一种水泥工业全氧燃烧煤粉输送系统的制作方法

1.本发明涉及水泥窑全氧燃烧碳捕集技术领域，具体为一种水泥工业全氧燃烧煤粉输送系统。


背景技术：

2.水泥行业是我国二氧化碳排放的重点行业，水泥工业减碳措施也已经在逐渐实施。目前被认证适合水泥厂的碳捕集技术有窑尾烟气化学吸收技术、全氧燃烧碳捕集技术，化学吸收技术工艺成熟，由于窑尾烟气中co2浓度低，造成化学吸收成本较高，故采用全氧燃烧将烟气中co2浓度提高至85％及以上时，可将富co2烟气直接液化压缩存储、或采用提纯技术进一步提纯至工业级或食品级，该技术具有较大的发展前景。
3.与空气燃烧相比，全氧燃烧技术烟气中氮气含量大幅降低，使得水泥窑尾烟气中二氧化碳浓度大幅提高，使得后续二氧化碳捕集提纯效率提高、这是成本大幅降低的一个原因；同时，由于烟气中co2浓度的大幅提升，制备相同二氧化碳量对应处理的烟气量会大幅降低，这是降低碳捕集的成本的关键元素。
4.现有的水泥窑全氧燃烧碳捕集技术，只考虑了从全氧燃烧分解炉内通入全氧或富含高co2浓度烟气来提高全氧燃烧分解炉出口烟气co2浓度，利用传统的空气作为输送介质输送煤粉，仍然会有部分氮气被携带进入全氧燃烧分解炉，进而对全氧燃烧分解炉出口的co2浓度产生一定影响，因此，急需一种新的技术工艺解决这一问题


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种水泥工业全氧燃烧煤粉输送系统，主要为解决现有的水泥窑全氧燃烧碳捕集技术，只考虑了从全氧燃烧分解炉内通入全氧或富含高co2浓度烟气来提高全氧燃烧分解炉出口烟气co2浓度，利用传统的空气作为输送介质输送煤粉，仍然会有部分氮气被携带进入全氧燃烧分解炉，进而对全氧燃烧分解炉出口的co2浓度产生一定影响的问题。
7.(二)技术方案
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
9.一种水泥工业全氧燃烧煤粉输送系统，包括全氧燃烧预热器、煤粉仓和煤粉输送管道，所述全氧燃烧预热器的一端连接有烟气冷却器，烟气冷却器的一端连接有烟气除水器，烟气除水器的一端连接有高效袋收尘器，高效袋收尘器的一端连接有烟气缓冲罐，烟气缓冲罐的一端连接有风机，风机的一端连接有磁悬浮风机，所述全氧燃烧预热器的另一端连接有全氧燃烧分解炉，所述煤粉仓的底部连接有煤粉计量秤，煤粉计量秤通过煤粉输送管道与磁悬浮风机和全氧燃烧分解炉相连接。
10.进一步的，所述全氧燃烧预热器出口的高co2浓度高温烟气依次经过烟气冷却器、烟气除水器、高效袋收尘器、烟气缓冲罐、风机、磁悬浮风机、煤粉输送管道，经过冷却、除
水、降温，最后送入全氧燃烧分解炉。
11.在前述方案的基础上，所述煤粉仓中的煤粉依次经过煤粉计量秤、煤粉输送管道，由降温、除水、除尘后的烟气送入全氧燃烧分解炉。
12.作为本发明进一步的方案，所述全氧燃烧预热器出口烟气经过高效袋收尘器后，含尘浓度降至小于等于10mg/nm3。
13.进一步的，所述煤粉输送的介质烟气中二氧化碳百分数大于等于75％。
14.优选地，还包括燃烧器，所述燃烧器设置于全氧燃烧分解炉的锥部，所述煤粉输送管道的两端分别与燃烧器和磁悬浮风机相连接。
15.优选地，还包括煤粉输送通道和全氧输送通道，所述煤粉输送通道和全氧输送通道设置在燃烧器的一侧，所述燃烧器出口形成窑尾烟气与全氧组成的烟气氛围。
16.优选地，还包括支管，所述支管设置在高效袋收尘器和烟气缓冲罐之间，所述支管的外侧设有阀门一，所述高效袋收尘器和支管之间设有阀门二。
17.(三)有益效果
18.与现有技术相比，本发明提供了一种水泥工业全氧燃烧煤粉输送系统，具备以下有益效果：
19.1、本发明中通过烟气除水器和高效袋收尘器将高co2浓度的烟气经过高效除水、除尘后作为煤粉输送介质，会大大降低因煤粉中夹带粉尘而对煤粉热值产生的影响。
20.2、本发明通过用高co2浓度烟气替代空气，作为煤粉输送介质，有效降低了进入全氧燃烧分解炉中氮气含量，有助于提高全氧燃烧分解炉出口烟气中的二氧化碳浓度。
21.3、本发明设置有烟气缓冲罐用于均衡除水、除尘后的气体压力、流量，能够为煤粉输送提供一个压力、流量稳定的气体，减少燃烧器喷煤的波动性，保证全氧燃烧分解炉内煤粉稳定燃烧。
22.4、本发明设置有支管，可切断现有降温、除水、除尘等烟气后处理流程，直接从支管直接通入co2气体作为煤粉输送介质，代替降温、除水、除尘后的烟气作煤粉输送介质，将煤粉送入全氧燃烧分解炉。
附图说明
23.图1为本发明提出的一种水泥工业全氧燃烧煤粉输送系统的系统工艺流程图；
24.图2为本发明提出的一种水泥工业全氧燃烧煤粉输送系统优化的系统工艺流程图；
25.图3为本发明提出的一种水泥工业全氧燃烧煤粉输送系统优化的系统工艺流程图；
26.图4为本发明提出的一种水泥工业全氧燃烧煤粉输送系统优化的系统工艺流程图。
27.图中：1、全氧燃烧预热器；2、全氧燃烧分解炉；3、烟气冷却器；4、烟气除水器；5、高效袋收尘器；6、烟气缓冲罐；7、风机；8、煤粉仓；9、磁悬浮风机；10、煤粉计量秤；11、煤粉输送管道；12、支管；13、阀门一；14、阀门二；2-1、燃烧器。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.实施例1
30.参照图1，一种水泥工业全氧燃烧煤粉输送系统，包括全氧燃烧预热器1、煤粉仓8和煤粉输送管道11，全氧燃烧预热器1的一端连接有烟气冷却器3，烟气冷却器3的一端连接有烟气除水器4，烟气除水器4的一端连接有高效袋收尘器5，高效袋收尘器5的一端连接有烟气缓冲罐6，烟气缓冲罐6的一端连接有风机7，风机7的一端连接有磁悬浮风机9，全氧燃烧预热器1的另一端连接有全氧燃烧分解炉2，煤粉仓8的底部连接有煤粉计量秤10，煤粉计量秤10通过煤粉输送管道11与磁悬浮风机9和全氧燃烧分解炉2相连接，采用高效袋收尘器5作为除尘装置，能使除尘后的烟气含尘浓度降至10mg/nm3以下，可以大大降低了烟气作为煤粉输送介质时粉尘浓度对煤粉热值的影响；烟气缓冲罐6用于均衡除水、除尘后的气体压力、流量，为煤粉输送提供一个压力、流量稳定的气体，减少燃烧器喷煤的波动性，保证全氧燃烧分解炉内煤粉稳定燃烧。
31.本发明中尤其的，全氧燃烧预热器1出口的高co2浓度高温烟气依次经过烟气冷却器3、烟气除水器4、高效袋收尘器5、烟气缓冲罐6、风机7、磁悬浮风机9、煤粉输送管道11，经过冷却、除水、降温，最后送入全氧燃烧分解炉2，煤粉仓8中的煤粉依次经过煤粉计量秤10、煤粉输送管道11，由降温、除水、除尘后的烟气送入全氧燃烧分解炉2，全氧燃烧预热器1出口烟气经过高效袋收尘器5后，含尘浓度降至小于等于10mg/nm3，煤粉输送的介质烟气中二氧化碳百分数大于等于75％，煤粉依次经过煤粉仓8、煤粉计量秤10、煤粉输送管道11由降温、除水、除尘后二氧化碳百分数大于等于75％的烟气送入全氧燃烧分解炉2，全氧燃烧分解炉2底部通入混合烟气，混合烟气由全氧燃烧预热器1出口的另一部分循环烟气与纯氧混合而成，作为全氧燃烧分解炉2的助燃气体。
32.实施例2
33.参照图2，根据实施例1中的一种水泥工业全氧燃烧煤粉输送系统，还包括燃烧器2-1，燃烧器2-1设置于全氧燃烧分解炉2的锥部，煤粉输送管道11的两端分别与燃烧器2-1和磁悬浮风机9相连接，全氧燃烧预热器1烟气经过降温、除水、除尘后形成高二氧化碳浓度烟气与煤粉一起通过燃烧器2-1进入全氧燃烧分解炉2。
34.实施例3
35.参照图3，根据实施例2中的一种水泥工业全氧燃烧煤粉输送系统，还包括煤粉输送通道和全氧输送通道，煤粉输送通道和全氧输送通道设置在燃烧器2-1的一侧，燃烧器2-1出口形成窑尾烟气与全氧组成的烟气氛围，在输送过程中，两路气流不混合，使得煤粉输送过程中处于贫氧气流中，保证了煤粉输送过程的安全。
36.实施例4
37.参照图4，根据实施例3中的一种水泥工业全氧燃烧煤粉输送系统，还包括支管12，支管12设置在高效袋收尘器5和烟气缓冲罐6之间，支管12的外侧设有阀门一13，高效袋收尘器5和支管12之间设有阀门二14，关闭阀门二14，开启阀门一13，可直接通入co2气体作为
煤粉输送介质，代替降温、除水、除尘后的烟气作煤粉输送介质，将煤粉送入全氧燃烧分解炉2。
38.在该文中的描述中，需要说明的是，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

技术特征：
1.一种水泥工业全氧燃烧煤粉输送系统，包括全氧燃烧预热器(1)、煤粉仓(8)和煤粉输送管道(11)，其特征在于，所述全氧燃烧预热器(1)的一端连接有烟气冷却器(3)，烟气冷却器(3)的一端连接有烟气除水器(4)，烟气除水器(4)的一端连接有高效袋收尘器(5)，高效袋收尘器(5)的一端连接有烟气缓冲罐(6)，烟气缓冲罐(6)的一端连接有风机(7)，风机(7)的一端连接有磁悬浮风机(9)，所述全氧燃烧预热器(1)的另一端连接有全氧燃烧分解炉(2)，所述煤粉仓(8)的底部连接有煤粉计量秤(10)，煤粉计量秤(10)通过煤粉输送管道(11)与磁悬浮风机(9)和全氧燃烧分解炉(2)相连接。2.根据权利要求1所述的一种水泥工业全氧燃烧煤粉输送系统，其特征在于，所述全氧燃烧预热器(1)出口的高co2浓度高温烟气依次经过烟气冷却器(3)、烟气除水器(4)、高效袋收尘器(5)、烟气缓冲罐(6)、风机(7)、磁悬浮风机(9)、煤粉输送管道(11)，经过冷却、除水、降温，最后送入全氧燃烧分解炉(2)。3.根据权利要求1所述的一种水泥工业全氧燃烧煤粉输送系统，其特征在于，所述煤粉仓(8)中的煤粉依次经过煤粉计量秤(10)、煤粉输送管道(11)，由降温、除水、除尘后的烟气送入全氧燃烧分解炉(2)。4.根据权利要求2所述的一种水泥工业全氧燃烧煤粉输送系统，其特征在于，所述全氧燃烧预热器(1)出口烟气经过高效袋收尘器(5)后，含尘浓度降至小于等于10mg/nm3。5.根据权利要求3所述的一种水泥工业全氧燃烧煤粉输送系统，其特征在于，所述煤粉输送的介质烟气中二氧化碳百分数大于等于75％。6.根据权利要求1所述的一种水泥工业全氧燃烧煤粉输送系统，还包括燃烧器(2-1)，其特征在于，所述燃烧器(2-1)设置于全氧燃烧分解炉(2)的锥部，所述煤粉输送管道(11)的两端分别与燃烧器(2-1)和磁悬浮风机(9)相连接。7.根据权利要求6所述的一种水泥工业全氧燃烧煤粉输送系统，还包括煤粉输送通道和全氧输送通道，其特征在于，所述煤粉输送通道和全氧输送通道设置在燃烧器(2-1)的一侧，所述燃烧器(2-1)出口形成窑尾烟气与全氧组成的烟气氛围。8.根据权利要求1所述的一种水泥工业全氧燃烧煤粉输送系统，还包括支管(12)，其特征在于，所述支管(12)设置在高效袋收尘器(5)和烟气缓冲罐(6)之间，所述支管(12)的外侧设有阀门一(13)，所述高效袋收尘器(5)和支管(12)之间设有阀门二(14)。

技术总结
本发明涉及水泥窑全氧燃烧碳捕集技术领域，且公开了一种水泥工业全氧燃烧煤粉输送系统，包括全氧燃烧预热器、煤粉仓和煤粉输送管道，所述全氧燃烧预热器的一端连接有烟气冷却器，烟气冷却器的一端连接有烟气除水器，烟气除水器的一端连接有高效袋收尘器，高效袋收尘器的一端连接有烟气缓冲罐，烟气缓冲罐的一端连接有风机，风机的一端连接有磁悬浮风机。本发明不仅能够大大降低因煤粉中夹带粉尘而对煤粉热值产生的影响，而且能够减少燃烧器喷煤的波动性，保证全氧燃烧分解炉内煤粉稳定燃烧，还能够有效降低进入全氧燃烧分解炉中氮气含量，有助于提高全氧燃烧分解炉出口烟气中的二氧化碳浓度。二氧化碳浓度。二氧化碳浓度。


技术研发人员：吴涛 康宇 罗超
受保护的技术使用者：中国建材集团有限公司
技术研发日：2023.05.18
技术公布日：2023/7/20