ZGS混料與噴吹兩用的窯外通道支撐式雙膛石灰窯
一.第八代ZGS外支撐式燃生物質(zhì)氣石灰窯技術(shù)發(fā)明技術(shù)特點：
1.第八代ZGS外支撐式燃生物質(zhì)氣石灰窯是能夠?qū)崿F(xiàn)單膛豎窯與雙膛豎窯生產(chǎn)功能轉(zhuǎn)換，通過外置循環(huán)煙道、外置煙道式斜向支撐結(jié)構(gòu)、可拆解式噴槍裝置、擴延式爐體結(jié)構(gòu)、煙道控制閥、全自動煙道窯外清灰氣力輸送裝置、多點旋轉(zhuǎn)稱量式出灰系統(tǒng)、窯頂廢氣余熱烘干篩分及懸浮煅燒粉料等措施，不但達到了獨立使用塊狀固體燃料進行混料式生產(chǎn)，而且實現(xiàn)了雙膛蓄熱并噴吹煤炭、生物質(zhì)等粉狀燃料和工業(yè)尾氣、生物質(zhì)燃氣、天然氣等氣體燃料生產(chǎn)高活性石灰的目的以及實現(xiàn)廢氣余熱懸浮煅燒粉料石灰的目的。同時，還解決了傳統(tǒng)雙膛窯在爐內(nèi)設(shè)置牛腿式支撐及懸掛缸結(jié)構(gòu)的帶來的結(jié)構(gòu)缺陷和生產(chǎn)缺陷以及安全隱患等關(guān)鍵性問題。
2.該技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單實用、緊湊，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)量高、經(jīng)濟性好。尤其是對傳統(tǒng)單膛混料式石灰豎窯改造、提升以及粉料懸浮式煅燒等工藝的應(yīng)用，對提高整體石灰生產(chǎn)工藝水平、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品品質(zhì)，以及在減污降碳、改善生態(tài)環(huán)境等方面具有重要意義。該技術(shù)是對傳統(tǒng)石灰窯結(jié)構(gòu)及石灰生產(chǎn)方式的一次重大革新和技術(shù)提升。
3.該技術(shù)使用天然氣和生物質(zhì)氣等潔凈燃料的組合，達到了“減碳、降碳”的社會效益和“提質(zhì)增效”的雙重目的，單獨使用生物質(zhì)氣燃料時比使用煤炭可以降低40%以上燃料成本，而且對生物燃料的深層次利用，減少礦物燃料的使用給環(huán)境帶來的嚴重污染，對提高整體石灰生產(chǎn)工藝水平、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品品質(zhì)，以及在減污降碳、改善生態(tài)環(huán)境、保障國家能源安全等方面具有重要意義。在環(huán)境效益方面，生物質(zhì)燃氣燃燒后的排放指標接近天然氣燃燒后的排放指標，生物質(zhì)能源技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用將有效促進企業(yè)的清潔發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。
二.第八代ZGS外支撐式燃生物質(zhì)氣石灰窯工藝與裝備介紹：
1. 采用的關(guān)鍵工藝措施：
（1）、第八代ZGS外支撐式燃生物質(zhì)氣石灰窯采用新型的窯外余熱煙氣循環(huán)通道，使窯體結(jié)構(gòu)更加合理、更加安全。
（2）、采用新型的窯外煙道斜向式支撐，使窯內(nèi)燃燒及煙氣循環(huán)均勻分布、無死角。
（3）、采用便捷式可拆卸噴槍，方便采用不同燃料結(jié)構(gòu)時的工藝調(diào)整。
（4）、在窯體冷卻帶采用擴延式爐體結(jié)構(gòu)，從窯體煅燒帶底部開始逐漸擴大窯體直徑，使煅燒帶與冷卻帶的余熱煙氣氣流走向更加合理，而且使冷卻帶的物料冷卻時間更充分、石灰活性度更高。
（5）、在兩座窯體之間的煙道內(nèi)部設(shè)置煙道控制閥，實現(xiàn)兩個窯體之間的余熱煙氣的開啟、關(guān)閉，達到采用混料式生產(chǎn)時的單膛窯獨立生產(chǎn)功能和采用雙膛蓄熱式生產(chǎn)的兩個窯體煙氣互通的蓄熱功能。
（6）、在窯體外部的煙氣循環(huán)通道下部設(shè)置數(shù)個積灰清除裝置，采用氣力輸送方式實現(xiàn)積灰輸送轉(zhuǎn)運，解決了傳統(tǒng)雙膛窯需要空.氣.炮高壓清灰及定期停機人工清灰的弊病。
（7）、采用多點旋轉(zhuǎn)稱量式出灰系統(tǒng)等措施，實現(xiàn)了多點卸料及物料稱量，實現(xiàn)了對不同生產(chǎn)工藝中不同出灰量的調(diào)整、稱量。
（8）、設(shè)置窯頂篩分與煙氣均壓烘干工藝，實現(xiàn)石料在窯頂自動進行二次篩分，與煙氣循環(huán)通道的部分廢氣進行烘干與預(yù)熱，不但達到了煙氣均壓的目的，而且使篩分效果更加明顯。
（9）、本發(fā)明在爐頂設(shè)置石料粉料細粉破碎裝置，把窯頂篩分后的石粉破碎至1mm以下，與煙氣廢氣進行懸浮熱交換煅燒，使粉料直接轉(zhuǎn)化為石灰粉（氧化鈣粉），達到節(jié)能和余熱利用目的。
（10）、本發(fā)明把窯體外部煙氣循環(huán)通道下部積灰清除裝置氣力輸送積灰后釋放的余熱廢氣用電磁感應(yīng)方式再次恒溫加熱，使廢氣溫度達到懸浮燃燒時的石灰粉的分解溫度。
2. 采用的關(guān)鍵裝備和措施：
（1）、通過在窯體煅燒帶下部的窯殼外部設(shè)置獨立的環(huán)形煙氣通道，環(huán)形通道外殼采用鋼材與爐體外殼聯(lián)結(jié)，內(nèi)部砌筑耐火材料，兩個窯體之間的環(huán)形煙氣通道互通聯(lián)結(jié)。
（2）、窯體的環(huán)形煙氣通道與窯內(nèi)煙氣聯(lián)通采用數(shù)個獨立的斜向煙道式支撐結(jié)構(gòu)，支撐結(jié)構(gòu)外殼采用鋼結(jié)構(gòu)與環(huán)形煙氣通道及窯殼聯(lián)結(jié)，內(nèi)部砌筑耐火材料，每個斜向煙道式支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)部是中空的。
（3）、窯殼預(yù)熱帶、煅燒帶采用直筒型結(jié)構(gòu)，內(nèi)部砌筑耐火材料，用以滿足混料式生產(chǎn)石灰時的工藝要求。
（4）、窯殼冷卻帶采用擴延式正圓錐體鋼結(jié)構(gòu)，內(nèi)部砌筑耐火材料，用以滿足雙膛式窯體生產(chǎn)時的工藝要求。
（5）、在兩個窯體煙氣環(huán)形通道之間相切部位設(shè)置耐熱型控制閥門，當采用雙膛式窯體生產(chǎn)時開啟閥門實現(xiàn)兩個窯膛煙氣互通及調(diào)節(jié)煙氣流量，當采用混料式生產(chǎn)時關(guān)閉閥門，阻斷兩個窯膛煙氣的互通，實現(xiàn)單膛混料式生產(chǎn)。
（6）、在煙氣環(huán)形通道下部每兩個斜向煙道式支撐結(jié)構(gòu)之間設(shè)置積灰倉，積灰倉內(nèi)部砌筑或澆筑耐火材料，積灰倉下部出口設(shè)置閥門或給料裝置與環(huán)形氣力輸送管道聯(lián)結(jié)。
（7）、在出灰系統(tǒng)設(shè)置多點旋轉(zhuǎn)稱量式出灰系統(tǒng)等措施，可通過旋轉(zhuǎn)機構(gòu)把物料輸送至稱量裝置內(nèi)部，以精準控制出灰量和調(diào)整爐況。
（8）、在爐體預(yù)熱帶設(shè)置便捷式可拆卸噴槍，噴槍出口設(shè)置在預(yù)熱帶底部和煅燒帶上部的結(jié)合部位，實現(xiàn)雙膛窯生產(chǎn)時噴吹固體粉狀燃料及氣體燃料的目的。噴槍結(jié)構(gòu)為可拆卸式，當采用混料式生產(chǎn)時可以便捷的拆卸噴槍。
（9）、在窯頂緩沖料倉內(nèi)部設(shè)置固定式篩分及預(yù)熱烘干裝置，把石料進行二次篩分，篩下粉料直接進入復(fù)合式破碎機進行精細破碎。
（10）、在復(fù)合式破碎機下部設(shè)置單筒旋壓懸浮預(yù)熱器進行一級預(yù)熱分解，使石灰粉料分解溫度達到300℃以上。
（11）、單筒旋壓懸浮預(yù)熱器下部設(shè)置雙筒旋壓懸浮預(yù)熱器進行二級預(yù)熱分解，使石灰粉料分解溫度達到800℃以上。
（12）、在雙筒旋壓懸浮預(yù)熱器下部設(shè)置恒溫煅燒反應(yīng)釜，把來自于石灰窯窯體廢氣循環(huán)通道的約600-700℃廢氣對石灰粉進行恒溫閃速煅燒，在1秒中以內(nèi)把石灰粉分解成活性石灰。
（13）、在粉料釋放倉廢氣出口管道上設(shè)置電磁感應(yīng)加熱調(diào)溫裝置，把釋放后的約600-700℃廢氣加熱至1100℃范圍并輸送至恒溫煅燒反應(yīng)釜內(nèi)部提高溫度，以達到恒溫閃速煅燒的目的。電磁感應(yīng)加熱調(diào)溫裝置具有調(diào)節(jié)溫度的作用，使恒溫煅燒反應(yīng)釜溫度可調(diào)并可以恒定在一個溫度范圍內(nèi)。
三.采“超低排放”的環(huán)境治理技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用：
1.爐頂排放除塵脫硫系統(tǒng)（專有技術(shù)）
主要由四個單獨的煙氣管道排放除塵脫硫裝置組成，用于在爐況非正常情況下爐頂煙氣放散排放時的煙氣凈化，也可用于地面除塵器檢修或停機時的臨時生產(chǎn)的必備裝置。
2.粉塵排放治理：
選用新型布袋除塵器，增加旋降式一級除塵和空冷裝置，實現(xiàn)煙氣溫度“可控、可調(diào)”，可達到粉塵凈化排放指標：10-25mg/m³范圍。
3. 煙氣“雙脫”治理系統(tǒng)：
該項系統(tǒng)可實現(xiàn)爐頂煙氣聯(lián)合同時脫硫和脫白，能夠在一個過程內(nèi)實現(xiàn)煙氣中 SO2 和“脫白”的同時脫除，終實現(xiàn)“雙脫”一體化模式�？蛇_到脫硫凈化排放指標：50-100mg/m³范圍。
4. “嵌入式梯級爐內(nèi)還原脫硝技術(shù)（TLH）”應(yīng)用：
該技術(shù)原理來自于SNCR脫硝技術(shù)原理，SNCR 是選擇性非催化還原（Selective Non-Catalytic Reduction）是一種成熟的低成本脫硝技術(shù)。該項技術(shù)的關(guān)鍵點就是不需要催化劑，只需要還原劑與高溫煙氣中的 NOx 發(fā)生反應(yīng)，生成氮氣和水，而煙氣中的氧氣卻極少與還原劑反應(yīng)，從而達到對 NOx 選擇性還原的效果。
該項技術(shù)已經(jīng)過長期的試驗研究、數(shù)值計算和工程實踐，該技術(shù)系統(tǒng)具有下列顯著優(yōu)點：
（1）、無需增加脫硝塔、反應(yīng)器等大型爐外投資設(shè)備，實現(xiàn)石灰窯爐內(nèi)直接脫硝，在石灰窯窯體上適宜的溫度區(qū)不同部位“嵌入式安裝脫硝設(shè)備”，不影響石灰窯的正常生產(chǎn)操作，而且可以任意調(diào)節(jié)或停止脫硝設(shè)備的運行。由于在爐內(nèi)不同溫度區(qū)域進行脫硝，充分利用了石灰窯生產(chǎn)中的余熱，不需要外部增溫增加的能耗費用。
（2）、不采用“氨水”等材料為還原劑，采用各地易購的新型高分子材料為還原劑，脫硝效果更佳、沒有“水”和“氣”的二次排放污染也無固體廢棄物產(chǎn)生。
（3）、采用氣相法和液相法綜合操作方法，以石灰窯生產(chǎn)中原動力系統(tǒng)輸送介質(zhì)至爐內(nèi)，在爐內(nèi)活化和汽化，瞬間與NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，還原成N2和H2O。
（4）、采用梯級治理方法，巧妙的利用了石灰煅燒過程中石料下降時與氣流逆交換產(chǎn)生的充足的氣流停留時間進行NOx 還原反應(yīng)，可以在NOx產(chǎn)生源頭上進行燃燒過程控制以降低NOx含量，而且溫度選擇性也較強，使操作更簡單。
（5）、爐內(nèi)還原氣氛均勻、壓力穩(wěn)定、阻力小，而且脫硝還原帶設(shè)置在貧氧而富燃料的區(qū)域，有助于減少燃料中的氮形成NOx(即燃料型NOx)。
（6）、實現(xiàn)自動控制，采用獨立的可編程序邏輯控制器，根據(jù)采集的相關(guān)信號，控制、調(diào)節(jié)主要設(shè)備運行情況，實現(xiàn)高效脫硝。
（7）、系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備占地極少，可以安裝在石灰窯空閑處的平臺上。
（8）、投資極低，性價比高，與選擇性催化還原 (SCR) 技術(shù)投資相比只有其10%的投資，極具投資性價比，尤其適合民營企業(yè)選擇應(yīng)用。
（9）、運行成本極低，運行費用約2-4元/噸石灰，相對于選擇性催化還原 (SCR) 技術(shù)運行成本低約200%至300%范圍。
（10）、脫硝效率高：75-90%
5.*新無脫硝生產(chǎn)工藝
當使用高爐煤氣及生物質(zhì)等低熱值燃氣時，在使用同等原燃料條件下，噸灰總廢氣量和廢氣含氧量大幅降低，爐頂廢氣含氧量僅為2%～5%，徹底避免了排放物含氧量折算的困擾。而且由于以含硫很低的工業(yè)尾氣和清潔燃料為主，含硫量都極少，不需投資建設(shè)脫硫設(shè)備，就可達到超低排放標準，也節(jié)省了脫硫的運行費用。同時，由于煅燒帶極限爐溫≤1250℃，且高溫帶較短、氧氣濃度低，而且窯頂廢氣多級循環(huán)余熱利用，有效的消除了產(chǎn)生熱力型硝（NOX）的熱力學(xué)條件，因此不需投資建設(shè)脫硝設(shè)備，就可達到超低排放標準，也節(jié)省了脫硝的運行費用。
