本發(fā)明涉及大宗工業(yè)固廢（煤矸石）資源化處置領(lǐng)域，提供了一種煤矸石快速燃燒脫碳的處置方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、煤矸石是煤炭開采、洗選過程中排放的固體廢物，其特點是發(fā)熱量低（小于1500kcal/kg）、灰分高（大于70%）、含碳量低（10%左右）、揮發(fā)分低（10%左右），不能作為鍋爐燃料使用。煤矸石平均占煤炭產(chǎn)量的20%左右，露天堆放或填埋不當(dāng)時易自燃，釋放的有毒氣體會長期污染當(dāng)?shù)氐目諝猓⑶視掷m(xù)自燃幾十上百年，很難撲滅，煤礦和煤炭洗選廠排放的煤矸石熱值約500～1500kcal/kg，這種低熱值的煤矸石既不能作為煤矸石電廠的燃料，也不能直接用于等級公路、混凝土所需的建材原料，只有少量煤矸石可作為燒結(jié)磚的原料，環(huán)保填埋方式在這些地區(qū)仍是主要處置方式，但需長期對已封場的煤矸石填埋場進行內(nèi)部溫度監(jiān)控和采取散熱措施，填埋場的維護成本比較高。個別煤礦采用井下回填（或注漿）方式處置，處置成本很高，能夠井下回填（或注漿）的煤矸石量占煤矸石產(chǎn)生量的比例較小。

2、如果通過隧道窯、回轉(zhuǎn)窯、燒結(jié)機等常規(guī)窯爐直接將500～1500kcal/kg的煤矸石作為燒結(jié)磚、陶粒、礫石的原料，由于其熱值過高（內(nèi)燃的最佳熱值為300～400kcal/kg），大部分地區(qū)煤矸石的揮發(fā)分含量超過5%，窯爐內(nèi)部溫度很難控制，將出現(xiàn)生產(chǎn)線不達產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定（合格率低）、結(jié)塊堵窯等問題，原料超內(nèi)燃（500～1500kcal/kg）一直是窯爐從業(yè)者的難題。目前比較現(xiàn)實和可行的方法是往煤矸石中摻入粘土、頁巖或粉煤灰，把入窯原料的熱值降到300～400kcal/kg再燃燒，這樣又導(dǎo)致處置煤矸石量成倍減少，使通過窯爐處置煤矸石的單位工程造價和焚燒成本上升。雖然已有超內(nèi)燃燒結(jié)磚的隧道窯能實現(xiàn)燃燒500～1000kcal/kg磚坯穩(wěn)定控溫的成熟技術(shù)，但隨著建筑市場的萎縮，市場對燒結(jié)磚的需求量也大幅減少，在煤炭主產(chǎn)區(qū)能通過超內(nèi)燃燒結(jié)磚隧道窯處置的煤矸石量較少。

3、入窯原料的高位發(fā)熱量大于500kcal/kg的超內(nèi)燃條件下，煤矸石顆粒在隧道窯、回轉(zhuǎn)窯、燒結(jié)機等常規(guī)窯爐內(nèi)升溫至500℃左右時，煤矸石顆粒內(nèi)部的揮發(fā)分氣體快速析出而爆燃，導(dǎo)致窯內(nèi)溫度從500℃迅速升高至1000℃以上，煤矸石顆粒內(nèi)部的固定碳還未來得及燃燒，煤矸石顆粒表面就出現(xiàn)了液相而隔絕氧氣與內(nèi)部的固定碳接觸，造成煤矸石顆粒內(nèi)部的固定碳不能充分燃燒、煤矸石脫碳效果差，具體表現(xiàn)為煤矸石顆粒內(nèi)部有大量的“黑心”，這種有大量“黑心”的煤矸石顆粒堆存時仍然會發(fā)生自燃現(xiàn)象，并且不能直接作為建材原料，這就是現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)窯技術(shù)在處置超內(nèi)燃的煤矸石時處置能力不高的主要原因。

4、對于揮發(fā)分含量超過5%、熱值超過500kcal/kg的煤矸石，煤矸石在篦板上著火后的靜態(tài)燃燒階段容易結(jié)塊而阻斷氣體通道，既延長了在高溫區(qū)內(nèi)的燃燒時間又不能充分脫碳，并且還會造成堵窯的生產(chǎn)事故，這就是燒結(jié)機技術(shù)在處置超內(nèi)燃的煤矸石時不能正常生產(chǎn)的主要原因?，F(xiàn)有技術(shù)是通過加熱分解出煤矸石中的揮發(fā)分氣體或在揮發(fā)分氣體快速燃燒階段把揮發(fā)分氣體燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔獬槌龈G爐防止著火的煤矸石快速升溫的辦法來解決的。通過加熱分解出煤矸石中的揮發(fā)分氣體的方法，將造成剩下的煤矸石著火非常困難，必須借助天然氣等輔助燃料才能把煤矸石中的固定碳燃盡，這樣將造成煤矸石處置成本升高，由于得不償失至今也沒有成功的工程應(yīng)用案例。在揮發(fā)分氣體快速燃燒階段把揮發(fā)分氣體燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔獬槌龈G爐的辦法，雖然可解決著火后的煤矸石快速升溫、結(jié)塊堵窯的問題，但又將造成揮發(fā)分氣體燃燒完后的固定碳燃燒區(qū)域溫度快速下降，煤矸石燃燒速度緩慢造成窯爐產(chǎn)量下降，這就是現(xiàn)有的隧道窯燒結(jié)技術(shù)在處置超內(nèi)燃的煤矸石時單線處置能力不能提高的主要原因。

5、煤矸石中的單質(zhì)硫、有機硫、硫鐵礦在300℃以上的高溫條件下燃燒后將氧化成二氧化硫。采用常規(guī)的隧道窯、回轉(zhuǎn)窯、燒結(jié)機燃燒煤矸石制品，燃燒過程產(chǎn)生的二氧化硫只能選擇石灰作為脫硫劑，如果煤矸石的含硫量越高，煙氣脫硫的成本就越高。為了降低煤矸石燃燒后的脫硫成本問題，個別企業(yè)就把石灰石與煤矸石按一定比例混合后來燃燒，這樣雖然可以起到一些脫硫效果，但又造成煤矸石燃燒后最終的殘留物中石灰的含量超標(biāo)，影響到煤矸石燃燒后殘留物的品質(zhì)，就像循環(huán)流化床鍋爐排放的爐渣一樣更難進一步利用。特別是要把煤矸石燃燒后的殘留物用于填溝造地或生產(chǎn)沙漠綠化用的保水陶粒時，煤矸石燃燒后的殘留物絕對不能被石灰（即氧化鈣）污染，否則周圍水體會呈堿性，植物也不能生長。

6、采用常規(guī)的隧道窯、回轉(zhuǎn)窯、燒結(jié)機燒制煤矸石制品，特別是超內(nèi)燃（高位發(fā)熱量500kcal/kg以上）條件下，控制窯爐溫度時往往采用加大冷風(fēng)的方式來調(diào)節(jié)窯內(nèi)溫度，導(dǎo)致最終排放的煙氣中含氧量接近20%，遠高于電站鍋爐排放煙氣中的含氧量（一般在5%左右），這就造成窯爐排放的煙氣量幾倍于電站鍋爐，窯爐的排煙損失也成倍增加，并且最終送到余熱鍋爐的煙氣溫度只有500℃左右，余熱鍋爐實際能回收的熱量成倍減少，余熱鍋爐的參數(shù)最高只能選擇中溫中壓，通過汽輪機發(fā)電的效率比較低。

7、現(xiàn)有利用帶式燒結(jié)機生產(chǎn)陶粒的技術(shù)中，把點火段和著火段（也叫自焙燒段）排出的氣體經(jīng)過風(fēng)機加壓后通入燒結(jié)機預(yù)熱陶粒，再把燒結(jié)機預(yù)熱段排出的低溫氣體通過風(fēng)機作為陶粒烘干脫水的熱源，最后把100℃以下的低溫氣體通過引風(fēng)機、除塵器后送入脫硫塔處理后排入空中，這將造成通過煙囪排放的煙氣量增加，通過100℃低溫氣體形式造成的排煙損失更大。這種方法在大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)過程中還存在另外兩個問題：一是點火段和著火段（也叫自焙燒段）排出的氣體中已經(jīng)生成部分so2，通過風(fēng)機加壓后送到預(yù)熱段和烘干脫水段時，預(yù)熱段和烘干脫水段氣體進口由于料層阻力變化等多方面的原因?qū)⒊收龎海瑫猩倭看碳ば詺怏w外溢而污染車間內(nèi)生產(chǎn)環(huán)境；二是預(yù)熱段和著火段的400℃左右溫區(qū)有部分揮發(fā)分氣體析出，但又不能著火燃燒，只能隨低溫氣體一起排放到大氣中，造成煤矸石部分化學(xué)能不能得到充分利用。

8、因此，在煤炭主產(chǎn)區(qū)需要一種能大量、快速焚燒500～1500kcal/kg煤矸石的窯爐，把煤矸石進行燃燒脫碳處理后，作為地方建材原料或用于填溝造地，使燃燒脫碳后的煤矸石在自然界中不再因自燃而污染大氣環(huán)境。為了降低煤矸石處置成本，也需要煙氣脫硫成本低、余熱回收利用率高、經(jīng)濟效益好的技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于解決以下技術(shù)問題：

2、1、無需其他添加成份，直接把煤矸石燃燒變成陶?；蛘叩[石；

3、2、解決煤矸石燃燒過程容易板結(jié)的問題；

4、3、解決煤矸石燃燒過程中揮發(fā)分快速析出導(dǎo)致的爆燃問題，以及煤矸石中固定碳燃燒不完全導(dǎo)致的脫碳效果差的問題。

5、為了實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用以下技術(shù)手段：

6、本發(fā)明提供了一種煤矸石快速燃燒脫碳的處置方法，包括以下步驟：

7、步驟1、對煤矸石進行破碎、篩分、粉磨和轉(zhuǎn)運的原料制備處理，得到6～20mm的煤矸石顆粒和100～200目的細(xì)粉，100～200目的細(xì)粉再經(jīng)過造粒機制成6～20mm煤矸石顆粒；

8、步驟2、步驟1中得到的6～20mm煤矸石顆粒送入帶式干燥機干燥處理，得到干燥后的煤矸石顆粒；

9、步驟3、步驟2中得到的干燥后的煤矸石顆粒送入帶式干燥機預(yù)熱處理，得到預(yù)熱后的煤矸石顆粒；

10、步驟4、步驟3中得到的預(yù)熱后的煤矸石顆粒進入熱解裝置進行低溫干餾處理，分離出部分揮發(fā)分氣體，得到熱解后的煤矸石顆粒，熱解后煤矸石顆粒中的揮發(fā)分含量4%～6%；

11、步驟5、步驟4中得到的熱解后的煤矸石顆粒通過中間料倉2進入帶式燒結(jié)機隧道窯自焙燒處理，得到自焙燒后的煤矸石顆粒；

12、步驟6、步驟5中得到的自焙燒后的煤矸石顆粒在帶式燒結(jié)機隧道窯中脫碳燃燒處理，得到脫碳燃燒后的煤矸石顆粒，即得到保水陶粒；

13、步驟7、生產(chǎn)建材用的高強陶?；虻[石時，需要對脫碳燃燒后的煤矸石顆粒通過回轉(zhuǎn)窯進行深度燃燒脫碳和補充燃料進行表面高溫?；幚恚玫娇箟簭姸却笥?.5mpa的煤矸石顆粒，即得到高強陶?；虻[石；

14、步驟8、步驟6中得到的脫碳燃燒后的煤矸石顆粒進入冷卻機（豎冷機或篦冷機）強制冷卻，得到冷卻后的保水陶粒，對步驟7中得到的煤矸石顆粒送入冷卻機（豎冷機或篦冷機）強制冷卻，得到冷卻后的高強陶粒、礫石，同時得到500～850℃熱風(fēng)。

15、上述方法中，步驟1的步驟包括：

16、步驟1.1、對煤矸石進行破碎處理，得到塊狀煤矸石；

17、步驟1.2、對步驟1.1中得到的塊狀煤矸石進行篩分處理，得到6～20mm的煤矸石顆粒和6mm以下的煤矸石；

18、步驟1.3、對步驟1.2中得到的6mm以下的煤矸石進行粉磨處理，得到100～200目的細(xì)粉；

19、步驟1.4、對步驟1.3中得到的100～200目的細(xì)粉進行造粒處理，得到6～20mm的煤矸石顆粒；

20、步驟1.5、對步驟1.2中得到的6～20mm的煤矸石顆粒和步驟1.4中得到的6～20mm的煤矸石顆粒進行轉(zhuǎn)運，通過皮帶運輸機送到帶式干燥機上部的料倉。

21、上述方法中，步驟2的步驟包括：

22、步驟2.1、將料倉中的煤矸石顆粒通過布料裝置均勻布置在帶式干燥機的篦板上；

23、步驟2.2、利用余熱鍋爐煙氣出口排出的150～200℃煙氣對煤矸石顆粒進行干燥，得到干燥后的煤矸石顆粒；

24、步驟2.3、干燥后排出的70～100℃低溫?zé)煔饨?jīng)過鍋爐引風(fēng)機送到煙氣處理系統(tǒng)達標(biāo)排放。

25、上述方法中，步驟3的步驟包括：

26、步驟3.1、高溫送風(fēng)機將常溫空氣送進冷卻機（豎冷機或篦冷機）內(nèi)，穿過料層時溫度升至500～850℃；

27、步驟3.2、為了控制高溫送風(fēng)機進口熱風(fēng)在500～600℃范圍，在冷卻機與高溫送風(fēng)機之間布置余熱鍋爐的部分換熱面積的蒸汽過熱器；

28、步驟3.3、通過調(diào)節(jié)蒸汽過熱器的蒸汽的流量來控制熱風(fēng)溫度，高溫送風(fēng)機把500～600℃的熱風(fēng)送到帶式干燥機預(yù)熱區(qū)的篦板下部；

29、步驟3.4、500～600℃的熱風(fēng)穿過料層后降溫至250～300℃，250～300℃的熱風(fēng)從帶式干燥機預(yù)熱區(qū)上部的熱風(fēng)管道進入余熱鍋爐中段的空氣加熱器內(nèi)；

30、步驟3.5、熱風(fēng)在空氣加熱器內(nèi)被加熱成550～600℃的熱風(fēng)，然后通過熱風(fēng)道進入帶式燒結(jié)機隧道窯的著火區(qū)（自焙燒段）和脫碳燃燒區(qū)上部，為固定碳的燃燒供應(yīng)助燃熱風(fēng)，其中著火區(qū)即為自焙燒段。

31、上述方法中，步驟4的步驟包括：

32、步驟4.1、預(yù)熱區(qū)預(yù)熱后的煤矸石在重力作用下進入中間料倉1，防止空氣進入熱解裝置，中間料倉1內(nèi)預(yù)熱后的煤矸石通過落料管在重力作用下進入回轉(zhuǎn)窯結(jié)構(gòu)的熱解裝置；

33、步驟4.2、利用帶式燒結(jié)機隧道窯著火區(qū)（也叫自焙燒段）和脫碳燃燒區(qū)篦板下部出來的650～800℃的煙氣作為外部熱源，使煤矸石顆粒在熱解裝置的密閉的容器內(nèi)快速升溫至400～500℃；

34、步驟4.3、煤矸石顆粒在密閉的容器內(nèi)分離出部分揮發(fā)分氣體，得到熱解后的煤矸石顆粒和揮發(fā)分氣體，通過控制轉(zhuǎn)速的方法調(diào)節(jié)熱解后煤矸石顆粒中殘留的揮發(fā)分含量約4%～6%；回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速比較慢，一般是1轉(zhuǎn)/分鐘，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的目的是調(diào)節(jié)煤矸石顆粒在回轉(zhuǎn)窯容器內(nèi)被加熱的時間。轉(zhuǎn)速越快，煤矸石顆粒在容器內(nèi)滯留的時間就越短，煤矸石顆粒內(nèi)部的揮發(fā)分分析出的量就越少。

35、步驟4.4、在熱解裝置密閉容器內(nèi)分離出來的揮發(fā)分氣體，首先進入間接水冷式氣體冷卻裝置降溫分離出煤焦油，剩余揮發(fā)分氣體通過燃?xì)饧訅猴L(fēng)機和煤氣管道經(jīng)燃?xì)忾y組送到著火區(qū)上部和回轉(zhuǎn)窯進口的燃燒器作為輔助燃料燃燒。

36、上述方法中，步驟5的步驟包括：

37、步驟5.1、步驟4.3中的熱解后煤矸石顆粒在重力作用下進入中間料倉2，再通過布料裝置均勻布置在帶式燒結(jié)機隧道窯著火區(qū)（也叫自焙燒段）的篦板上；

38、步驟5.2、步驟3.4中的250～300℃的熱風(fēng)通過余熱鍋爐煙氣側(cè)650～800℃的高溫?zé)煔庵匦录訜岢?50～600℃的熱風(fēng)；

39、步驟5.3、550～600℃的熱風(fēng)從帶式燒結(jié)機隧道窯著火區(qū)（也叫自焙燒段）上部進入帶式燒結(jié)機隧道窯從上往下穿過料層，煤矸石顆粒進行自焙燒，得到自焙燒后的煤矸石顆粒；

40、步驟5.4、從帶式燒結(jié)機隧道窯著火區(qū)篦板下部出來的煙氣溫度將達650～800℃，部分650～800℃煙氣通過煙氣管道直接進入爐內(nèi)脫硫裝置，另一部分650～800℃煙氣通過余熱鍋爐部分換熱面積的蒸發(fā)換熱器把煙氣溫度降至500～600℃進入高溫引風(fēng)機加壓，加壓后的500～600℃煙氣再進入回轉(zhuǎn)窯為輔助燃料的燃燒提供氧氣。

41、上述方法中，步驟6包括以下步驟：

42、步驟6.1、步驟3.4中的250～300℃的熱風(fēng)通過余熱鍋爐煙氣側(cè)650～800℃的高溫?zé)煔庵匦录訜岢?50～600℃的熱風(fēng)；

43、步驟6.2、550～600℃的熱風(fēng)從帶式燒結(jié)機隧道窯脫碳燃燒區(qū)上部進入帶式燒結(jié)機隧道窯從上往下穿過料層，煤矸石顆粒進行脫碳燃燒處理，得到脫碳燃燒處理后的煤矸石顆粒；

44、步驟6.3、從帶式燒結(jié)機隧道窯著火區(qū)篦板下部出來的煙氣溫度將達650～800℃，部分650～800℃煙氣通過煙氣管道直接進入爐內(nèi)脫硫裝置，另一部分650～800℃煙氣通過余熱鍋爐部分換熱面積的蒸發(fā)換熱器把煙氣溫度降至500～600℃進入高溫引風(fēng)機加壓，加壓后的500～600℃煙氣再進入回轉(zhuǎn)窯為輔助燃料的燃燒提供氧氣，還有部分500～600℃煙氣通過高壓風(fēng)機加壓后進入爐內(nèi)脫硫裝置底部把石灰石粉末吹起來處于懸浮狀態(tài)。

45、上述方法中，步驟7的步驟包括：

46、步驟7.1、需要生產(chǎn)建材用的高強陶粒或礫石時，將脫碳燃燒后的煤矸石顆粒通過重力作用落入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)；

47、步驟7.2、在回轉(zhuǎn)窯出口補充輔助燃料，繼續(xù)高溫燃燒至煤矸石中的固定碳基本燃盡，得到脫碳燃燒后的煤矸石顆粒；

48、步驟7.3、從回轉(zhuǎn)窯煙氣出口排出的950～1150℃煙氣通過高溫?zé)煔夤艿肋M入爐內(nèi)脫硫裝置，再通過余熱鍋爐降溫至150～200℃后進入帶式干燥機對煤矸石顆粒進行干燥；

49、步驟7.4、步驟6.3中進入爐內(nèi)脫硫裝置的650～800℃煙氣和步驟7.3中進入爐內(nèi)脫硫裝置的950～1150℃煙氣在爐內(nèi)脫硫裝置內(nèi)與處于懸浮狀態(tài)的石灰石粉末混合后在高溫條件下生成石灰；

50、步驟7.5、爐內(nèi)脫硫裝置內(nèi)的高溫?zé)煔馀c石灰進行化學(xué)反應(yīng)脫硫后進入高溫分離器，脫硫后的煙氣進入余熱鍋爐換熱產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，高溫分離器底部的固體粉末通過回流管、回流控制閥返回爐內(nèi)脫硫裝置循環(huán)。

51、上述方法中，步驟8的步驟包括：

52、步驟8.1、對步驟6中得到的脫碳燃燒后的保水陶粒通過重力作用落入冷卻機，步驟7中得到的高強陶粒、礫石，通過重力作用落入冷卻機；

53、步驟8.2、送風(fēng)機把常溫空氣送入冷卻機下部從下往上穿過料層對產(chǎn)品進行強制冷卻，產(chǎn)品是指保水陶粒、高強陶?；虻[石；

54、步驟8.3、冷卻后的產(chǎn)品（保水陶?；蚋邚娞樟?、礫石）通過皮帶運輸機送到料倉存儲；

55、步驟8.4、常溫空氣在冷卻機（豎冷機或篦冷機）內(nèi)從下往上穿過料層后被加熱成500～850℃的熱風(fēng)。

56、本發(fā)明還提供了一種煤矸石快速燃燒脫碳的處置裝置，包括：

57、原料制備系統(tǒng)：包括破碎機、篩分機、粉磨機、造粒機、料倉，用于煤矸石通過破碎機破碎后經(jīng)過篩分機篩分后得到的6～20mm的煤矸石顆粒送入料倉，篩分后得到的100～200目的細(xì)粉經(jīng)過粉磨機后送入造粒機制成6～20mm煤矸石顆粒；

58、窯爐燒成系統(tǒng)：包括帶式干燥機、帶式燒結(jié)機隧道窯、回轉(zhuǎn)窯和冷卻機，其中帶式燒結(jié)機隧道窯包括著火區(qū)、脫碳燃燒區(qū)，煤矸石顆粒送入帶式干燥機干燥后進入帶式干燥機預(yù)熱區(qū)預(yù)熱，預(yù)熱后的煤矸石顆粒經(jīng)過中間料倉1送入熱解裝置進行低溫干餾處理，然后通過中間料倉2依次送入帶式燒結(jié)機隧道窯的著火區(qū)、脫碳燃燒區(qū)、回轉(zhuǎn)窯進行著火、脫碳燃燒，最后經(jīng)過冷卻機強制冷卻；

59、熱解裝置：用于分離煤矸石顆粒中揮發(fā)分氣體，包括耐熱鋼作為容器的熱解裝置本體、揮發(fā)分氣體冷卻裝置、揮發(fā)分氣體加壓風(fēng)機、燃?xì)忾y組和氣體燃燒器；

60、爐內(nèi)脫硫裝置：與帶式燒結(jié)機隧道窯出口煙氣管道和回轉(zhuǎn)窯出口煙氣管道相連接；

61、余熱鍋爐：與爐內(nèi)脫硫裝置出口煙氣管道相連接，包括空氣加熱器、余熱鍋爐的蒸發(fā)器、過熱器、省煤器等換熱部件，以及上升下降管、集箱、吹灰器、灰斗、卸灰閥等鍋爐附件；

62、煙風(fēng)系統(tǒng)：同時與帶式燒結(jié)機隧道窯、回轉(zhuǎn)窯、爐內(nèi)脫硫裝置和余熱鍋爐相連接，包括：設(shè)置在燒成產(chǎn)品冷卻機前端的送風(fēng)機、冷卻機熱風(fēng)出口與帶式干燥機預(yù)熱區(qū)熱風(fēng)進口之間的高溫送風(fēng)機、帶式燒結(jié)機隧道窯煙氣出口與回轉(zhuǎn)窯之間的高溫引風(fēng)機和余熱鍋爐、帶式干燥機煙氣出口的鍋爐引風(fēng)機，設(shè)置在帶式燒結(jié)機隧道窯出口與爐內(nèi)脫硫裝置之間把石灰石粉末在爐內(nèi)脫硫裝置內(nèi)部懸浮起來的高壓風(fēng)機;

63、煙氣處理系統(tǒng):?包括與鍋爐引風(fēng)機相連接的脫硫脫硝除塵器。

64、因為本發(fā)明采用上述技術(shù)手段，因此具備以下有益效果：

65、（1）本發(fā)明在不添加粘土、頁巖等其它原料的情況下直接把500～1500kcal/kg的煤矸石燃燒變成建材原料或用于填溝造地、沙漠治理、土壤改良，使燃燒脫碳后的煤矸石在自然界中不再因自燃而污染大氣環(huán)境，徹底解決了固體廢物占地和煤矸石環(huán)保填埋方式后期維護成本高的問題。

66、（2）煤矸石顆粒在本發(fā)明的窯爐系統(tǒng)中從干燥至成品冷卻只需幾個小時，每條生產(chǎn)線的處置能力比常規(guī)隧道窯、回轉(zhuǎn)窯提高1～5倍，可實現(xiàn)大量、快速焚燒煤矸石的目標(biāo)。

67、（3）本發(fā)明煙氣排放量比相同規(guī)模的燒結(jié)磚隧道窯、陶?；剞D(zhuǎn)窯、燒結(jié)機少50%以上，既減少了排煙損失，又降低了風(fēng)機電耗，并且還可降低煙風(fēng)系統(tǒng)和煙氣處理系統(tǒng)的造價。

68、（4）本發(fā)明把煤矸石顆粒從預(yù)熱到著火的升溫過程析出的揮發(fā)分氣體全部在高溫區(qū)域內(nèi)充分燃燒，防止低溫區(qū)域析出的揮發(fā)分氣體因為達不到著火溫度而排出窯爐，使煤矸石的化學(xué)能得到充分利用。

69、（5）熱解后殘留4%～6%揮發(fā)分的煤矸石繼續(xù)析出的揮發(fā)分燃燒區(qū)需用500～600℃高溫?zé)犸L(fēng)作為介質(zhì)，通過加大500～600℃熱風(fēng)量的方式控制揮發(fā)分氣體燃燒后的溫度不超過800℃，可防止著火階段快速升溫導(dǎo)致煤矸石顆粒在帶式燒結(jié)機隧道窯著火區(qū)（也叫自焙燒段）和脫碳燃燒區(qū)篦板上板結(jié)成塊堵窯現(xiàn)象。

70、（6）完全依靠煤矸石初步燃燒形成的高溫環(huán)境進行熱解，同時可把熱解裝置分離出來的揮發(fā)分氣體替代天然氣等輔助燃料使用，順便提取煤矸石加熱后析出的少量煤焦油，使固體廢物中有經(jīng)濟價值的成分得到合理利用。

71、（7）本發(fā)明按“梯級利用”、“高質(zhì)高用”原則充分利用窯爐煙風(fēng)系統(tǒng)余熱，把300℃左右的低溫?zé)煔?、低溫?zé)犸L(fēng)在系統(tǒng)中進行循環(huán)利用，使最終進入余熱鍋爐的煙氣溫度達到900～950℃，極大的提高了換熱效率，可把余熱鍋爐的蒸汽參數(shù)從低溫低壓提高到高溫高壓或超高溫超高壓，為高效回收煤矸石內(nèi)的低品位化學(xué)能、提高汽輪機發(fā)電效率、降低處置煤矸石的生產(chǎn)成本創(chuàng)造了有利條件，有利于推動固廢處置的技術(shù)進步。

72、（8）本發(fā)明的煙風(fēng)系統(tǒng)中，凡是有煙氣外溢可能的煙氣管道或窯爐區(qū)域全部呈負(fù)壓，有效防止刺激性氣體污染車間內(nèi)生產(chǎn)環(huán)境。

73、（9）由于石灰石粉末比石灰的市場價格低5～10倍，選擇石灰石粉末作為脫硫劑，把石灰石粉末送進650～1150℃的高溫環(huán)境中快速分解成石灰，煙氣中的二氧化硫與石灰反應(yīng)生成caso4達到爐內(nèi)脫硫的目的；在滿足煙氣脫硫成本成倍下降的同時，煤矸石燃燒后的殘余固體也不會被石灰污染，其成分與土壤接近，可以用于填溝造地或生產(chǎn)沙漠綠化用的保水陶粒。

74、（10）本發(fā)明很好地解決了超內(nèi)燃條件下，煤矸石顆粒在窯爐內(nèi)升溫至500℃左右時析出的揮發(fā)分氣體爆燃導(dǎo)致的窯溫難以控制的問題（窯爐溫度突然從500～700℃升高至1000～1300℃的煤矸石?；瘻囟?，將導(dǎo)致煤矸石顆粒內(nèi)部的固定碳還沒有充分燃燒表面就出現(xiàn)液相而與氧氣隔絕，造成煤矸石脫碳效果差），通過熱解裝置控制揮發(fā)分氣體的析出以及回收，有效避免了爆燃?；F(xiàn)象導(dǎo)致的脫碳效果差的問題。

75、（11）破碎、篩分出來的6～20mm的煤矸石顆粒，在帶式燒結(jié)機隧道窯內(nèi)完成脫碳燃燒產(chǎn)出的固體材料可用于填溝造地；破碎、篩分出來的6mm以下的煤矸石制成6～20mm陶粒顆粒，在帶式燒結(jié)機隧道窯內(nèi)完成脫碳燃燒后，可生產(chǎn)為土壤改良、沙漠綠化用的保水陶粒。破碎、篩分出來的6～20mm的煤矸石顆粒，在帶式燒結(jié)機隧道窯內(nèi)完成脫碳燃燒進入回轉(zhuǎn)窯后，把回轉(zhuǎn)窯燒成溫度控制在煤矸石?；瘻囟纫陨?0℃以內(nèi)時可生產(chǎn)為替代混凝土石子、路基墊層用的礫石；破碎、篩分出來的6mm以下的煤矸石制成6～20mm陶粒，在帶式燒結(jié)機隧道窯內(nèi)完成脫碳燃燒進入回轉(zhuǎn)窯后，把回轉(zhuǎn)窯燒成溫度控制在煤矸石?；瘻囟纫陨?0℃以內(nèi)時可生產(chǎn)出輕質(zhì)混凝土和水處理過濾用的高強陶粒。