发明属于化工建材生产设备技术领域，涉及一种工业炉窑，具体涉及一种带有冷却结构的悬挂缸式并流双膛窑。
背景技术：
双膛窑又称双膛并流蓄热式石灰窑，燃料从煅烧带上端进入，且与原料并流。由于燃料从煅烧带上部喷入，原料在此处能吸收大部分燃料所释放的热量，而且煅烧带的温度平均为950℃。双膛窑另一个重要特点是蓄热，利用蓄热预热一部分助燃空气。并流煅烧和逆流蓄热的热工特性决定了双膛窑具有很高的热效率，其热能消耗在回转窑、套筒窑等所有类型石灰窑中是最低的，生产石灰的总热耗低于为3.8gj/吨石灰。双膛窑有利于煅烧小粒径的石灰石物料，生产的石灰质量好。
悬挂缸系统是并流双膛窑的关键核心设备，该缸体安装在窑膛内部，为了不使缸体受热损坏，缸体内部通过使用循环空气进行冷却。由于悬挂缸内部结构属于耐热不锈钢构成的空心结构，处于窑炉的煅烧部位，为避免结构受高温的变形，需要至少2台风机分别对窑炉的两个悬挂缸缸体进行不间断冷却供风保护。罗茨风机将空气加压，鼓入悬挂缸内，空气对悬挂缸进行冷却，冷却后的热风通过管道引出，排空或打入助燃风管道内二次利用。该结构的缺点是系统管路过长，导致系统压降过高，悬挂缸冷却风压力是窑体压力系统中的最高点，增加了能耗；悬挂缸冷却风初始温度过高，夏季能达到80度以上，冬季能达到60度以上，影响了冷却的效果。基于以上两点不足，悬挂缸的冷却效果不能满足全部的生产要求，导致石灰窑被迫降产。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种带有冷却结构的悬挂缸式并流双膛窑，通过改进悬挂缸的冷却结构，利用导热油循环冷却悬挂缸体，提高悬挂缸的冷却效果和生产的安全性，延长设备的使用寿命。
本发明的技术方案是：带有冷却结构的悬挂缸式并流蓄热双膛窑，包括双膛窑体、进料设备、出料设备、供风系统和废气排放系统。双膛窑体由上部内炉墙和下部外炉墙构成，内炉墙悬挂在外炉墙上。双膛窑体内设有预热带、煅烧带和冷却带。双膛窑体包括窑膛a和窑膛b，两个窑体的上部设有进出气口，进出气口通过三通阀与鼓风机和废气排放系统连接。煅烧带设有燃烧器，冷却带设有冷却风入口，冷却风入口通过三通阀与冷却风机连接。内炉墙的下部设有环状悬挂缸式炉墙，环状悬挂缸式炉墙的下部设有6～12座支撑墙，支撑墙沿圆周均匀布置，独立支撑的悬挂缸式炉墙，支撑墙的下部与外炉墙相接。环状悬挂缸式炉墙由钢结构夹套和外部砌筑的耐火砖构成，钢结构夹套内部为导热油流通空腔，导热油入口通过供油管与导热油循环系统连接，导热油出口通过回油管与导热油循环系统连接，供油管回油管位于支撑墙的内部。
环状悬挂缸式炉墙与内炉墙连接部位设有耐火纤维。环状悬挂缸式炉墙下部通过浇注层与支撑墙连接，钢结构夹套装有支撑结构，支撑结构带有锚固件，锚固件埋入浇注层。环状悬挂缸式炉墙与外炉墙之间设有环形通道，双膛窑设有空气炮，空气炮通过管路连接到环形通道，用于环形通道吹灰。
导热油循环系统设有循环泵、导热油换热器和冷却器，导热油出口通过循环泵、导热油换热器和冷却器连接到导热油入口。环状悬挂缸式炉墙内的钢结构夹套为分段结构，每段钢结构夹套设有导热油入口和导热油出口。支撑墙用耐火砖砌筑而成或混凝土浇注而成。燃烧器为插入式烧嘴、燃烧梁或周边烧嘴；所述插入式烧嘴为气体燃料烧嘴、液体燃料烧嘴或固体燃料烧嘴。
本发明带有冷却结构的悬挂缸式并流蓄热双膛窑通过在内炉墙和外炉墙衔接部位设置由钢结构夹套和耐火砖构成的环状悬挂缸式炉墙，利用导热油循环冷却悬挂缸体，提高了悬挂缸的冷却效果。通过支撑墙承载悬挂缸式炉墙，且上部内炉墙直接由下部的外炉墙支撑，使双膛窑整体结构更为牢固，利用空气炮吹灰，减少了积灰，烟气通道不易损坏，提高了双膛窑的操作安全性，有利于延长生产周期和设备的使用寿命。悬挂缸式炉墙的钢结构夹套的导热油冷却区域分为多组，可以提高冷却效果，有利于双膛窑的安全运行。冷却悬挂缸体后的导热油余热预热助燃空气可以降低热耗，节约能源。
附图说明
图1为本发明带有冷却结构的悬挂缸式并流蓄热双膛窑的结构示意图；
图2为图1的d详图；
图3为图1的a-a剖面图；
图4为钢结构夹套的剖面展开图。
其中：1—进料口、2—鼓风机、3—导热油换热器、4—进出气口、5—内炉墙、6—环形通道、7—外炉墙、8—支撑墙、9—冷却风入口、10—出料口、11—环状悬挂缸式炉墙、12—三通阀、13—燃烧器、14—烟气通道、15—空气炮、16—冷却带、17—冷却风机、18—废气排放系统、19—预热带、20—煅烧带、21—耐火纤维、22—耐火砖、23—钢结构夹套、24—锚固件、25—支撑结构、26—导热油入口、27—导热油出口、28—导热油流通空腔、29—浇注层。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出的任何改动也属于本发明保护的范围。
本发明带有冷却结构的悬挂缸式并流蓄热双膛窑，如图1所示，包括双膛窑体、进料设备、出料设备、供风系统、导热油循环系统和废气排放系统18，两个窑体之间设有烟气通道14。双膛窑体由上部内炉墙5和下部外炉墙7构成，内炉墙悬挂在外炉墙上，双膛窑体内设有预热带19、煅烧带20和冷却带16。双膛窑体包括窑膛a和窑膛b，两个窑体的上部设有进出气口4，下部设有出料口10，进出气口通过三通阀12与鼓风机2和废气排放系统18连接，出料口与出料设备连接。煅烧带设有燃烧器13，燃烧器为插入式烧嘴，插入式烧嘴为气体燃料烧嘴。冷却带设有冷却风入口9，冷却风入口通过三通阀与冷却风机17连接。废气排放系统包括除尘器、引风机和烟囱。内炉墙5的下部设有环状悬挂缸式炉墙11，如图3所示，环状悬挂缸式炉墙的下部设有6座支撑墙8，支撑墙8沿窑膛的圆周均匀布置，独立支撑的悬挂缸式炉墙。支撑墙8用耐火砖砌筑而成，支撑墙的下部与外炉墙相接。如图2所示，环状悬挂缸式炉墙11由钢结构夹套23和钢结构夹套外部砌筑的耐火砖22构成，钢结构夹套内部为导热油流通空腔28，导热油流通空腔设有导热油入口26和导热油出口27。导热油入口26通过供油管与导热油循环系统连接，导热油出口27通过回油管与导热油循环系统连接，供油管回油管位于支撑墙8内部。环状悬挂缸式炉墙11与内炉墙5连接部位设有耐火纤维21。环状悬挂缸式炉墙11下部通过浇注层29与支撑墙8连接，钢结构夹套23装有支撑结构25，支撑结构带有锚固件24，锚固件埋入浇注层29。环状悬挂缸式炉墙11与外炉墙7之间有环形通道6，双膛窑设有空气炮15，空气炮通过管路连接到环形通道6，环形通道设有空气炮的出口，用于在环形通道6喷出空气吹灰。
如图4所示，环状悬挂缸式炉墙11内的钢结构夹套23为分段结构，每段钢结构夹套23设有导热油入口26和导热油出口27。钢结构夹套23分为6段。导热油循环系统设有循环泵、导热油换热器3和冷却器，每一段的导热油出口27通过循环泵、导热油换热器3和冷却器连接到导热油入口26。
本发明带有冷却结构的悬挂缸式并流蓄热双膛窑的运行过程为：左侧窑膛a煅烧时，燃料气通过窑膛a的插入式燃烧器13喷出燃料，鼓风机2鼓出的助燃空气与导热油换热器3换热后通过三通阀12从进出气口4进入窑膛a进行助燃燃烧，煅烧左侧窑膛a中的石灰石物料。煅烧产生的烟气经烟气通道14到右侧窑膛b预热窑膛中的物料后，然后经右侧窑膛b的进出气口4和三通阀到废气排放系统18排放。煅烧时燃料均匀地分布在整个窑膛的横断面上，煅烧带各横断面上的温度场均匀一致，很有利于石灰石的均匀煅烧。运行12分钟后进行换向，换向后右侧窑膛b进行煅烧，左侧窑膛a进行蓄热，两侧窑膛交替进行并流煅烧和逆流蓄热，通过三通阀和进料阀门的动作实现自动换向操作。煅烧完成后的石灰进入冷却带16，与从冷却风入口9进入的冷却风进行热交换，使石灰温度降到60～80℃，然后经出料口10出窑。冷却石灰后的冷却风温度升高，上升到烟气通道14与燃烧烟气混合进入正在蓄热的窑膛。混合气体与石灰石直接进行热交换，把热能传递给石灰石后温度下降到约160～180℃到废气排放系统排放。支撑墙8上部内炉墙5和外炉墙之间形成环形通道6，使得一个周期内燃烧产生的烟气能够均匀进入环形通道6，通过连接两窑膛的烟气通道14均匀进入另一窑膛。
导热油循环过程为，导热油通过导热油入口26分段进入环状悬挂缸式炉墙11的钢结构夹套23对悬挂缸进行冷却，通过导热油出口27经循环泵到导热油换热器3为助燃空气预热，经冷却器（空冷）冷却后经导热油入口26返回钢结构夹套23继续冷却。空气炮15定期对支撑墙8顶部积灰进行吹扫，防止积灰。
1.一种带有冷却结构的悬挂缸式并流蓄热双膛窑，包括双膛窑体、进料设备、出料设备、供风系统和废气排放系统（18），所述双膛窑体由上部内炉墙（5）和下部外炉墙（7）构成，内炉墙悬挂在外炉墙上，双膛窑体内设有预热带（19）、煅烧带（20）和冷却带（16）；所述双膛窑体包括窑膛a和窑膛b，所述两个窑体的上部设有进出气口（4），进出气口通过三通阀（12）与鼓风机（2）和废气排放系统（18）连接，出料口与出料设备连接；所述煅烧带设有燃烧器（13），所述冷却带设有冷却风入口（9），下部设有出料口（10），冷却风入口通过三通阀与冷却风机（17）连接；其特征是：所述内炉墙（5）的下部设有环状悬挂缸式炉墙（11），所述环状悬挂缸式炉墙（11）的下部设有6～12座支撑墙（8），所述支撑墙（8）沿圆周均匀布置，独立支撑的悬挂缸式炉墙，支撑墙的下部与外炉墙相接；所述环状悬挂缸式炉墙（11）由钢结构夹套（23）和外部砌筑的耐火砖（22）构成，所述钢结构夹套内部为导热油流通空腔（28），所述导热油流通空腔设有导热油入口（26）和导热油出口（27），所述导热油入口（26）通过供油管与导热油循环系统连接，所述导热油出口（27）通过回油管与导热油循环系统连接，所述供油管回油管位于支撑墙（8）内部。
2.根据权利要求1所述的带有冷却结构的悬挂缸式并流蓄热双膛窑，其特征是：所述环状悬挂缸式炉墙（11）与内炉墙（5）连接部位设有耐火纤维（21）；环状悬挂缸式炉墙（11）下部通过浇注层（29）与支撑墙（8）连接，所述钢结构夹套（23）装有支撑结构（25），所述支撑结构带有锚固件（24），所述锚固件埋入浇注层（29）。
3.根据权利要求1所述的带有冷却结构的悬挂缸式并流蓄热双膛窑，其特征是：所述环状悬挂缸式炉墙（11）与外炉墙（7）之间设有环形通道（6），所述双膛窑设有空气炮（15），所述空气炮通过管路连接到环形通道（6），用于环形通道（6）吹灰。
4.根据权利要求1所述的悬挂缸式并流蓄热双膛窑，其特征是：所述导热油循环系统设有循环泵、导热油换热器（3）和冷却器，所述导热油出口（27）通过循环泵、导热油换热器（3）和冷却器连接到导热油入口（26）。
5.根据权利要求1所述的带有冷却结构的悬挂缸式并流蓄热双膛窑，其特征是：所述环状悬挂缸式炉墙（11）内的钢结构夹套（23）为分段结构，每段钢结构夹套（23）设有导热油入口（26）和导热油出口（27）；所述钢结构夹套（23）至少分为1段。
6.根据权利要求1所述的带有冷却结构的悬挂缸式并流蓄热双膛窑，其特征是：所述支撑墙（8）用耐火砖砌筑而成或混凝土浇注而成。
7.根据权利要求1所述的带有冷却结构的悬挂缸式并流蓄热双膛窑，其特征是：所述燃烧器（13）为插入式烧嘴、燃烧梁或周边烧嘴；所述插入式烧嘴为气体燃料烧嘴、液体燃料烧嘴或固体燃料烧嘴。
技术总结