空气会通过各易漏风点进入生产系统，参与水泥制备，此时全氧燃烧生产过程中会灌入大量空气，大大降低了尾端co2气体浓度，不利于co2循环系统（用作篦冷机冷却风、主燃烧器混合风等）的应用，大大提高了co2捕集、提纯成本。

技术实现思路

1、本发明旨在解决上述问题，从而提供一种能够有效提高窑尾co2浓度，节省co2提纯及捕集系统的投资成本和运行成本的水泥生产线用碳捕集辅助系统及co2密封方法。

2、本发明解决所述问题，采用了一种碳捕集辅助系统，具体为：

3、一种水泥生产线用碳捕集辅助系统，水泥生产系统中回转窑的窑头和窑尾分别设置有窑头密封点和窑尾密封点，闸板阀处设置有闸板阀密封点，预热器的生料下料口设置有生料喂入密封点，余热利用装置的卸灰口处设置有卸灰口密封点，收尘器的下料口设置有收尘器出料密封点；包括密封气体管网，经冷凝塔除水后的co2气体输入至密封气体管网的输入端，密封气体管网输出端设置有第一支管、第二支管和第三支管，第一支管设置有两个，两个第一支管的管口分别连通至窑头密封点和窑尾密封点；第二支管的管口连通至闸板阀密封点；第三支管设置有三个，三个第三支管的管口分别连通至生料喂入密封点、卸灰口密封点和收尘器出料密封点；窑头密封点、窑尾密封点、闸板阀密封点、生料喂入密封点、卸灰口密封点和收尘器出料密封点内均设置有压力传感器，第一支管、第二支管和第三支管内均设置有调控风机；还包括控制器，控制器与调控风机、压力传感器电连接。

4、采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其突出的特点是：

5、通过在水泥生产系统中易漏风设备的漏风点设置密封结构，填入co2气体形成co2气体隔绝层，将易漏风设备的漏风点漏入水泥窑烧成及烟气处理系统的气体由空气改为co2烟气，从而达到减少空气漏入的目的，提高了窑尾co2浓度，进而提高了co2气体捕集效率，降低了co2捕集系统的系统投资以及运行成本。

6、作为优选，本发明更进一步的技术方案是：

7、窑头密封点和窑尾密封点处的密封结构为，回转窑的窑头和窑尾均设置有回转罩体，回转罩体通过填料密封装置连接有固定罩体；回转罩体和固定罩体之间加装有静摩擦环罩体，静摩擦环罩体通过支架与固定罩体固定连接，静摩擦环罩体通过动摩擦环、静摩擦环与回转罩体滑动密封连接；压力传感器设置在静摩擦环罩体中，静摩擦环罩体上开设第一通气孔，第一支管的输出端连接在第一通气孔上。

8、闸板阀密封点的结构为，闸板阀的提升杆与上阀体、阀板与下阀体之间均采用压盖密封，闸板阀的上阀体上设置有外罩体，外罩体上设置有第二通气孔，第二支管的输出端连接在第二通气孔上。

9、生料喂入密封点、卸灰口密封点和收尘器出料密封点均采用双回转下料器结构，包括与预热器的生料下料口、余热利用装置的卸灰口或收尘器的下料口连接的第一下料器，第一下料器下连接有下料管，下料管的下端连接有第二下料器，下料管上开设有第三通气孔，第三支管的输出端连接在第三通气孔上。

10、控制器与第一下料器的电机、第二下料器的电机电连接；控制第一下料器、第二下料器的开启和关闭，以控制下料量，防止物料堵塞。

11、本发明还给出了一种水泥生产线用co2密封方法，利用水泥生产线用碳捕集辅助系统进行，具体步骤如下：

12、s1：水泥生产系统在全氧模式下运行，预热器出口排出co2烟气；

13、s2： co2烟气通过余热锅炉进行余热利用，再通过高温风机进入袋式收尘器，经过袋式收尘器除尘的co2烟气进入冷凝塔除水；

14、s3：经除水的co2烟气一部分输送至密封气体管网输入端，另一部分输送至co2储存点进行储存；

15、s4：co2烟气通过密封气体管网送往窑头密封点、窑尾密封点、闸板阀密封点、生料喂入密封点、卸灰口密封点和收尘器出料密封点，在窑头密封点、窑尾密封点、闸板阀密封点、生料喂入密封点、卸灰口密封点和收尘器出料密封点形成co2隔绝层；

16、s5：压力传感器监测第一支管、第二支管和第三支管内压力，将气体压力反馈给控制器，控制器通过对比压力传感器监测实际数值对比预设压力阈值，控制第一支管、第二支管和第三支管内的调控风机转速，以调控窑头密封点、窑尾密封点、闸板阀密封点、生料喂入密封点、卸灰口密封点和收尘器出料密封点内的压力。

17、进一步的，步骤s3中，经除水的co2烟气一部分输送至co2捕集系统，co2捕捉系统提纯后的co2烟气输送至密封气体管网输入端，另一部分输送至co2储存点进行储存。

18、进一步的，输送至密封气体管网中的co2气体浓度不小于70%。