本發(fā)明涉及一種利用氣體為燃料的石灰窯及利用該石灰窯生產(chǎn)石灰的工藝方法。

背景技術：

石灰即氧化鈣（CaO），廣泛應用于鋼鐵工業(yè)、電石工業(yè)、氧化鋁工業(yè)、耐火材料等工業(yè)，也是這些大規(guī)模工業(yè)領域所必需的生產(chǎn)原料之一，例如在冶金工業(yè)中，每生產(chǎn)1噸的鋼就需要70公斤的石灰。制取石灰的主要原料是石灰石，石灰石主要成分是碳酸鈣（CaCO₃），燒制石灰的基本原理就是借助高溫，把石灰石中碳酸鈣分解成氧化鈣和二氧化碳。

基本反應式：CaCO₃+42.5Kcal = CaO+CO₂

石灰制取工藝過程主要分為預熱、煅燒、冷卻和卸灰?；诂F(xiàn)有的石灰制取技術的工藝方法是：將石灰石和固體燃料裝入石灰窯，或者在石灰石裝入石灰窯的同時，將氣體燃料經(jīng)管道和燃燒器送入窯體；石灰石被預熱到800℃~850℃開始分解，到1200℃完成煅燒；生成的石灰經(jīng)過冷卻后，卸出窯外，即完成生石灰產(chǎn)品的生產(chǎn)。在現(xiàn)有的石灰生產(chǎn)工藝中，每生產(chǎn)1噸的石灰就會產(chǎn)生超過1噸的CO₂排放。雖然CO₂在食品、衛(wèi)生、石油化工、核工業(yè)、消防領域等國民經(jīng)濟的各部門中有著十分重要的用途，在冶金行業(yè)也應用廣泛，但在現(xiàn)有的石灰生產(chǎn)工藝中，由于燃料在燃燒時需要鼓入助燃空氣，煙氣中CO₂的體積濃度約為10-15%，回收CO₂的成本很高，企業(yè)一般將含有大量CO₂的煙氣直接排入大氣，造成環(huán)境污染。

現(xiàn)有的石灰窯按燃料分：有混燒窯（即以燒固體燃料為主，包括焦炭、焦粉、煤等）和氣燒窯（即以燃燒氣體燃料為主，如高爐煤氣、焦爐煤氣、轉爐煤氣、電石尾氣、發(fā)生爐煤氣、天然氣等），其中氣燒窯應用更為廣泛；按窯形分：有豎窯、回轉窯、套筒窯、并流蓄熱式雙膛豎窯（麥爾茲窯，也稱邁爾茲窯）、弗卡斯窯（意大利）等，其中應用比較廣泛的是環(huán)形套筒豎窯、麥爾茲窯；按操作方式分：有負壓操作窯（如環(huán)形套筒豎窯）和正壓操作窯（如并流蓄熱式雙膛豎窯）。

無論哪一種形式的石灰窯，均是由窯體、上料裝置、布料裝置、燃燒裝置、卸灰裝置、電器、儀表控制裝置、除塵裝置等部件組成?，F(xiàn)有的石灰窯技術、尤其是各種氣燒窯共有的特點是都需要配置燃燒器系統(tǒng)，氣燒窯的燃燒器系統(tǒng)一般由多排、多組燃燒器分布組成，配置有氣體燃料管道和助燃空氣管道、噴嘴等。

為了更清楚地說明各種形式的氣燒窯技術的普遍特點，下面以應用比較普遍的環(huán)形套筒豎窯、并流蓄熱式窯（麥爾茲窯）為例進行闡述。

如附圖1，環(huán)形套筒豎窯系統(tǒng)包括：1-爐體、1a-冷卻空氣、2-上料系統(tǒng)、3-1-上內套筒、3-2-換熱器、3-3下內套筒、4-廢氣排出系統(tǒng)、4a-全部廢氣、5-燃燒器、5a-燃氣+燒嘴空氣、6-出料系統(tǒng)；爐體1內有：1-1-預熱帶、1-2-煅燒帶、1-3-冷卻帶。

在預熱帶1-1內，石灰石被加熱至其煅燒溫度。預熱帶1-1的熱量來自于煅燒帶1-2的廢煙氣，煅燒帶1-2產(chǎn)生的一部分廢煙氣向上進入預熱帶1-1，再從預熱帶1-1上部進入廢氣系統(tǒng)4；另一部分廢氣（帶有多余的熱量）通過上內套筒3-1進入換熱器3-2，用于加熱助燃空氣，加熱后的助燃空氣通過管道送到燃燒器5，換熱后的廢氣再經(jīng)廢氣系統(tǒng)4排出。

煅燒過程在煅燒帶1-2進行，燃氣和助燃空氣在燃燒器5內混合、燃燒，在煅燒帶1-2內對石灰石煅燒，煅燒后的一部分廢煙氣4a向上在預熱帶1-1中對礦料進行預熱，石灰成品在煅燒帶1-2底部即進入冷卻帶1-3。

在冷卻帶1-3內，熱的石灰與窯底吸入的冷空氣1a進行熱交換，溫度降低后通過出料系統(tǒng)6排出窯體。冷卻空氣1a從冷卻帶1-3下部進入窯內，在下內套筒3-3內與燃燒器5的一部分廢煙氣混合成為高溫廢空氣，從下內套筒3-3上部排出進入燃燒器5參與燃燒。

套筒窯的主要技術優(yōu)勢包括：熱效率高、原料入窯粒度范圍大、占地面積小、負壓煅燒、運行安全穩(wěn)定等。這種爐型的技術特點還包括在煅燒段與冷卻段之間具有一個負壓操作區(qū)和正壓操作區(qū)的分界帶。其中，并流煙氣在此分界帶被抽出窯體，全部廢煙氣的一部分通過內套筒進入換熱器，另一部分對礦料進行預熱后從窯體上部被抽出，因此，自所述分界帶以上形成了負壓操作區(qū)。在冷卻段，從窯體底部吸入的冷卻空氣從冷卻段上部被抽出，因此在所述分界帶的下部形成正壓操作區(qū)。

在上述系統(tǒng)里，窯內煅燒生成的CO₂經(jīng)廢氣系統(tǒng)4排放，由于其中混合了空氣，因此回收CO₂成本很高；預熱帶1-1和煅燒帶1-2的熱量均來自氣體燃料和助燃空氣在燃燒器5內混合燃燒形成的高溫煙氣，所有的燃燒器分兩帶布置在窯體1上，采用直接燃燒的方式對原料進行加熱，因此，熱量不能均衡分布。在這種情況下，為了獲得高品質的石灰，整個煅燒反應時間較長，這既增大了窯體尺寸，同時又極大地限制了生產(chǎn)率。

并流蓄熱式窯（麥爾茲窯）也是目前應用比較廣泛的窯型之一。目前有兩種形式的石灰豎窯，即單膛逆流式和多膛并流式石灰窯（一般是雙窯膛）。標準的并流蓄熱式石灰窯是由燃燒窯膛和非燃燒窯膛相互切換運行的雙膛式石灰窯，其采用的是環(huán)形雙膛的結構形式，中間由通道連接，每隔一定時間即輪換煅燒一次。在完成煅燒后，燃燒氣體從燃燒窯膛內通過所述通道流入到非燃燒窯膛，對原料石灰石進行預熱，預熱區(qū)起到了一個換熱器的作用。這種并流蓄熱式窯具有熱效率高、能耗低、石灰產(chǎn)品的品質較高等優(yōu)點，但因為多了一套換向系統(tǒng)，設備比較復雜并且投資較大。同樣地，并流蓄熱式窯技術的生產(chǎn)率并沒有明顯提高，回收CO₂成本很高。

并流蓄熱式窯（麥爾茲窯）雙膛石灰豎窯工作原理示意圖如附圖2。其中包括：7-燃燒膛，7-1-燃燒風，7-2-煅燒帶，7-3冷卻帶，8-排氣膛，8-1-預熱帶，8-2廢氣，9-通道，8-3冷卻帶，10-冷卻風。

如上所述，對于應用比較廣泛的不同形式的氣燒式石灰窯來說，其結構形式和煅燒形式雖然有所區(qū)別，但工藝流程、主要設備構成基本類似，共性的問題都是采用了安裝在窯體上的燃燒器對礦料進行加熱煅燒，煅燒時間較長，設備投資大、運行費用高、維護費用高，生產(chǎn)率較低，CO₂排放污染嚴重。工程技術人員雖然進行了許多重大改進，但上述共性問題依然沒有得到徹底解決。

與本發(fā)明接近的幾項石灰窯的研究成果包括：

一種梁式蓄熱石灰窯（CN 203007146 U），如附圖3，其中包括：

1c-進料系統(tǒng)、2c-上抽吸梁、3c-預熱帶、6c-窯體、7c-下抽吸梁、8c-冷卻帶、9c-出料口、10c-旋風除塵器、11c-布袋除塵器、12c-引風機、13c-第2閥門、14c-2號蓄熱器、15c-燒嘴、16c-第4閥門、17c-第1閥門、18c-三通閥、19c-1號蓄熱器、20c-第3閥門、21c-助燃空氣、22c-燃料、23c-排放系統(tǒng)。

該技術是將從窯體冷卻段上部抽出的熱廢氣進行除塵凈化處理，然后作為助燃空氣進入預熱器，助燃空氣預熱器由2臺蓄熱式換熱器組成，2臺蓄熱式換熱器輪流對助燃空氣進行加熱，持續(xù)地為窯體燃燒器提供熱的助燃空氣，窯體燃燒器被布置在窯體的燃燒梁上。蓄熱式換熱器采用低熱值煤氣為燃料，主要結構包括燃燒器和蓄熱室；由于使用了預熱后的助燃空氣，窯體燃燒器也可以采用低熱值煤氣。這種技術的特征是利用蓄熱式換熱器對助燃氣體進行預熱，提高了助燃空氣溫度，窯體燃燒器因此可以采用低熱值煤氣。但因為這種技術只解決了采用低熱值煤氣降低運行成本的問題，并未涉及其它的氣燒式石灰窯共性技術問題，因此應用受到局限。

與上述技術類似的，還有“一種空氣蓄熱石灰窯（CN 203144298 U）”，其技術特點是在窯體燃燒器上設計了一種“蓄熱式燒嘴”，利用這種帶蓄熱材料的燒嘴對助燃空氣進行預熱，目的是在燃燒時利用低熱值煤氣。同樣地，這項技術也沒有涉及其它的氣燒式石灰窯共性技術問題。

與本發(fā)明接近的一項石灰窯技術是“一種基于CO₂富集的并流蓄熱式石灰窯生產(chǎn)工藝方法”（CN 105000811 A），如附圖4。

其中包括：1d-窯膛1、2d-窯膛2、3d-富氧、4d- CO₂與煤粉混合、5d- CO₂為載氣輸送煤粉、6d- CO₂換熱、凈化裝置、7d- CO₂循環(huán)氣、8d-預熱帶、9d-煅燒帶、10d-冷卻帶、11d-冷卻后的石灰成品、12d-回收儲存的CO₂、13d-換向機構。

這項技術的主要特征是：采用并流蓄熱式雙窯膛形式，以95%的氧氣作為助燃氣體與噴入煅燒窯膛的固體煤粉混合燃燒，固體煤粉以CO₂氣體輸送，在窯膛下部的冷卻段，采用CO₂氣體對石灰成品進行冷卻，煅燒后的煙氣與冷卻段上部的高溫冷卻氣體混合后，通過雙窯膛的通道進入蓄熱窯膛，用于對礦料的預熱，按一定時間，煅燒窯膛與預熱窯膛通過換向裝置輪換操作。按照該項技術的說明，最終可以回收濃度達95%以上的CO₂氣體，這些CO₂氣體的約10%用于輸送固體燃料，約55%用于冷卻石灰成品，約35%則回收利用，例如用于制作干冰。

這項技術采用固體燃料—煤粉作為燃料，雖然采用了濃度95%的氧作為助燃氣體且過量系數(shù)1.1~1.4，但是在石灰成品里仍然將會混合一定的燃料粉塵，這些粉塵會污染成品、降低成品的品質；另外，根據(jù)該項技術說明，“采用CO₂作為冷卻氣體將溫度為1000℃ ~1150℃的高溫CaO冷卻至80℃ ~100℃”。雖然該項技術在技術說明資料中列舉了日產(chǎn)450噸、500噸、550噸三個實施例，但是發(fā)明人仍然對其采用CO₂作為冷卻氣體的技術措施的可行性存在質疑。根據(jù)發(fā)明人的研究成果，以及公開的研究資料都證明：如果采用CO₂氣體冷卻高溫石灰成品，部分石灰成品將會與CO₂反應重新生成碳酸鈣，導致石灰成品的品質嚴重下降。

如上所述，對于上述與本發(fā)明相近的研究，或者因為其并未解決各種氣燒窯的共性技術問題，或者因為其采用固體燃料，或者因為使用CO₂作為冷卻氣體等問題，使得這些研究都無法廣泛應用。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供了一種全回收CO₂的石灰窯裝置，以及采用該裝置制取工業(yè)用石灰的工藝方法。

本發(fā)明采用如下的技術方案：

一種全回收CO₂石灰窯裝置，包括窯體和加熱爐組，其特征在于：窯體內不帶燃燒器，加熱爐組將CO₂加熱至設定溫度后形成CO₂熱風送入到窯體中對預熱后的礦料進行煅燒，礦料煅燒時產(chǎn)生的CO₂與CO₂熱風混合，向上對窯體上部的礦料進行預熱并在窯體上部被抽出，經(jīng)收集處理后的部分CO₂再次進入加熱爐組，加熱至設定溫度后返回窯體，煅燒后的石灰石成品經(jīng)空氣冷卻后從窯體底部排出。

所述窯體包括上料機構和出料機構，窯體的工作區(qū)域自上而下包括預熱段、煅燒段、冷卻段，窯體內設置有內套筒，在窯體內壁和內套筒外壁之間形成物料移動的物料通道，所述物料通道截面的總寬度為通徑，物料通道在預熱段、煅燒段和冷卻段的通徑不同，礦料從上料機構進入窯體，沿物料通道從預熱段到煅燒段，成品沿物料通道經(jīng)過冷卻段，最后從出料機構排出窯體，窯體煅燒段側壁上設置有CO₂熱風進口，內套筒位于冷卻段的上部設置有進風口，冷卻空氣從窯體的下部進入到窯體與內套筒之間的物料通道，對石灰石成品冷卻后從進風口進入到內套筒內并從頂部被抽出窯體。

物料通道在煅燒段和冷卻段之間具有過渡段，過渡段通徑減小，物料沿物料通道在過渡段的移動速度較快，形成料封層。

所述窯體內部物料移動的物料通道優(yōu)選在預熱段下部、煅燒段中部的通徑較大、在煅燒段下部通徑減小，經(jīng)過過渡段后，在冷卻段的通徑較大變大。

所述窯體的物料通道在煅燒段中部的最大通徑與煅燒段下部的最小通徑的比值的優(yōu)選范圍是2～3.5，所述窯體的物料通道在冷卻段的最大通徑與過渡段通徑的比值的優(yōu)選范圍是2～3.5。

內套筒內部設置有降塵裝置，其下部有粉塵收集裝置，其上部與引風管連接，引風管用于將高溫的冷卻空氣從窯體上部抽出，被抽出的高溫冷卻空氣用于加熱助燃氣體。

加熱爐組包括蓄熱式加熱爐、蓄熱式預熱爐和混風室，在蓄熱式加熱爐的燒爐周期里，低熱值的氣體燃料和來自混風室的助燃空氣進入燃燒器燃燒，生成的熱煙氣加熱蓄熱室的蓄熱材料；在蓄熱式加熱爐的送風周期里，CO₂氣體從加熱爐蓄熱室下部進入加熱爐，經(jīng)蓄熱材料加熱后從蓄熱室上部的熱風出口排出加熱爐并送入窯體中。

從窯體頂部被抽出的高溫冷卻空氣用于加熱蓄熱式預熱爐內部的蓄熱材料，加熱后的蓄熱材料再用于加熱助燃空氣，被加熱的助燃空氣從蓄熱材料上部排出進入所述混風室，混風室將所述助燃空氣調整到設定的溫度，再將其送至所述蓄熱式加熱爐。

₂熱風的設定溫度值的范圍是800℃～1200℃，優(yōu)選是850℃～1150℃。

將CO₂加熱至設定溫度后形成CO₂熱風送入到窯體中對預熱后的礦料進行煅燒，礦料煅燒時產(chǎn)生的CO₂與CO₂熱風混合，向上對窯體上部的礦料進行預熱并在窯體上部被抽出，經(jīng)收集處理后的部分CO₂再次進入加熱爐組，加熱至設定溫度后返回窯體，煅燒后的石灰石成品經(jīng)空氣冷卻后從窯體底部排出。

本發(fā)明具有的技術效果：

1、所述石灰窯使用沒有火焰的、溫度恒定且可調的CO₂熱風對礦料進行煅燒；通過精準地控制CO₂氣體的熱風風溫來提高煅燒效果，因此不存在過燒現(xiàn)象，這有利于提高產(chǎn)品活性；以CO₂氣體作為載體的熱能用于礦料煅燒，實質性地大幅度縮短了煅燒時間，在不增加窯體容積的情況下就可以大幅度提高產(chǎn)能。發(fā)明人對此進行了試驗驗證，證明以CO₂氣體作為載體的熱能用于礦料煅燒，不僅大幅度縮減了煅燒時間，而且石灰成品質量高、活性高。

、取消了窯體燃燒器，實質性地簡化了窯體結構，系統(tǒng)更加穩(wěn)定、可靠，便于維護，降低了系統(tǒng)維護成本；

3、一方面實現(xiàn)了CO₂減排，另一方面相當于為石灰窯系統(tǒng)提供了高附加值的副產(chǎn)品，提高了本發(fā)明的經(jīng)濟效益；

4、使用較低熱值的高爐煤氣作為燃料、持續(xù)為石灰窯提供熱能，實質性地取代了價格昂貴的焦爐煤氣或其它的高熱值燃料；本發(fā)明取消了窯體燃燒器，因此簡化了窯體結構，相比現(xiàn)在各種石灰窯技術，本發(fā)明大幅度地降低了石灰窯運行成本。

附圖說明

下面結合附圖對本發(fā)明進一步說明：

圖1為背景技術中描述的現(xiàn)有技術之一結構示意圖；

圖2為背景技術中描述的現(xiàn)有技術之二結構示意圖；

圖3為背景技術中描述的現(xiàn)有技術之三結構示意圖；

圖4為背景技術中描述的現(xiàn)有技術之四結構示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例1中的石灰窯裝置組成圖；

圖6為本發(fā)明實施例1中的石灰窯工作原理示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例1中的蓄熱式加熱爐工作原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖說明和具體實施方式對本發(fā)明作進一步描述：

實施例1

圖5展示的是本發(fā)明涉及的可全回收CO₂的石灰窯系統(tǒng)組成和工作原理圖，包括：100-窯體、20-加熱爐組，21-高爐煤氣，22-助燃空氣，23-助燃風機，30-上料裝置，40-出料機構，50-冷卻空氣， 60- CO₂回收機構，70- CO₂熱風。其中，窯體100包括：110-預熱段，120-煅燒段，130-冷卻段

如附圖5所示，相對于現(xiàn)有的所有形式的氣燒石灰窯技術來說，本發(fā)明的意義首先在于采用CO₂熱風作為熱能載體對礦料進行煅燒， CO₂熱風沒有火焰、溫度恒定，其效果是加速了礦料裂解，不僅可以獲得高品位的石灰成品，而且大幅度縮短了煅燒時間；

其中，礦料從上料機構30進入窯體100，經(jīng)過預熱段110、煅燒段120、冷卻段130，降溫后的石灰成品從窯體100的下部出料機構40排出；其中，礦料采用CO₂熱風進行預熱和煅燒，煅燒后的石灰成品采用空氣進行冷卻；

其中，從煅燒段進入窯體的CO₂熱風70對預熱后的礦料進行煅燒，再與礦料裂解產(chǎn)生的CO₂匯合，向上進入窯體100上部的預熱段110，降溫后從窯體100的上部被抽出，進入CO₂氣體回收機構60，經(jīng)過除塵處理后，一部分回收利用，另一部分進入蓄熱式加熱爐組，被加熱后再返回窯體100的煅燒段120；

其中，加熱爐組20優(yōu)選的方案是由三座蓄熱式加熱爐和二座蓄熱式助燃空氣預熱爐組成，加熱爐組20使用高爐煤氣21為燃料，將來自窯體的CO₂氣體加熱到工藝所需溫度，該溫度一般在800℃~1200℃范圍內，優(yōu)選范圍是850℃~1150℃；

其中，煅燒后的石灰成品進入冷卻段130，冷卻空氣50從窯體100的下部進入窯體100的冷卻段130，對石灰成品進行冷卻，再從窯體100的冷卻段130上部被抽出，送入加熱爐組20，冷卻空氣50在冷卻石灰成品過程中產(chǎn)生的余熱，用于在加熱爐組20中加熱助燃空氣22。

對于附圖5并沒有顯示的那些不涉及本發(fā)明的一些輔助設施和設備，并不意味這些附屬設施和設備對于實現(xiàn)本發(fā)明沒有必要的，為實現(xiàn)本發(fā)明目的，發(fā)明人建議盡可能采用成熟的技術配置這些必要的附屬設施和設備。

為更清晰地說明本發(fā)明的實施方法，發(fā)明人利用附圖6、附圖7對石灰窯和蓄熱式加熱爐組的工作原理做進一步的技術說明。附圖6是所述實施案例涉及的石灰窯工作原理示意圖，說明了所述石灰窯回收CO₂氣體、以及利用CO₂熱風對礦料進行煅燒的方法；附圖7為本發(fā)明實施案例涉及的蓄熱式加熱爐組的工作原理示意圖，說明了所述蓄熱式燃料組使用低熱值燃料加熱CO₂、以及利用冷卻空氣的余熱加熱助燃空氣的方法。

根據(jù)附圖5，對于石灰窯系統(tǒng)的窯體來說，實現(xiàn)本發(fā)明的關鍵之一是涉及窯體上部CO₂氣體與窯體下部冷卻空氣的隔離技術，以及冷卻空氣的除塵和余熱利用技術。

附圖6是結構相對簡單、有效地實現(xiàn)CO₂減排的一個典型實施案例。

其中包括：100-石灰窯窯體， AB-內套筒、110-預熱段，120-煅燒段，130冷卻段，30-上料裝置，40-出料裝置，50-冷卻空氣，60-CO₂回收裝置，70-CO₂熱風；

根據(jù)附圖6，所述窯體100設置有內套筒AB，窯體100內壁與內套筒AB外壁之間形成物料移動的物料通道，物料通道在預熱段、煅燒段和冷卻段的通徑不同，礦料由上料系統(tǒng)30從頂部進入窯體100，向下且沿著窯體內壁與內套筒AB的外壁之間的物料通道，經(jīng)過預熱段110、煅燒段120，成品進入冷卻段130，最后，冷卻后的石灰成品經(jīng)出料系統(tǒng)40排出；

所述CO₂熱風70經(jīng)窯體100上布置的三排進風噴嘴進入窯體100，在所述煅燒段120下方，采用減小物料通道通徑的方式，在煅燒段120和冷卻段130之間形成過渡段，所述過渡段在煅燒段和冷卻段之間建立起物料“密封”層，即所謂的“料封層”，所述過渡段“料封層”的主要作用是阻礙冷卻空氣50進入到煅燒段120。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的典型解決方案如下：

所述窯體100的形式為圓形豎窯，優(yōu)選形式是一種在預熱段110下部、煅燒段120中部的內徑較大、在煅燒段120下部內徑減小的鼓腰形豎窯；所述窯體100內部設置有內套筒AB，內套筒AB的形式通常為圓形筒體，也可以設計為異形筒體，窯體100內壁與內套筒AB外壁之間形成物料移動的物料通道，所述物料通道截面的總寬度為通徑，物料通道在預熱段、煅燒段和冷卻段的通徑不同，物料通道在煅燒段120中部的通徑較大，如a1，物料通道在煅燒段和冷卻段之間有過渡段，過渡段的通徑較小，如a；所述物料通道在煅燒段120中部的最大通徑與煅燒段下部的最小通徑的比值為1～4，優(yōu)選范圍是2～3.5；

由于所述物料通道位于煅燒段120的下部的過渡段的通徑較小，物料在通徑較小的過渡段移動速度較快，因此形成所謂的過渡段“料封層”；這種結構不僅可以阻礙冷卻空氣進入到煅燒段120，也有利于石灰成品提高活性。

采用冷卻空氣對煅燒后的石灰成品進行冷卻，本發(fā)明提供的典型解決方案如下：

所述窯體100內部設置有內套筒AB，內套筒AB內部設置有降塵裝置，其下部有粉塵收集裝置，其上部與引風管連接，引風管用于將高溫的冷卻空氣50從窯體100上部抽出，內套筒AB在位于冷卻段130的上部的位置有進風口；冷卻空氣50在所述冷卻段130下部，也就是窯體100的下部進入物料通道，再從內套筒AB位于冷卻段130上部的進風口被抽進內套筒AB；

在冷卻段130，石灰成品沿物料通道向下移動，而冷卻空氣50與石灰成品逆流向上，對石灰成品進行冷卻；物料通道在冷卻段中部和下部的通徑較大，如a2，所述物料通道在冷卻段的最大通徑a2與冷卻段上部的過渡段的最小通徑a的比值為1～4，優(yōu)選范圍是2～3.5；石灰成品冷卻后進入出料機構40；在引風管的吸抽作用下，內套筒AB內部形成負壓，冷卻空氣50從位于冷卻段130上部的進風口被抽進內套筒AB，經(jīng)過內套筒AB除塵后，再通過引風管被抽出窯體100。

為實現(xiàn)上述目的，可以采取與上述典型方案不同的其它的解決方案，但無論哪種解決方案，都應努力實現(xiàn)：1）冷卻空氣不會進入煅燒段，2）高溫的冷卻空氣經(jīng)初步降塵后再被抽出窯體。

附圖7是本發(fā)明所涉及的蓄熱式加熱爐組20工作原理圖。其中包括：201-蓄熱式加熱爐，202-蓄熱式預熱爐，21-高爐煤氣，22-助燃空氣，23-助燃風機，24-混風室，25-蓄熱式預熱爐換向機構，26-蓄熱式加熱爐煙氣。

其中，優(yōu)選采用三座蓄熱式加熱爐201，可以保證為石灰窯系統(tǒng)連續(xù)提供熱風，當一座加熱爐維護時，其余2座加熱爐也可以維持生產(chǎn)。

其中，三座蓄熱式加熱爐采用“兩燒一送”工作模式，所述蓄熱式加熱爐201在燒爐時使用高爐煤氣21和助燃空氣22；冷風則為來自石灰窯系統(tǒng)收集的、經(jīng)過除塵的CO₂氣體，被加熱爐201加熱至800℃~1200℃，再經(jīng)環(huán)形布置的熱風噴嘴送回到石灰窯100。

所述加熱爐201的工作原理是：在燒爐周期里：高爐煤氣21與助燃空氣22進入蓄熱式加熱爐201的燃燒器進行燃燒，生成1100℃~1300℃的高溫煙氣，用于加熱爐內蓄熱材料；在送風周期里：燃燒器關閉，通入冷的CO₂氣體，冷的CO₂氣體來自石灰窯100收集、除塵后的一部分CO₂，所述CO₂氣體被加熱爐201的蓄熱材料加熱，在800℃~1200℃范圍內，以一個恒定的溫度經(jīng)環(huán)形布置的熱風噴嘴送回到石灰窯100。所述加熱爐組“兩燒一送”工作模式，即同時有2座加熱爐燒爐、1座加熱爐送風。

所述加熱爐201下部有粉塵收集器，便于將粉塵收集，在日常性維修時清理出加熱爐。

所述加熱爐201的廢煙氣一般需繼續(xù)降溫、除塵后排放。有多種可選擇的技術方案對加熱爐201廢煙氣進行降溫，本發(fā)明優(yōu)選的技術方案是：將加熱爐201的廢煙氣接入混風室24，調節(jié)來自預熱爐202的助燃空氣溫度。

所述兩座蓄熱式預熱爐202的外殼為金屬結構鋼，設置保溫內襯，上部有拱形結構，下部是蓄熱室，蓄熱室有蓄熱材料，蓄熱材料優(yōu)選格子磚形式，格子磚下部有耐熱鑄鐵支撐裝置，蓄熱式預熱爐202下部有廢氣出口和助燃空氣進口，格子磚上部有助燃空氣出口，預熱爐底部設置粉塵收集結構，拱形上部設置高溫冷卻空氣50的進風口，來自窯體100的高溫冷卻空氣50經(jīng)引風管道從蓄熱式預熱爐202的拱形上部進入預熱爐202。

來自窯體100的高溫冷卻空氣50經(jīng)過管道從第1座蓄熱式預熱爐202的拱形頂部進入預熱爐，加熱蓄熱室的蓄熱材料，降溫后從廢氣出口排出，經(jīng)除塵后排放；

在第1座預熱器蓄熱材料加溫到設計溫度、完成一輪“加熱”后，經(jīng)過切換閥門，高溫冷卻空氣50通過管道進入第2座蓄熱式預熱爐202，加熱第2座預熱爐蓄熱室的蓄熱材料；同時，冷的助燃空氣22從下部進入第1座蓄熱式預熱爐202，經(jīng)蓄熱室的蓄熱材料加熱后從蓄熱材料上部排出，進入混風室24；混風室還接入冷的助燃空氣和來自加熱爐201的廢煙氣，用于調節(jié)助燃空氣22的溫度，助燃空氣22以一個固定的溫度從混風室24進入蓄熱式加熱爐201。

高溫冷卻空氣50攜帶的少量的粉塵被預熱爐202下部的收集機構收集起來，在日常設備維護時清理出預熱爐。

對于所屬技術領域的技術人員而言，隨著技術的發(fā)展，本發(fā)明構思可以不同方式實現(xiàn)。本發(fā)明的實施方式并不僅限于以上描述的實施例，而且可在權利要求的范圍內進行變化。