水泥窑干法除氯及余热回收利用系统

779 编辑：中冶有色技术网来源：浙江天象环境服务有限公司

2023-11-28 11:43:07

权利要求书： 1.一种水泥窑干法除氯及余热回收利用系统，其特征在于，包括水泥窑（1）、风机（2）、换热器（3）、原始灰仓（4）、第一旋风分离器（5）、第一除尘器（6）、第一螺旋输送器（7）、气体冷却器（8）、第二旋风分离器（9）、第二除尘器（10）、第二螺旋输送器（11）、灰仓（12）和管道；

水泥窑（1）包括窑尾烟室和分解炉；水泥窑（1）的窑尾烟室通过管道与风机（2）的进口相连，风机（2）的出口通过管道连接换热器（3），换热器（3）的外侧设置换热管（31），换热管（31）内设置有换热介质；原始灰仓（4）的外侧与换热器（3）之间通过换热管（31）相连接；换热器（3）的出口通过管道连接第一旋风分离器（5），第一旋风分离器（5）的下部通过管道连接第一除尘器（6），第一除尘器（6）的出口通过管道连接第一螺旋输送器（7），第一螺旋输送器（7）通过管道连接水泥窑（1）的窑尾；第一旋风分离器（5）的上部通过管道连接气体冷却器（8），气体冷却器（8）通过管道连接第二旋风分离器（9），第二旋风分离器（9）的上部通过管道连接至水泥窑（1）的分解炉内，第二旋风分离器（9）的下部通过管道连接第二除尘器（10）；气体冷却器（8）的下部通过管道连接第二除尘器（10）；第二除尘器（10）的出口通过管道连接第二螺旋输送器（11），第二螺旋输送器（11）通过管道与灰仓（12）连接。

2.根据权利要求1所述的一种水泥窑干法除氯及余热回收利用系统，其特征在于，换热介质在换热管（31）内循环流动。

3.根据权利要求1或2所述的一种水泥窑干法除氯及余热回收利用系统，其特征在于，换热介质为水。

说明书：一种水泥窑干法除氯及余热回收利用系统技术领域[0001] 本实用新型涉及水泥窑环保节能领域，尤其是一种水泥窑干法除氯及余热回收利用系统。

背景技术[0002] 水泥窑协同处置是指将废物做为原燃料进入水泥生产系统中，以达到减少资源消耗、降低有害物质、实现“减量化、无害化、资源化”的过程；据不完全统计，我国目前已建成

运行的水泥窑协同处置生产线已超过160条，这些水泥窑协同处置生产线在运行时，会由于

水泥原料中含有较高的有害元素或待处置废弃物中含有较高的氯、硫、碱等有害物质超标，

导致这类元素在系统内循环富集，尤其是窑尾烟室位置处氯、硫化合物和氮氧化物的浓度

达到最高值。这不仅会影响系统正常运转，还会因为烟室、分解炉和部分旋风筒出现结皮、

堵塞的现象。目前主要采取旁路放风干法除氯技术来解决上述问题，在分解炉及窑尾烟室

连接处设置通风处，从通风处将含浓度较高氯元素的气体抽取出来进行进一步处理。

[0003] 传统的旁路放风系统抽取出来的飞灰具有粘度大、温度高、含氯量高等特点，在进行降低氯元素含量时需要输送大量的冷风进行降温，这不仅造成资源浪费，除氯效果也一

般。

实用新型内容

[0004] 为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种水泥窑干法除氯及余热回收利用系统，该套系统能够保证水泥窑内含氯离子的飞灰通过处置后将氯离子高效分离出

来，且在干法除氯装置运行时，将热量转化为半固态废物预处理的能量，提高资源利用率。

[0005] 为本实用新型的目的，采用以下技术方案予以实施：[0006] 一种水泥窑干法除氯及余热回收利用系统，包括水泥窑、风机、换热器、原始灰仓、第一旋风分离器、第一除尘器、第一螺旋输送器、气体冷却器、第二旋风分离器、第二除尘

器、第二螺旋输送器、灰仓和管道；水泥窑包括窑尾烟室和分解炉；水泥窑的窑尾烟室通过

管道与风机的进口相连，风机的出口通过管道连接换热器，换热器的外侧设置换热管，换热

管内设置有换热介质；原始灰仓的外侧与换热器之间通过换热管相连接；换热器的出口通

过管道连接第一旋风分离器，第一旋风分离器的下部通过管道连接第一除尘器，第一除尘

器的出口通过管道连接第一螺旋输送器，第一螺旋输送器通过管道连接水泥窑的窑尾；第

一旋风分离器的上部通过管道连接气体冷却器，气体冷却器通过管道连接第二旋风分离

器，第二旋风分离器的上部通过管道连接至水泥窑的分解炉内，第二旋风分离器的下部通

过管道连接第二除尘器；气体冷却器的下部通过管道连接第二除尘器；第二除尘器的出口

通过管道连接第二螺旋输送器，第二螺旋输送器通过管道与灰仓连接。

[0007] 作为优选，换热介质在换热管内循环流动。[0008] 作为优选，换热介质为水。[0009] 综上所述，本实用新型的优点是：[0010] 1、采用二级除尘系统，一级除尘系统收集含氯烟气中大部分粉尘，并通过换热器将温度从高温飞灰（1100?1000℃）降至中温飞灰（500?450℃），此时飞灰中氯离子处于气

态，未附着于粉尘上，因此一级除尘系统中收集的粉尘可以回窑利用，减小能耗损失；

[0011] 2、二级除尘将经一级除尘后剩余的烟气（含大量氯离子）在烟道内从中温（500?450℃）降至250℃以下，此时大量氯离子吸附于粉尘上，且粉尘量较少，相比较于传统的旁

路放风，提高效率；

[0012] 3、设置换热器，在一级除尘过程中，大量高温飞灰经换热器将温度从高温降至中温，这部分能量被储存在换热介质内，换热介质为水，该介质潜热值较高，通过管道将存有

热量的介质通入原始灰仓的外壁，作为热源进行半固态废物的预处理，进行烘干处置，既有

效的利用了这部分能源，避免资源浪费，又可以提高系统整体效率。

附图说明[0013] 图1为本实用新型的示意图。具体实施方式[0014] 如图1所示，一种水泥窑干法除氯及余热回收利用系统，包括水泥窑1、风机2、换热器3、原始灰仓4、第一旋风分离器5、第一除尘器6、第一螺旋输送器7、气体冷却器8、第二旋

风分离器9、第二除尘器10、第二螺旋输送器11、灰仓12和管道。水泥窑1包括窑尾烟室和分

解炉。水泥窑1的窑尾烟室通过管道与风机2的进口相连，风机2的出口通过管道连接换热器

3，换热器3的外侧设置换热管31，换热管31内设置有换热介质，换热介质在换热管31内循环

流动。原始灰仓4的外侧与换热器3之间通过换热管31相连接。换热器3的出口通过管道连接

第一旋风分离器5，第一旋风分离器5的下部通过管道连接第一除尘器6，第一除尘器6的出

口通过管道连接第一螺旋输送器7，第一螺旋输送器7通过管道连接水泥窑1的窑尾；第一旋

风分离器5的上部通过管道连接气体冷却器8，气体冷却器8通过管道连接第二旋风分离器

9，第二旋风分离器9的上部通过管道连接至水泥窑1的分解炉内，第二旋风分离器9的下部

通过管道连接第二除尘器10；气体冷却器8的下部通过管道连接第二除尘器10；第二除尘器

10的出口通过管道连接第二螺旋输送器11，第二螺旋输送器11通过管道与灰仓12连接。

[0015] 上述系统在工作时，风机2将水泥窑1内高氯灰气体抽取出来，换热器3对高氯灰进行冷却，将高氯灰的温度从高温1100?1000℃降至中温500?450℃，该换热器3通过换热介质

进行换热。换热介质主要为水，水热焓值较高，可以有效的运输热量。中温高氯灰气体在第

一旋风分离器5内部将高氯灰进行分离，此时大部分氯离子处于游离态，未附着于飞灰上，

故经第一旋风分离器5分离下来的大颗粒飞灰，在经第一除尘器6收集后，由第一螺旋输送

装置7送回水泥窑1内继续燃烧，降低了窑内物料损失及能量损失，此工序的基础是由于第

一除尘器6中分离下来飞灰含氯离子量不大。剩余飞灰通过管道进入气体冷却器8，在气体

冷却器8内和冷风混合，使得飞灰的温度骤降至250℃以下，此时剩余氯离子附着于飞灰上，

通过第二除尘器10及第二螺旋输送器11收集，第二螺旋输送器11将收集的高氯飞灰颗粒输

送到灰仓12内，等待之后的危废转移及处置。此外，换热器3将高温飞灰的热量储存在换热

介质中，通过管道将这部分热介质输送至原始灰仓4的外壁中，可以将原始灰仓4内半固态

废物内的含水率降低，达到干化预处理的目的。将这部分干化预处理后的半固态废物投入

水泥窑1内时，可明显减少由于温差引起的不稳定现象。

[0016] 风机2从水泥窑生产系统中分解炉和窑尾烟室之间的开口处取风，主要作用为整套系统提供动力，将分解炉内含有氯离子的飞灰运送至各设备内。换热器3在运行过程中，

有两部分作用，其一为降低换热器3内高氯灰的热量；其二为回收高温高尘气体中的热量，

并用于原始灰仓4中的半固态废物干化预处理。

[0017] 上述系统的优点是：[0018] 1、采用二级除尘系统，一级除尘系统收集含氯烟气中大部分粉尘，并通过换热器3将温度从高温飞灰（1100?1000℃）降至中温飞灰（500?450℃），此时飞灰中氯离子处于气

态，未附着于粉尘上，因此一级除尘系统中收集的粉尘可以回窑利用，减小能耗损失；

[0019] 2、二级除尘将经一级除尘后剩余的烟气（含大量氯离子）在烟道内从中温（500?450℃）降至250℃以下，此时大量氯离子吸附于粉尘上，且粉尘量较少，相比较于传统的旁

路放风，提高效率；

[0020] 3、设置换热器3，在一级除尘过程中，大量高温飞灰经换热器3将温度从高温降至中温，这部分能量被储存在换热介质内，换热介质为水，该介质潜热值较高，通过管道将存

有热量的介质通入原始灰仓4的外壁，作为热源进行半固态废物的预处理，进行烘干处置，

既有效的利用了这部分能源，避免资源浪费，又可以提高系统整体效率。