煤矸石悬浮脱碳系统的制作方法 专利技术说明

供热;炉灶;通风;干燥设备的制造及其应用技术1.本发明涉及煅烧脱碳技术领域，尤其是涉及一种煤矸石悬浮脱碳系统。背景技术：2.目前煤矸石的脱碳以煅烧脱碳方式为主，并且仍然主要采用块状和颗粒状的煤矸石进行脱碳。在以块状和颗粒状煤矸石煅烧为主的传统式立窑工艺和套筒式回转窑工艺中，最主要的热交换方式是煤矸石在堆积状态下的表面换热，传热效率非常低，一般都需要补燃；以块状或成球煅烧为主的立窑因为产能无法突破300吨/天，环保和能耗都满足不了现在的产业要求，将会面临淘汰；同时颗粒状为主的中小型循环流化炉发电工艺因为电耗高和规模小也无法满足现在的产业要求，因此，需要一种新的煤矸石脱碳系统，提高传热效率，降低能耗。技术实现要素：3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。4.为此，本发明的实施例提出一种传热效率高、能耗低的煤矸石悬浮脱碳系统。5.本发明实施例煤矸石悬浮脱碳系统包括提升机，所述提升机用于提升生料；预热模块，所述预热模块具有烟气进口和生料输入口，以及生料出口和烟气出口，所述提升机向通过所述生料输入口向预热模块输送生料；；悬浮煅烧炉，所述悬浮煅烧炉设有生料进口、燃料进口、热风进口以及用于输出烟气和物料的混合出口，所述生料进口与所述预热模块的生料出口连通，所述燃料进口用于通入点火或正常煅烧所需燃料；冷却模块，所述冷却模块设有与所述悬浮煅烧炉的混合出口连通的混合入口，冷却后的成品从所述冷却模块的出料口排出并输送至成品仓；换热模块和新风机，所述新风机与所述换热模块的冷侧进风口连通，所述换热模块的冷侧出口与所述悬浮煅烧炉的热风进口连通；烟气循环回路和循环风机，所述烟气循环回路串联所述预热模块、所述冷却模块、所述换热模块的热侧形成烟气循环，所述循环风机连接在所述烟气循环回路中提供烟气循环驱动力，所述换热模块热侧的烟气与冷侧的新风换热降温后，通入所述冷却模块先冷却固体物料，高温烟气通过所述烟气进口进入所述预热模块预热生料后回到所述换热模块热侧。6.本发明实施例提供的煤矸石悬浮脱碳系统包括预热模块、脱碳模块(悬浮煅烧炉)和冷却模块。采用悬浮工艺，完成生料的预热、脱碳和冷却三个流程，有效的提升了系统的传热和传质效率，改善了脱碳效果，对烟气热量进行回收，提高了系统总的热效率，还可以实现自持燃烧，大大降低了系统能耗，在环保、节能和自动化方面有突出的创新。无需设置回转窑，大大降低了系统设备的复杂程度，对原料的粒度和波动要求较低，更加易于控制。7.在一些实施例中，所述预热模块包括多级串联的旋风预热器，所述多级串联的旋风预热器用于生料的预热，每一级所述旋风预热器的顶部设置有烟气出口、底部设置有生料出口、侧部设置有用于输入烟气和生料的混合进口，且与所述旋风预热器的混合进口连通的管道上设置有进料口，所述旋风预热器的生料出口处设置有锁风阀，所述提升机通过所述进料口向第一级所述旋风预热器送料，上一级所述旋风预热器的生料出口与下一级所述旋风预热器的进料口连通，下一级所述旋风预热器的烟气出口与上一级所述旋风预热器的混合进口连通，最后一级所述旋风预热器的生料出口与所述悬浮煅烧炉的生料进口连通，所述冷却模块的烟气出口与最后一级所述旋风预热器的混合进口连通，第一级所述旋风预热器的烟气出口与所述换热模块的热侧进口连通。8.在一些实施例中，所述冷却模块包括多级串联的旋风冷却器，所述多级串联的旋风冷却器串联用于物料的冷却，每一级所述旋风冷却器顶部设置有烟气出口、底部设置有出料口、侧部设置有混合入口，且与所述旋风冷却器的混合入口连通的管道上设置有进料口，所述旋风冷却器的生料出口处设置有锁风阀，所述悬浮煅烧炉的混合出口与第一级所述旋风冷却器的混合入口连通，上一级所述旋风冷却器的出料口与下一级所述旋风冷却器的进料口连通，下一级所述旋风冷却器的烟气出口与上一级所述旋风冷却器的混合入口连通，最后一级所述旋风冷却器的出料口与成品仓连通，所述换热模块的热侧出口与最后一级所述旋风冷却器的混合入口连通，第一级所述旋风冷却器的烟气出口与所述预热模块的烟气进口连通。9.在一些实施例中，所述换热模块包括多级串联的换热器，所述预热模块的烟气出口与第一级换热器的热侧进口连通，最后一级换热器的热侧出口与所述循环风机的进风口连通，所述新风机出口与最后一级换热器的冷侧进口连通，第一级换热器的冷侧出口与所述热风进口连通。10.在一些实施例中，煤矸石悬浮脱碳系统包括冷风机，所述烟气循环回路连通所述换热模块热侧出口与倒数第二级所述旋风冷却器，所述冷风机出口与最后一级所述旋风冷却器的混合入口连通用于冷却固体物料，最后一级所述旋风冷却器的烟气出口与所述排气管和/或所述新风机入口连通。11.在一些实施例中，煤矸石悬浮脱碳系统还包括烟气循环支路，所述冷却模块的烟气出口通过所述烟气循环回路与所述预热模块的烟气进口连通，还通过所述烟气循环支路与所述换热模块的热侧连通。12.在一些实施例中，所述换热模块包括多级串联的换热器，所述烟气循环支路连通所述冷却模块与第一级换热器的热侧进口，所述烟气循环回路连通所述预热模块与第二级换热器的热侧进口，所述第一级换热器的热侧出口与所述第二级换热器的热侧进口连通，以使所述第一级换热器的热侧与所述烟气循环回路并联，最后一级换热器的热侧出口与所述循环风机的进风口连通，所述新风机出口与最后一级换热器的冷侧进口连通，各级所述换热器的冷侧串联，第一级换热器的冷侧出口与所述悬浮煅烧炉的热风进口连通。13.在一些实施例中，所述烟气循环回路中的烟气循环量与所述新风机的新风量的比值为烟气循环系数，所述烟气循环系数为0.3～4.5。14.在一些实施例中，所述悬浮煅烧炉为空心柱状结构，其内部腔室从下至上分为燃烧区、反应区和稳定区，所述生料进口、所述热风进口和所述燃料进口均与所述燃烧区对应；所述悬浮煅烧炉还设有烟气入口，所述循环风机出口还与所述悬浮煅烧炉的烟气入口连通用于向所述悬浮煅烧炉输送烟气以控制氧气浓度和温度，以使所述悬浮脱碳系统的压力为0.7atm～8.5atm。15.在一些实施例中，煤矸石悬浮脱碳系统还包括余热锅炉，所述余热锅炉与所述换热模块并联以使高温烟气可选择性地通入所述余热锅炉，带动所述余热锅炉运行。附图说明16.图1是本发明实施例一中的煤矸石悬浮脱碳系统的结构示意图。17.图2是本发明实施例二中的煤矸石悬浮脱碳系统的结构示意图。18.图3是本发明实施例三中的煤矸石悬浮脱碳系统的结构示意图。19.图4是本发明实施例四中的煤矸石悬浮脱碳系统的结构示意图。20.图5是本发明实施例五中的煤矸石悬浮脱碳系统的结构示意图。21.附图标记：22.煤矸石悬浮脱碳系统100；23.提升机1、预热模块2、第一级旋风预热器211、第二级旋风预热器212、第三级旋风预热器213、混合进口21、生料出口22、第一烟气出口23、第一进料口24；24.悬浮煅烧炉3、生料进口31、混合出口32、热风进口33、燃料进口34；25.冷却模块4、第一级旋风冷却器411、第二级旋风冷却器412、第三级旋风冷却器413、第四级旋风冷却器414、第五级旋风冷却器415、混合入口41、出料口42、第二烟气出口43、第二进料口44；26.换热模块5、第一级换热器511、第二级换热器512、第三级换热器513；27.新风机61、冷风机62、循环风机63、烟气循环回路71、烟气循环支路72、排气管8、除尘器81、余热锅炉9。具体实施方式28.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。29.下面根据图1-图5描述本发明实施例提供的煤矸石悬浮脱碳系统100的基本结构。煤矸石悬浮脱碳系统100包括提升机1、预热模块2、悬浮煅烧炉3、冷却模块4、换热模块5、新风机61、烟气循环回路71和循环风机63。30.提升机1用于提升生料。预热模块2用于对生料进行预热，具有用于输入烟气的烟气进口和输入生料的生料输入口，以及生料出口和烟气出口，提升机1通过生料输入口向预热模块2输送生料。31.悬浮煅烧炉3设有生料进口31、热风进口33、燃料进口34，以及用于输出烟气和物料的混合出口32。悬浮煅烧炉3的生料进口31与预热模块2的生料出口连通，预热后的生料进入悬浮煅烧炉3中煅烧脱碳，产生的半成品和高温烟气从悬浮煅烧炉3混合出口32共同排出，热风进口33用于通入助燃的空气，燃料进口34用于通入点火或者正常煅烧所需燃料。32.冷却模块4设有与悬浮煅烧炉3的混合出口32连通的混合入口，冷却模块4用于对煅烧生产的半成品和高温烟气进行冷却并分离。冷却分离后的成品(固体)从冷却模块4的出料口排出并输送至成品仓。33.换热模块5用于进行烟气的冷却和新风的加热，其冷侧流通新风，热侧流通烟气。其中，新风机61与换热模块5的冷侧进口连通，用于向换热模块5的冷侧鼓入新风，换热模块5的冷侧出口与悬浮煅烧炉3的热风进口33连通，向悬浮煅烧炉3中输送用于助燃的空气。34.烟气循环回路71串联预热模块2、冷却模块4、换热模块5的热侧而组成回路，烟气在烟气循环回路71中循环流通，依次完成放热、吸热。循环风机63连接在烟气循环回路71中提供烟气循环驱动力，换热模块5热侧的烟气与冷侧的新风换热降温后，通入冷却模块4先冷却固体物料，高温烟气通过预热模块2的烟气进口进入预热模块2预热生料后，回到换热模块5的热侧。35.本发明实施例提供的煤矸石悬浮脱碳系统包括预热模块、脱碳模块(悬浮煅烧炉)和冷却模块。采用悬浮工艺，完成生料的预热、脱碳和冷却三个流程，有效的提升了系统的传热和传质效率，改善了脱碳效果，对烟气热量进行回收，提高了系统总的热效率，针对具有600kcal/kg的煤矸石可以实现自持燃烧，大大降低了系统能耗，在环保、节能和自动化方面有突出的创新。无需设置回转窑，大大降低了系统设备的复杂程度，对原料的粒度和波动要求较低，更加易于控制。36.在一些实施例中，煤矸石悬浮脱碳系统排气管8和除尘器81。换热模块5的热侧出口还与排气管8连通，即从换热模块5的热侧出口排出的烟气可以通入冷却模块4，也可以通过排气管8排走。除尘器81设在排气管8上用于除尘，而后经过环保处理后通过烟囱排放。可选地，除尘器81分离出的固体料可以输入成品仓。37.烟气经过换热模块5冷却后，一部分经过通过排气管8对外排放，另一部分经过冷却模块4和预热模块2后再次进入换热模块5，烟气在预热模块2和冷却模块4中与物料逆向换热，在煅烧炉中与物料顺向反应。38.在一些实施例中，煤矸石悬浮脱碳系统包括均化库，均化库内布置有用于机械均化或气力均化的设备，提升机1将均化库的生料提升至预热模块2中。优选地，均化库输出的生料粒度小于等于0.05毫米。39.在一些实施例中，预热模块2包括多级串联的旋风预热器，多级串联的旋风预热器用于生料的预热。生料从第一级的旋风预热器依次向最后一级旋风预热器流通。40.在一些具体实施例中，如图1-图5所示，每一级所述旋风预热器的顶部设置有第一烟气出口23、底部设置有生料出口22、侧部设置有混合进口21，且与旋风预热器的混合进口21连通的管道上设置有第一进料口24。旋风预热器的生料出口22处设置有锁风阀。上一级旋风预热器的生料出口22与下一级旋风预热器的第一进料口24连通，生料沿多级串联的旋风预热器依次流通并在流通过程中被加热。最后一级旋风预热器的生料出口22与悬浮煅烧炉3的生料进口31连通，被预热后的生料送入悬浮煅烧炉3中，有利于提高煅烧效率。41.需要说明的是，旋风预热器的混合进口21用于输入烟气和生料，上文中所述的预热模块2的生料输入口实际为第一级旋风预热器的混合进口21连通的管道上设置的第一进料口24，提升机1通过第一进料口24输入生料，生料沿着管道从第一旋风预热器的混合进口21进入，在第一级旋风预热器中与烟气接触进行预热，并依次向下一级旋风预热器输送，从最终从最后一级旋风预热器的生料出口22排出。上文所述的预热模块2的生料出口实际为最后一级旋风预热器的生料出口22。42.在本发明的一些实施例中，回收利用煅烧产生的烟气中的热量对生料进行预热，烟气在多级旋风预热器中与生料逆向流通。具体地，冷却模块4的烟气出口与最后一级旋风预热器的混合进口21连通，上文中所述的预热模块2的烟气进口实际为最后一级旋风预热器的混合进口21。下一级旋风预热器的第一烟气出口23与上一级旋风预热器的混合进口21连通，第一级旋风预热器的第一烟气出口23与换热模块5的热侧进口连通，上文中所述的预热模块2的烟气出口实际为第一级旋风预热器的第一烟气出口23。冷却模块4流出的高温烟气通入最后一级旋风预热器，烟气与生料逆向流通对生料预热，最终从第一级旋风预热器流出后进入换热模块5的热侧。43.在一些实施例中，冷却模块4包括多级串联的旋风冷却器，多级串联的旋风冷却器串联用于物料的冷却，旋风冷却器还用于分离煅烧后混合物中的烟气和固体物料，烟气在串联的旋风冷却器中与物料逆向流通。混合物经过多级分离后，固体物料从最后一级旋风冷却器的出料口42排出并输送至成品仓。旋风冷却器从上游向下游分别为第一级至第n级旋风冷却器。此处的“上游”和“下游”指物料的流通方向。44.在一些具体实施例中，如图1-图5所示，每一级旋风冷却器顶部设置有第二烟气出口43、底部设置有出料口42、侧部设置有混合入口41，且与旋风冷却器的混合入口41连通的管道上设置有第二进料口44。旋风冷却器的出料口42处设置有锁风阀。悬浮煅烧炉3的混合出口32与第一级旋风冷却器的混合入口41连通，悬浮煅烧炉3煅烧产生的烟气和半成品物料通过第二进料口44进入第一旋风冷却器的进口管道，并进入第一旋风冷却器中。上一级旋风冷却器的出料口42与下一级旋风冷却器的第二进料口44连通，物料由此向下一级旋风冷却气流通，最后一级旋风冷却器的出料口42与成品仓连通，在该过程中，物料被冷却。45.在本发明的一些实施例中，换热模块5热侧的烟气与冷侧的新风换热降温后，通入串联的旋风冷却器中吸热而冷却固体物料。具体地，换热模块5的热侧出口与最后一级旋风冷却器的混合入口41连通，下一级旋风冷却器的第二烟气出口43与上一级旋风冷却器的混合入口41连通，烟气依次向上游旋风冷却器中汇合，第一级旋风冷却器的第二烟气出口43与预热模块2的烟气进口连通，即吸热后的高温烟气进入预热模块2预热生料后回到换热模块5的热侧，与新风换热，新风吸收热侧高温烟气的温度后升温，通过热风进口33进入悬浮煅烧炉3。46.在本发明的实施例中，顺流煅烧、逆流冷却以及烟气循环技术有效的提升了系统的传热和传质效率，47.在一些实施例中，如图1-图5所示，换热模块5包括多级串联的换热器。预热模块2的烟气出口(即第一级旋风预热器的烟气出口)与第一级换热器的热侧进口连通，最后一级换热器的热侧出口与循环风机63的进风口连通，新风机61的出口与最后一级换热器的冷侧进口连通，第一级换热器的冷侧出口与悬浮煅烧炉3的热风进口33连通。48.其中，换热器是指其冷侧和热侧均串联，且在本发明实施例中，冷侧和热侧中换热介质的流通方向相反。具体地，相邻两级换热器中，上一级换热器的热侧出口与下一级换热器的热侧进口连通，下一级换热器的冷侧出口与上一级换热器的冷侧进口连通。从预热模块2排出的烟气进入第一级换热器的热侧并依次向最后一级换热器的热侧流动，降温后进入冷却模块4中。冷侧的新风则相反地，从最后一级换热器的冷侧依次向第一级换热器的冷侧流动，升温后进入悬浮煅烧炉3。49.在一些实施例中，煤矸石悬浮脱碳系统100还包括包括冷风机62，烟气循环回路71连通换热模块5热侧出口与倒数第二级旋风冷却器，也就是说，换热模块5热侧出口流出的烟气直接进入倒数第二级旋风冷却器，并依次向上流通。最后一级旋风冷却器采用常温空气冷却，冷风机62的出口与最后一级旋风冷却器连通用于冷却固体物料，最后一级旋风冷却器的排气口与排气管8和/或新风机61入口连通。50.例如，最后一级旋风冷却器的排气口与排气管8连通，冷却固体物料后的空气通过排气管8排出。51.或者，最后一级旋风冷却器的排气口与新风机61入口连通，冷却固体物料后的空气进入新风机61为新风机61提供空气。52.又或者，最后一级旋风冷却器的排气口与排气管8和新风机61中的每一者连通，冷却固体物料后的空气的一部分进入新风机61为新风机61提供空气，另一部分通过排气管8排出。53.可选地，冷却模块4排出的烟气的一部分通入预热模块2，另一部分直接进入换热模块5。在一些实施例中，煤矸石悬浮脱碳系统100还包括烟气循环支路72，冷却模块4的第二烟气出口43通过烟气循环回路71与预热模块2连通，还通过烟气循环支路72与换热模块5的热侧连通。54.在一些优选实施例中，旋风冷却器为旋风分离器，旋风分离器至少包括四级。55.在一些实施例中，煤矸石悬浮脱碳系统100还包括余热锅炉9，余热锅炉9与换热模块5并联以使高温烟气可选择性地通入余热锅炉9，带动余热锅炉9运行。56.下面根据图1-5描述本发明若干具体实施例中的煤矸石悬浮脱碳系统100。57.实施例一：58.如图1所示，煤矸石悬浮脱碳系统100包括提升机1、预热模块2、悬浮煅烧炉3、冷却模块4、换热模块5、新风机61、烟气循环回路71和循环风机63、排气管8和除尘器81。59.如图1所示，预热模块2包括串联的三级旋风预热器：第一级旋风预热器211、第二级旋风预热器212和第三级旋风预热器213。提升机1与第一级旋风预热器211的混合进口21连通的管道上的第一进料口24连通。第一级旋风预热器211的生料出口22通过管道与第二级旋风预热器212的混合进口21连通，第二级旋风预热器212的生料出口22通过管道与第三级旋风预热器213的混合进口21连通。第三级旋风预热器213的生料出口22与悬浮煅烧炉3的生料进口31连通。60.悬浮煅烧炉3为空心柱状结构，其内部腔室从下至上分为燃烧区、反应区和稳定区，悬浮煅烧炉3的生料进口31、热风进口33和燃料进口34均与燃烧区对应，悬浮煅烧炉3的混合出口32位于炉体的顶部。针对煤矸石脱碳，燃料为柴油，正常运行以煤矸石自持燃烧为主(热值不小于400kcal/kg)。61.冷却模块4包括五级串联的旋风冷却器：第一级旋风冷却器411、第二级旋风冷却器412、第三级旋风冷却器413、第四级旋风冷却器414、第五级旋风冷却器415，旋风冷却器为旋风分离器。悬浮煅烧炉3的混合出口32与第一级旋风冷却器411的混合入口41连通的管道上的第二进料口44连通，第一级旋风冷却器411的出料口42通过管道与第二级旋风冷却器412的混合入口41连通，之后同理，第五级旋风冷却器415的出料口42与成品仓连通，向成品仓输送脱碳后的物料。62.换热模块5包括两级串联的换热器:第一级换热器511和第二级换热器512。新风机61的出口与第二级换热器512的冷侧进口连通，第二级换热器512的冷侧出口与第一级换热器511的冷侧进口连通，第一级换热器511的冷侧出口与悬浮煅烧炉3的热风进口33连通。63.烟气循环回路71串联预热模块2、冷却模块4和换热模块5。具体地，第二级换热器512的热侧出口通过管道与第五级旋风冷却器415的混合入口41连通，且烟气管道上设有用于循环烟气的循环风机63。第五级旋风冷却器415的第二烟气出口43通过管道与第四级旋风冷却器414的混合入口41连通，第四级旋风冷却器414的第二烟气出口43通过管道与第三级旋风冷却器413的的混合入口41连通，之后同理，第一级旋风冷却器411的第二烟气出口43通过管道与第三级旋风预热器213的混合进口21连通，第三级旋风预热器213的第一烟气出口23与第二级旋风预热器212的混合进口21连通，第二级旋风预热器212的第一烟气出口23与第一级旋风预热器211的混合进口21连通。第一级旋风预热器211的第一烟气出口23与第一级换热器511的热侧进口连通，第一级换热器511的热侧出口与第二级换热器512的热侧进口连通，形成烟气的循环回路。64.本实施例提供的煤矸石悬浮脱碳系统100的悬浮脱碳过程如下：65.提升机1将均化库中的均化生料送入第一级旋风预热器211，生料从第一级旋风预热器211依次向下流通完成预热，并从第三级旋风预热器213输入悬浮煅烧炉3中，进行煅烧，煅烧产生的半成品和烟气从悬浮煅烧炉3顶部的混合出口32排出，进入第一级旋风冷却器411中，在第一级旋风冷却器411中进行固气分离，固体物料从出料口42进入第二级旋风冷却器412，第二级旋风冷却器412继续进行固气分离，固体物料依次向下流动，烟气分离后依次向上级流动，第五级旋风冷却器415的底部的出料口42连通成品仓。66.第一级旋风冷却器411的第二烟气出口43连通第三级旋风预热器213的混合进口21，烟气依次向上流动对生料进行预热，从第一级旋风预热器211流出，进入第一级换热器511的热侧进口，换热后进入第二级换热器512，烟气从第二级换热器512的热侧流出后进入第五级旋风冷却器415，依次向上级流动，从第一级旋风冷却器411的第二烟气出口43流出，进行烟气循环。67.其中，烟气在旋风预热器中放热，在旋风冷却器中吸热，在换热器中放热。68.冷却模块4中的逆流冷却技术可以使脱碳后的粉煤灰产品在1分钟冷却到100摄氏度以内。69.在本实施例中，悬浮煅烧炉3中进行顺流煅烧，顺流煅烧技术可以使煤矸石在15秒内完成脱碳，活性保持完好，同时颗粒孔洞没有封闭就已经完成了脱碳，脱碳效果远优于现在的其他脱碳方式，烧失量可以降到3％以内。70.进一步地，悬浮煅烧炉3还可以设有烟气入口(图中未示出)，循环风机63出口还与悬浮煅烧炉3的烟气入口连通用于向悬浮煅烧炉3输送烟气以控制氧气浓度和温度，以使悬浮脱碳系统的压力稳定在0.7atm-8.5atm的范围内。利用烟气循环技术，悬浮煅烧炉3内的氧气、压力、温度、浓度被精确控制并稳定运行，可以保证煅烧和冷却过程中的还原气氛，使氧化铁不发红，能很好控制产品的颜色。71.烟气循环回路71中的烟气循环量与新风机61的新风量的比值为烟气循环系数，优选地，煤矸石悬浮脱碳系统100的烟气循环系数为0.3～4.5。72.此外，高温气体还可以拖动余热锅炉运行，副产高压蒸汽发电，可以进行自用电并对外输出电力。采用本发明实施例提供的煤矸石悬浮脱碳系统100正常生产时，当煤矸石干基热值超过400kcal/kg时，就可以自持燃烧，并可以拖动余热锅炉发电。73.实施例二：74.本实施例提供的煤矸石悬浮脱碳系统100包括提升机1、预热模块2、悬浮煅烧炉3、冷却模块4、换热模块5、新风机61、冷风机62、烟气循环回路71和循环风机63、排气管8和除尘器81。75.如图2所示，提升机1、预热模块2、悬浮煅烧炉3、冷却模块4、换热模块5、新风机61、排气管8、除尘器81的设置可参考实施例一。下面仅描述本实施例与实施例一的区别部分。76.如图2所示，烟气循环回路71中的管路直接连通第二级换热器512的热侧出口和第四级旋风冷却器414，循环风机63连接在第二级换热器512的热侧出口和第四级旋风冷却器414之间的管路上。第一级旋风冷却器411、第二级旋风冷却器412、第三级旋风冷却器413、第四级旋风冷却器414中烟气管路串联。77.第五级旋风冷却器415利用室温空气冷却。冷风机62的出口与第五级旋风冷却器415的混合入口41连通，第五级旋风冷却器415的排气口与排气管8连通。冷风机62向第五级旋风冷却器415中通入常温空气，空气对固体物料冷却后，通过排气管8排出。78.实施例三：79.本实施例提供的煤矸石悬浮脱碳系统100包括提升机1、预热模块2、悬浮煅烧炉3、冷却模块4、换热模块5、新风机61、冷风机62、循环风机63、烟气循环回路71、烟气循环支路72、排气管8、除尘器81。80.如图3所示，提升机1、预热模块2、悬浮煅烧炉3、冷却模块4、新风机61、冷风机62、烟气循环回路71、排气管8、除尘器81的设置可参考实施例二。下面仅描述本实施例与实施例二的区别部分。81.在本实施例中，换热模块5包括三级串联的换热器：第一级换热器511、第二级换热器512、第三级换热器513。第一级换热器511的热侧出口与第二级换热器512的热侧进口连通，第二级换热器512的热侧出口与第三级换热器513的热侧入口连通，第三级换热器513的热侧出口与第四级旋风冷却器414连通。82.如图3所示，烟气循环回路71连通预热模块2与第二级换热器512的热侧进口，烟气循环支路72的进气端连通第一级旋风冷却器411的第二烟气出口43，出气端与第一级换热器511的热侧进口连通。第一级换热器511的热侧出口的烟气与烟气循环回路71的烟气汇合进入第二级换热器512的热侧。第一级旋风冷却器411排出的烟气的一部分通过烟气循环回路71进入预热模块2对生料进行预热，另一部分通过烟气循环支路72进入换热模块5，对冷侧进行换热。83.实施例四：84.本实施例提供的煤矸石悬浮脱碳系统100包括提升机1、预热模块2、悬浮煅烧炉3、冷却模块4、换热模块5、新风机61、冷风机62、烟气循环回路71、烟气循环支路72、排气管8、除尘器81。85.如图4所示，提升机1、预热模块2、悬浮煅烧炉3、冷却模块4、换热模块5、新风机61、冷风机62、烟气循环回路71、烟气循环支路72、排气管8、除尘器81的设置可参考实施例三。下面仅描述本实施例与实施例三的区别部分。86.第五级旋风冷却器415的排气口与排气管8和新风机61中的每一者连通，冷却固体物料后的空气的一部分进入新风机61为新风机61提供空气，另一部分通过排气管8排出。87.实施例五：88.本实施例提供的煤矸石悬浮脱碳系统100包括提升机1、预热模块2、悬浮煅烧炉3、冷却模块4、换热模块5、新风机61、冷风机62、烟气循环回路71、烟气循环支路72、排气管8、除尘器81、余热锅炉9。89.如图5所示，提升机1、预热模块2、悬浮煅烧炉3、冷却模块4、换热模块5、新风机61、冷风机62、烟气循环回路71、烟气循环支路72、排气管8、除尘器81的设置可参考实施例四。下面仅描述本实施例与实施例四的区别部分。90.如图5所示，余热锅炉9与换热模块5并联以使高温烟气可选择性地通入余热锅炉9，带动余热锅炉9运行。余热锅炉9运行副产高压蒸汽发电，可以进行自用电并对外输出电力。采用本发明实施例提供的煤矸石悬浮脱碳系统100正常生产时，当煤矸石干基热值超过400kcal/kg时，就可以自持燃烧，并可以拖动余热锅炉9发电，进一步提高能源的利用率。91.具体地，在本实施例中，余热锅炉9与换热模块5中的第二换热器512和第三换热器513并联。烟气循环回路71中的高温烟气可以进入余热锅炉9的烟气入口，余热锅炉9的烟气出口与循环风机63的入口连通。在本实施例中，第三换热器513的热侧出口与排气管8连通。92.并且，第一换热器511的热侧出口与余热锅炉9的烟气入口连通。也就是说，烟气循环回路71中的高温烟气可以输入余热锅炉9，第一换热器511的热侧出口的高温烟气也可以输入余热锅炉9，带动余热锅炉9运行。93.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。94.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。95.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。96.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。97.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。98.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。









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