Установка для обжига цементного клинкера и утилизации горючих отходов

 

Изобретение относится к технике утилизации твердых горючих отходов во вращающихся печах для обжига сыпучих материалов и может быть использовано в цементной промышленности. Предложена вращающаяся печь для обжига цементного клинкера и утилизации горючих отходов, содержащая корпус печи с вставленными в его отверстия патрубками, экранный обечайкой, укрепленной на уровне выступающих из печи концов патрубков, неподвижный герметичный кожух с шлюзовым затвором и устройством для подачи твердых горючих отходов. Новым в предложенном устройстве печи является то, что она дополнительно снабжена вторым герметичным кожухом с экранной обечайкой и вставленными в отверстия печи патрубками, второй кожух соединен с трубопроводом с колосниковым холодильником. Колосниковый холодильник дополнительно снабжен двумя регулируемыми и одним отсекающим шиберами. Второй неподвижный герметичный кожух с патрубками для подачи горячего воздуха установлен на границе между зонами кальцинирования и экзотермических реакций на расстоянии 0,6-0,8 длины печи от ее загрузочного конца. Патрубки для подачи отходов установлены на расстоянии 0,5-6 диаметра печи в свету от патрубков подачи горячего воздуха в направлении загрузочного конца печи. Стенки патрубка имеют внутреннюю полость с отверстиями на введенном в печь и выступающем из печи концах патрубка. А конец патрубка, введенный в печь, имеет косой срез под углом 5-25^o к продольной оси печи, причем высокая кромка среза находится на стороне, ближней к разгрузочному концу печи. Конец патрубка, введенный в печь, имеет защитное жароупорное покрытие наружной поверхности с утолщением вдоль косого среза. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике утилизации твердых горючих отходов во вращающихся печах для обжига сыпучих материалов и может быть использовано в цементной промышленности.

Известна вращающаяся печь, преимущественно для обжига цементного клинкера, содержащая корпус с вставленным в его отверстие патрубками с затвором и подающим устройством для загрузки изношенных автопокрышек или контейнеров с горючими отходами (1).

Недостатками известной вращающейся печи является: во первых, малый процент топлива, замещаемый горючими отходами, вызванный тем, что необходимо подавать воздух для сжигания отходов через зону спекания, температура газов в которой не должна быть ниже 1600^oC, это приводит к ограничению коэффициента избытка воздуха в зоне спекания; во вторых, выбросы пыли в загрузочный патрубок; в-третьих, малый срок службы загрузочного патрубка; в-четвертых, большие присосы холодного воздуха в печь в период между открытием и закрытием затвора.

Известна установка для обжига цементного клинкера и утилизации отходов, содержащая вращающуюся печь, имеющую корпус с вставленными в его отверстия патрубками (по крайней мере, одним) экранную обечайку, закрепленную на уровне с выступающих из печи концов патрубков, и неподвижный кожух с шлюзовым затвором, устройство для подачи твердых горючих отходов и колосниковый холодильник (2).

Целью изобретения является экономия топлива за счет использования горючих отходов.

Цель достигается тем, что установка для обжига цементного клинкера, содержащая колосниковый холодильник, корпус печи с вставленными в его отверстия патрубками, экранной обечайкой, укрепленной на уровне выступающего из печи конца патрубка, неподвижный герметичный кожух с шлюзовым затвором и устройством для подачи твердых горючих отходов, снабжена вторым неподвижным герметичным кожухом с экранной обечайкой и вставленными в отверстия печи патрубками, причем второй кожух соединен трубопроводом для подачи горячего воздуха с окном отбора горячего воздуха из колосникового холодильника вращающейся печи, причем второй неподвижный герметичный кожух с экранной обечайкой и вставленными в отверстие печи патрубками для подачи горячего воздуха установлен на границе между зонами кальцинирования и экзотермических реакций на расстоянии 0,6-0,8 длины печи от ее загрузочного конца, а патрубки для подачи твердых горячих отходов установлены на расстоянии 0,5-6 диаметра печи к свету от патрубков для подачи горячего воздуха в направлении загрузочного конца печи, кроме того колосниковый холодильник дополнительного снабжен двумя регулируемыми и одним отсекающим шиберами, причем первый регулируемый шибер установлен в надрешеточном пространстве у выхода в горячую головку печи, второй регулируемый шибер установлен в надрешеточном пространстве за окном отбора горячего воздуха из колосникового холодильника, а отсекающий шибер установлен на трубопроводе для подачи горячего воздуха за окном отбора горячего воздуха из колосникового холодильника, а стенки патрубка имеют внутреннюю полость с отверстиями на введенном в печь и выступающем из печи концах патрубка, причем конец патрубка, введенный в печь, имеет косой срез под углом 5-25^o к продольной оси печи, а высокая кромка косого среза находится на стороне, ближней к разгрузочной головке печи, причем конец патрубка, введенный в печь, имеет защитное жароупорное покрытие наружной поверхности с утолщением вдоль косого среза.

На фиг.1 представлена вращающаяся печь для обжига цементного клинкера и утилизации горючих отходов; на фиг.2 сечение А-А, на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б, на фиг.2.

Устройство содержит вращающуюся печь 1 для обжига цементного клинкера и утилизации горючих отходов, колосниковый холодильник 2, корпус печи 3 с загрузочным концом 4 и разгрузочной головкой 5: и с вставленным в его отверстия 6, патрубками 7 для загрузки твердых горючих отходов, экранную обечайку 8, укрепленную на уровне выступающих из корпуса печи концов патрубкой 7, неподвижный герметичный кожух 9 с шлюзовым затвором 10 и устройством для подачи твердых горючих отходов 11, второй неподвижный кожух 12 с экранной обечайкой 13 и вставленными в отверстие печи патрубками 14 для горячего воздуха, причем второй кожух 12 соединен трубопроводом 15 для подачи горячего воздуха с окном отбора горячего воздуха 16 из колосникового холодильника вращающейся печи, второй неподвижный герметичный кожух 12 с экранной обечайной 13 и вставленными в отверстия 6, корпуса печи 3, патрубками 14 для подачи горячего воздуха установлен на границе между зонами кальцинирования и экзотермических реакций на расстоянии 0,6-0,8 длины печи, от ее загрузочного конца 4, а патрубки 7 для подачи твердых горячих отходов установлены на расстоянии 0,5-6 диаметров печи в свету, от патрубков 14 для подачи горячего воздуха в направлении загрузочного конца печи 4, колосниковый холодильник 2 дополнительно содержит два регулируемых 17 и 18 и один отсекающий 19 шибера, первый регулируемый шибер 17 установлен в надрешеточном пространстве, у выхода в разгрузочную головку 5 печи 1, второй регулируемый шибер 18 установлен в надрешеточном пространстве за окном отбора горячего воздуха 16 из колосникового холодильника 2, а отсекающий шибер 19 установлен на трубопроводе 15 для подачи горячего воздуха за окном 16 отбора горячего воздуха из колосникового холодильника, стенки патрубков 7 и 14 имеют внутреннюю полость с щелевыми отверстиями 21 на введенных в печь концах патрубков и круглыми отверстиями 22 на выступающих из печи концах патрубков, причем концы патрубков, введенные в печь, имеют косой срез под углом 5-25^o к продольной оси печи, а высокая кромка среза 23 находится на стороне, ближней к разгрузочной головке 5 печи 1, концы патрубков, введенные в печь 1, имеют защитное жароупорное покрытие 24, наружной поверхности с утолщением 25 вдоль косого среза.

Для снижения термических напряжений в корпусе 3 печи 1 герметичный кожух 9 примыкает к печи через экранную обечайку 8, укрепленную на уровне выступающих из корпуса печи концов патрубков 7.

Снижение присосов холодного воздуха в печь обеспечивает неподвижный герметичный кожух 9 с шлюзовым затвором 10 и устройством для подачи твердых горючих отходов 11.

Для повышения скорости выгорания горячей части утилизируемых отходов и более полного связывания вредных примесей с сырьем второй неподвижный герметичный кожух 12 с экранной обечайкой 13 и вставленными в отверстие 6 корпус печи 3 патрубками 14 для подачи горячего воздуха установлен на границе между зонами кальцинирования и экзотермических реакций на расстоянии 0,6-0,8 длины печи от ее загрузочного конца 4.

Для обеспечения полноты сгорания горячей части утилизируемых отходов патрубки 7 для подачи твердых горючих отходов установлены на расстоянии 0,5-6 диаметров печи в свету от патрубков 14 для подачи горячего воздуха в направлении загрузочного конца печи 4, причем меньшее значение расстояния используется при утилизации отходов с большим количеством летучих веществ в горячей части отходов, а большее при полном отсутствии летучих веществ в горячей части утилизируемых отходов.

Для повышения жаростойкости стенки патрубков 7 и 14 имеют внутреннюю полость 20 с щелевыми отверстиями 21 на введенных в печь концах патрубков и круглыми отверстиями 22 на выступающих из печи концах патрубков, что обеспечивает процесс холодного воздуха и охлаждение стенок патрубков.

Для исключения динамического выбивания газов и пыли из печи через патрубки концы патрубков, введенные в печь, имеют косой срез под углом 5-25^o к продольной оси печи, причем высокая кромка среза 23 находится на стороне, ближней к разгрузочной головке 5 печи 1.

Для повышения срока службы концов патрубков, введенные в печь 1, имеют защитное жароупорное покрытие 24 наружной поверхности.

Для ускорения прохождения материала, находящегося в печи через узости в зонах ввода патрубков и снижения вероятности высыпания сырья через патрубки защитное жароупорное покрытие 24 наружной поверхности патрубков имеет утолщение 25 вдоль косого среза.

Устройство работает следующим образом.

В вращающуюся печь с загрузочного конца 4 подают сырьевой шлам, а с разгрузочной головки 5 основное топливо, одновременно через отверстия 6 с патрубками 7 загружают твердые горючие отходы, горячий воздух для сжигания горячей части отходов подают из колосникового холодильника 2 по трубопроводу 15 через второй неподвижный герметичный кожух и вставленные в отверстия печи патрубки 14 для подачи горячего воздуха.

Охлаждение патрубков происходит за счет прососа атмосферного воздуха через полости патрубков 20, а регулирование количества охлажденного воздуха осуществляют путем перекрытия части круглых отверстий 22 на выходящей из корпуса печи 3 части патрубков 7 и 14.

Повышение количества утилизируемых твердых горючих отходов обеспечивается байпасированием высокотемпературной зоны спекания горячим воздухом для сжигания горючей части утилизированных отходов, обеспечиваемой подачей горячего воздуха во второй неподвижным герметичный кожух 12 с экранной обечайкой 13 и вставленными в отверстия печи патрубками 14 для подачи горячего воздуха, причем второй кожух 12 соединен трубопроводом 15 для подачи горячего воздуха с окном отбора горячего воздуха 16 из колосникового холодильника вращающейся печи.

Регулирование распределения горячего воздуха между печью и байпасом осуществляется за счет того, что колосниковый холодильник 2 дополнительно содержит два регулируемых 17 и 18 и один отсекающий 19 шибера; первый регулируемый шибер 17, установленный в надрешеточном пространстве, у входа в разгрузочную головку 5 печи 1 обеспечивает регулирование расхода горячего воздуха в печь; а второй регулируемый шибер 18, установленный в надрешоточном пространстве за коном отборе горячего воздуха 16 из колосникового холодильника 2 обеспечивает регулирование расхода горячего воздуха через байпасный трубопровод; а отсекающий шибер 19, установленный из трубопроводе 15 для подачи горячего воздуха, за окном 16 отбора горячего воздуха из колосникового холодильника обеспечивает отключение байпаса при прекращении подачи твердых горючих отходов в печь.

Байпасирование горячим воздухом зоны спекания обеспечивает замену до 80% топлива твердыми горючими отходами при мокром способе производства цементного клинкера и до 60% топлива при сухом способе.

Формула изобретения

1. Установка для обжига цементного клинкера и утилизации горючих отходов, содержащая колосниковый холодильник, корпус печи с вставленными в его отверстия патрубками, экранной обечайкой, установленной на уровне выступающих из печи концов патрубков, неподвижный герметичный кожух с шлюзовым затвором и устройством для подачи твердых горючих отходов, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена вторым неподвижным герметичным кожухом с экранной обечайкой и вставленными в отверстия печи патрубками, второй кожух соединен трубопроводом для подачи горячего воздуха с окном отбора горячего воздуха из колосникового холодильника вращающейся печи, а колосниковый холодильник дополнительно снабжен двумя регулируемыми и одним отсекающим шиберами, причем первый регулируемый шибер установлен в надрешетчатом пространстве у выхода в горячую головку печи, второй регулируемый шибер установлен в надрешетчатом пространстве за окном отбора горячего воздуха из колосникового холодильника, а отсекающий шибер установлен на трубопроводе для подачи горячего воздуха, за окном отбора горячего воздуха из колосникового холодильника.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что второй неподвижный герметичный кожух с экранной обечайкой и вставленными а отверстия печи патрубками для подачи горячего воздуха установлен на границе между зонами кальцинирования и экзотермических реакций на расстоянии 0,6 0,8 длины печи от ее загрузочного конца.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что патрубки для подачи твердых горючих отходов установлены на расстоянии 0,5 6,0 диаметров печи в свету от патрубков для подачи горячего воздуха в направлении загрузочного конца печи.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что стенки патрубка имеют внутреннюю полость с отверстиями на введенном в печь и выступающем из печи концах патрубка.

5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что конец патрубка, введенный в печь, имеет косой срез под углом 5 25^o к продольной оси печи, причем высокая кромка среза находится на стороне, ближней к разгрузочному концу печи.

6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что конец патрубка, введенный в печь, имеет защитное жароупорное покрытие наружной поверхности с утолщением вдоль косого среза.