專利名稱：用于制造水泥熟料的設(shè)備以及用于運行這種設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于由生粉制造水泥熟料的設(shè)備，該生粉在燃燒過 程中通過預熱、煅燒、燒結(jié)和冷卻進行熱處理，并且燒結(jié)級(回轉(zhuǎn)爐) 的廢氣流和冷卻級(熟料冷卻器)的排氣流(三次空氣)利用在用于煅 燒生粉的被供給燃料的煅燒級中，其中具有導入到室上側(cè)的次級燃料和 三次空氣分流的燃燒室集成到煅燒級中，其中燃料燃燒低化學計量地進行，以便構(gòu)成用于降低有害物質(zhì)NO,的含CO的還原區(qū)，并且其中燃燒 室的下側(cè)通過一個連接管與回轉(zhuǎn)爐廢氣提升管的下面的區(qū)域處于連接。 此外本發(fā)明涉及一種用于運行這種設(shè)備的方法。
背景技術(shù)：
上述類型的用于由生粉制造水泥熟料的設(shè)備必需能夠在導入到回轉(zhuǎn) 爐之前產(chǎn)生高度煅燒的生粉，所述設(shè)備包括一個設(shè)置在回轉(zhuǎn)爐前面的配備有一個第二點火裝置的煅燒級。同時水泥熟料生產(chǎn)線的建造者和經(jīng)營 者面對次級燃料的采用的問題和對如NOx和CO的有害物質(zhì)的低的排放 值的越來越尖銳的要求。為了降低這種有害物質(zhì)排放，在水泥熟料生產(chǎn)設(shè)備中已知(技術(shù)雜 志"World Cement" 1995年2月版，第2至8頁，尤其是圖1和7)， 由上向下流動的所謂的RSP煅燒燃燒室集成到煅燒級中，在該燃燒室的 上側(cè)吹入煅燒燃料、三次空氣第一分流以及由生粉預熱器的倒數(shù)第二最 下面的旋流級預熱的生粉和位于其下面的切向的三次空氣第二分流，該 三次空氣第二分流使反應組分在燃燒室內(nèi)發(fā)生渦旋。在燃燒室內(nèi)低化學 計量地燃燒燃料，也就是說氧氣不足地燃燒，以便構(gòu)成用于還原有害物 質(zhì)NOx的含CO的還原區(qū)，該有害物質(zhì)尤其通過在回轉(zhuǎn)爐內(nèi)的高溫燃燒 形成(熱的NOJ 。因此RSP燃燒室的下側(cè)通過一個連接管與回轉(zhuǎn)爐提升管的下面的區(qū)域連接，使得在已知的水泥熟料生產(chǎn)線中含CO的還原區(qū)由煅燒燃燒室的內(nèi)部通過下面的連接管延伸到回轉(zhuǎn)爐廢氣提升管內(nèi)并且在那里向上延伸直至回轉(zhuǎn)爐廢氣提升管的180°管道彎管，因為首先在 那里導入一個三次空氣第三分流以便借助于多余的氧氣剩余燃盡在總的 長的NOx還原區(qū)內(nèi)保留的未燃燒的CO。含CO的還原區(qū)的長度在具有RSP煅燒燃燒室的已知的水泥熟料生 產(chǎn)線中不可能容易地適配包含在回轉(zhuǎn)爐廢氣內(nèi)的需要減少的NOx含量和 /或在煅燒燃燒室內(nèi)釆用的次級燃料的類型、塊度和特性。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于實現(xiàn)一種上述類型的水泥熟料生產(chǎn)線，其中構(gòu)成 含CO的還原區(qū)，該水泥熟料生產(chǎn)線包括一個具有集成的煅燒燃燒室的 設(shè)置在回轉(zhuǎn)爐前面的煅燒級，該還原區(qū)的大小或者還原潛能用簡單的措 施可以適配不同的包含在回轉(zhuǎn)爐廢氣中的NOx含量和/或用在煅燒燃燒 室內(nèi)的次級燃料的不同的類型、塊度和特性。該目的按本發(fā)明在設(shè)備方面用權(quán)利要求1的特征解決并且在運行方 法方面用權(quán)利要求3的特征解決。本發(fā)明的有利的實施形式在相應的從 屬權(quán)利要求中描述。在具有按本發(fā)明的煅燒級的水泥熟料生產(chǎn)線中，該煅燒級具有集成 的煅燒燃燒室，通過該水泥熟料生產(chǎn)線的設(shè)備技術(shù)的連接，但是也通過 該水泥熟料生產(chǎn)線的柔性可變的運行方式，可能的是，在燃燒室內(nèi)構(gòu)成 的含CO的還原區(qū)的還原潛能以及大小或者長度適配包含在回轉(zhuǎn)爐廢氣 中的NOx含量以及在燃燒室內(nèi)也利用或者回收不同的類型和塊度的次級 燃料。這通過按本發(fā)明的煅燒級的如下的結(jié)構(gòu)和連接實現(xiàn)。煅燒燃燒室具有一個上面的無生粉的還原區(qū)，包括次級燃料的設(shè)置 在燃燒室上側(cè)的輸送裝置和三次空氣第一分流，其中燃料燃燒低化學計 量地進行，以氣化次級燃料，以便構(gòu)成含CO的合成氣體/燃燒氣體或者 相應的還原區(qū)。另外煅燒燃燒室具有一個下面的區(qū)域，其中在從上方的無生粉的還原區(qū)至下面的區(qū)域的過渡區(qū)域內(nèi)設(shè)置至少一個生粉分流和一個三次空氣 第二分流的導入裝置。在此燃燒室的上面的無生粉的區(qū)域的高度與下面的區(qū)域的高度的比例為大約5: l至大約l: 1。在通入到回轉(zhuǎn)爐廢氣提升管內(nèi)的燃燒室連接管的通入口的上方大概 在燃燒室的高度區(qū)域內(nèi)， 一個三次空氣第三分流管以及一個第二生粉分 流通入到回轉(zhuǎn)爐廢氣提升管內(nèi)。最遲從這個位置起可以開始還包含在煅 燒級中的未轉(zhuǎn)化的CO以及其它未完全燃盡的燃料成分的剩余燃盡。對于所述至少三個三次空氣分流管的每一個分別配設(shè)一個用于調(diào)節(jié) 相應的三次空氣量的調(diào)節(jié)機構(gòu)。按本發(fā)明的煅燒級的多種運行方式是可 能的在水泥熟料生產(chǎn)線的起動運行期間，打開設(shè)置在兩個連接于燃燒室 上的三次空氣分流管內(nèi)的調(diào)節(jié)機構(gòu)，并且設(shè)置在三次空氣第三分流管內(nèi) 的調(diào)節(jié)機構(gòu)在開始時是關(guān)閉的。燃燒室的上面的無生粉的區(qū)域可以作為 還原區(qū)運行并且燃燒室的下面的區(qū)域可以作為氧化區(qū)運行，也就是說在 煅燒燃燒室內(nèi)在上面的區(qū)域內(nèi)形成的含CO的合成氣體已經(jīng)可以在燃燒 室的下面的區(qū)域內(nèi)開始燃燒。對于起動運行，較小的尺寸或者較小的還原潛能足夠。相反在水泥 熟料生產(chǎn)線的持續(xù)運行期間關(guān)閉設(shè)置在連接于燃燒室的從上面的還原區(qū) 至下面的區(qū)域的過渡區(qū)域上的三次空氣第二分流管上的調(diào)節(jié)機構(gòu)，相反 打開剩余的兩個調(diào)節(jié)機構(gòu)，即設(shè)置在三次空氣第一分流管內(nèi)的調(diào)節(jié)機構(gòu) 和設(shè)置在三次空氣第三分流管內(nèi)的調(diào)節(jié)機構(gòu)。在這種運行的情況下在燃 燒室內(nèi)產(chǎn)生的還原區(qū)的大小或者長度和還原潛能相應地增大。有利地在具有按本發(fā)明的煅燒級的水泥熟料生產(chǎn)線的持續(xù)運行期 間，空氣系數(shù)在煅燒燃燒室內(nèi)以及在燃燒室連接管內(nèi)調(diào)節(jié)到入〈0.4，在回轉(zhuǎn)爐廢氣提升管的上面的區(qū)域內(nèi)直至三次空氣第三分流管的通入口調(diào) 節(jié)到入<0. 6,并且在回轉(zhuǎn)爐廢氣提升管的上面的區(qū)域內(nèi)在三次空氣第三 分流管的通入口之后調(diào)節(jié)到入>1. 0。


借助于在附圖中示意地描述的實施例詳細解釋本發(fā)明及其另外的特 征和優(yōu)點。
具體實施方式
附圖剖視地顯示一個水泥熟料生產(chǎn)線，在其煅燒級中集成一個煅燒燃燒室10，包括必要時也成塊的次級燃料11的利用/回收。水泥生粉在上方給到構(gòu)成為旋流懸浮式氣體換熱器系統(tǒng)的預熱級中，在那里水泥生粉以相對于預煅燒級的熱的廢氣12的組合的平行流/ 對流依次穿過多個旋流級，以便在最下面的旋流器13中與熱的廢氣流12 分離并且作為高度(例如95%)煅燒的水泥生粉14導入回轉(zhuǎn)爐16的入 口室15內(nèi)，在其燒結(jié)區(qū)中該水泥生粉燒成水泥熟料，該水泥熟料緊接著 在未描述的熟料冷卻器中冷卻。回轉(zhuǎn)爐16的廢氣和由熟料冷卻器出來的三次空氣利用在用于煅燒生 粉的巧燃燒供給的煅燒級中。為此燃燒室IO集成到煅燒級中，該燃燒室 的下楠通過朝下傾斜地延伸的連接管17與回轉(zhuǎn)爐廢氣提升管18的下面 的區(qū)域連接。煅燒燃燒室IO具有一個上面的無生粉的還原區(qū)10a，包括次級燃料 11的設(shè)置在燃燒室上側(cè)的輸送裝置以及具有用于調(diào)節(jié)相應的三次空氣量 的調(diào)節(jié)機構(gòu)20例如滑閥的三次空氣第一分流管19的接口。次級燃料ll 在燃燒室10內(nèi)在空氣系數(shù)入〈0.8例如入=0.40時為了氣化次級燃料并 且在構(gòu)成含CO的還原區(qū)的情況下低化學計量地燃燒。另外燃燒室10具 有一個下面的區(qū)域10b，其中在從上面的無生粉的還原區(qū)10a至下面的 區(qū)域10b的過渡區(qū)域內(nèi)設(shè)置由兩個最下面的旋流級22出來的至少一個生 粉分流21的導入裝置以及具有調(diào)節(jié)機構(gòu)24的一個三次空氣第二分流管 23的導入裝置。在此燃燒室10的上面的無生粉的區(qū)域10a的高度H與 下面的區(qū)域10b的高度h的比例為大約5: l至大約l: 1。包括次級燃料11的氣化的還原區(qū)10a通過空間和時間的設(shè)計給定， 用于熱式準備及處理和干燥、熱解和氣化必要時也成塊的次級燃料11, 實現(xiàn)燃燒氣體的高的還原潛能，其高度尤其可以通過對調(diào)節(jié)機構(gòu)24的調(diào)節(jié)干預簡單且有效地調(diào)節(jié)。通過燃燒室連接管17排出低溫干餾氣/燃燒廢氣-固體-混合物并 且引入到回轉(zhuǎn)爐廢氣提升管18內(nèi)，其中固體涉及由低溫干餾/燃燒的固 態(tài)的剩余材料例如渣子和剩余焦炭構(gòu)成的混合物，并且涉及預煅燒的水 泥生粉。固體混合物的較粗的組成部分必要時可以直接落到回轉(zhuǎn)爐入口 室15內(nèi)，而低溫干餾氣-燃燒廢氣以及排出的固體混合物的細粒的組成 部分、尤其是在燃燒室10內(nèi)處理的生粉分流在回轉(zhuǎn)爐廢氣提升管18的 廢氣流中保持懸浮并且在那里氣動地輸送至最下面的旋流級13。其它的 由生粉預熱器的倒數(shù)第二最下面的旋流級來的生粉分流25、 26以及必要 時另一煅燒燃料可以導入回轉(zhuǎn)爐廢氣提升管18內(nèi)。在通入回轉(zhuǎn)爐廢氣提升管18的燃燒室連接管17的通入口的上方一 定距離處，在燃燒室10的高度區(qū)域內(nèi)通入一個具有調(diào)節(jié)才幾構(gòu)28的三次 空氣第三分流管27以及必要時其它的生粉分流25。最遲從這起開始C0 并且必要時保持未燃燒的碳氫化合物的剩余燃盡，在用于還原包含在回 轉(zhuǎn)爐廢氣中的有害物質(zhì)NOx的在回轉(zhuǎn)爐廢氣提升管內(nèi)的更位于下面的N0X 還原區(qū)內(nèi)，所述碳氫化合物作為多余的還原劑保持未燃燒。完全的剩余 燃盡通過在回轉(zhuǎn)爐廢氣提升管18的最上面的位置上的大約180。的流動 轉(zhuǎn)向以及必要時還通過渦流室或者混合室保證，該渦流室或者混合室設(shè) 置在由煅燒級的上升的管道分支轉(zhuǎn)向到下降的管道分支的流動轉(zhuǎn)向的區(qū) 域內(nèi)。與水泥熟料生產(chǎn)線的按本發(fā)明的煅燒級連接的柔性的運行方式如下 描述在水泥熟料生產(chǎn)線的起動運行期間打開設(shè)置在三次空氣分流管內(nèi)的 調(diào)節(jié)機構(gòu)20和24，調(diào)節(jié)機構(gòu)28在開始時關(guān)閉，并且燃燒室的上面的無 生粉的區(qū)域作為還原區(qū)10a運行并且燃燒室的下面的區(qū)域作為氧化區(qū)運 行。在此產(chǎn)生的還原潛能還是小的，但是該還原潛能對于起動運行是足 夠的，因為高的NOx降低化需求在起動運行時還未給定。相反在水泥熟料生產(chǎn)線的持續(xù)運行時關(guān)閉調(diào)節(jié)機構(gòu)24，調(diào)節(jié)機構(gòu)20 保持打開并且打開調(diào)節(jié)機構(gòu)28。在該運行狀態(tài)中還原區(qū)的大小或者長度和還原潛能變大。在此按一種實施例空氣系數(shù)在整個燃燒室內(nèi)以及在連接管17內(nèi)可以調(diào)節(jié)到入=0. 37，在回轉(zhuǎn)爐廢氣提升管18的下面的區(qū)域 內(nèi)直至三次空氣第三分流管口的通入口可以調(diào)節(jié)到入=0.50，并且在回 轉(zhuǎn)爐廢氣提升管18的上面的區(qū)域內(nèi)在三次空氣第三分流管27的通入口 之后可以調(diào)節(jié)到入>1. 0。在這種數(shù)字示例中總體上輸送至煅燒級的三次 空氣的大約25%導入到燃燒室10內(nèi)，而三次空氣的剩余的75%直接導入 到回轉(zhuǎn)爐廢氣提升管18內(nèi)。設(shè)置在三次空氣第一分流管19內(nèi)的調(diào)節(jié)機構(gòu)20有利地根據(jù)在燃燒 室IO的上面的還原區(qū)10a內(nèi)的溫度進行調(diào)節(jié)，該溫度保持小于IIO(TC, 因此保護燃燒室的襯壁?？諝庀禂?shù)調(diào)節(jié)到小于0.8，使得燃燒室的自身 熱的(autotherm)運行是可能的。只要在上面導入到燃燒室10的待利用的或者待回收的次級燃料11 是非常惰性的，就可以在次級燃料導入的區(qū)域內(nèi)還設(shè)置一個升火噴嘴。也存在的可能性是，完全在沒有生粉導入的情況下運行燃燒室10, 也就是說從生粉分流21、 25、 26中去掉最先提到的。
權(quán)利要求
1.用于由生粉制造水泥熟料的設(shè)備，該生粉在燃燒過程中通過預熱、煅燒、燒結(jié)和冷卻進行熱處理，并且燒結(jié)級(回轉(zhuǎn)爐)的廢氣流和冷卻級(熟料冷卻器)的排氣流(三次空氣)利用在用于煅燒生粉的被供給燃料的煅燒級中，其中具有導入到室上側(cè)的次級燃料(11)和三次空氣分流(20)的燃燒室(10)集成到煅燒級中，其中燃料燃燒低化學計量地進行，以便構(gòu)成用于降低有害物質(zhì)NOx的含CO的還原區(qū)，并且燃燒室的下側(cè)通過一個連接管(17)與回轉(zhuǎn)爐廢氣提升管(18)的下面的區(qū)域處于連接，其特征在于a)煅燒燃燒室(10)具有一個上面的無生粉的還原區(qū)(10a)，該還原區(qū)包括次級燃料(11)的設(shè)置在燃燒室上側(cè)的輸送裝置和三次空氣第一分流(19)，其中燃料燃燒低化學計量地進行，以便氣化次級燃料；b)煅燒燃燒室(10)具有一個下面的區(qū)域(10b)，其中在從上面的無生粉的還原區(qū)(10a)至下面的區(qū)域(10b)的過渡區(qū)域內(nèi)設(shè)置至少一個生粉分流(21)和一個三次空氣第二分流(23)的導入裝置；c)燃燒室的上面的無生粉的區(qū)域(10a)的高度(H)與下面的區(qū)域(10b)的高度(h)的比例為5∶1至1∶1；d)在燃燒室連接管(17)通入到回轉(zhuǎn)爐廢氣提升管(18)的通入口的上方在燃燒室(10)的高度區(qū)域內(nèi)，一個三次空氣第三分流管(27)以及一個第二生粉分流(25)通入到回轉(zhuǎn)爐廢氣提升管(18)內(nèi)。
2. 按權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于對于所述三個三次空氣 分流管(19、 23、 27)的每一個分別配設(shè)一個用于調(diào)節(jié)相應的三次空氣 量的調(diào)節(jié)機構(gòu)(20、 24、 28)。
3. 用于運行按權(quán)利要求1或2所述的用于由生粉制造水泥熟料的設(shè)備的方法，其特征在于在水泥熟料生產(chǎn)線的持續(xù)運行期間，關(guān)閉設(shè)置 在連接于燃燒室(10)的從上面的還原區(qū)(10a)至下面的區(qū)域(10b) 的過渡區(qū)域上的三次空氣第二分流管(23)內(nèi)的調(diào)節(jié)機構(gòu)(24),相反 打開設(shè)置在連接于燃燒室上側(cè)上的三次空氣第一分流管(19)內(nèi)的調(diào)節(jié) 機構(gòu)(20)和設(shè)置在通入回轉(zhuǎn)爐廢 氣提升管(18)內(nèi)的三次空氣第三分 流管內(nèi)的調(diào)節(jié)機構(gòu)(28)。
4. 按權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于在水泥熟料生產(chǎn)線的起 動運行期間，打開設(shè)置在三次空氣分流管內(nèi)的調(diào)節(jié)機構(gòu)(20和24),并 且燃燒室(10)的上面的無生粉的區(qū)域作為還原區(qū)(10a)運行，并且燃 燒室的下面的區(qū)域作為氧化區(qū)運行，并且關(guān)閉調(diào)節(jié)機構(gòu)(28)。
5. 按權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于設(shè)置在三次空氣第一分 流管(19 )內(nèi)的調(diào)節(jié)機構(gòu)(20 )根據(jù)在燃燒室(10 )的上面的還原區(qū)(10a) 內(nèi)的溫度進行調(diào)節(jié)，其中溫度保持小于IIOO'C。
6. 按權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于在水泥熟料生產(chǎn)線的持 續(xù)運行期間，在燃燒室(10)內(nèi)以及在燃燒室連接管(17)內(nèi)并且在回 轉(zhuǎn)爐廢氣提升管(18)的下面的區(qū)域內(nèi)的空氣系數(shù)保持入<0.8。
7. 按權(quán)利要求3或6所述的方法，其特征在于在水泥熟料生產(chǎn)線 的持續(xù)運行期間，在燃燒室(10)內(nèi)以及在燃燒室連接管(17)內(nèi)的空 氣系數(shù)調(diào)節(jié)到入<0.4，在回轉(zhuǎn)爐廢氣提升管(18)的下面的區(qū)域內(nèi)直至 三次空氣第三分流管(27)的通入口調(diào)節(jié)到入<0.6，并且在回轉(zhuǎn)爐廢氣 提升管(18)的上面的區(qū)域內(nèi)在三次空氣第三分流管(27)的通入口之 后調(diào)節(jié)到入>1.0。
全文摘要
為了實現(xiàn)具有設(shè)置在回轉(zhuǎn)爐(16)前面的帶有集成的煅燒燃燒室(10)的煅燒級的水泥熟料生產(chǎn)線，包括構(gòu)成含CO的還原區(qū)，該還原區(qū)的大小或者尺寸和還原潛能用簡單的措施可以適配不同的包含在回轉(zhuǎn)爐廢氣中的NO_x含量和/或用在煅燒燃燒室(10)內(nèi)的次級燃料(11)的不同材料類型和塊度，按本發(fā)明建議，煅燒燃燒室(10)具有一個上面的無生粉的還原區(qū)(10a)，包括次級燃料(11)的設(shè)置在燃燒室上側(cè)上的輸送裝置和三次空氣第一分流(19)，其中燃料燃燒低化學計量地進行，以便氣化次級燃料，并且燃燒室(10)具有一個下面的區(qū)域(10)，其中在從上面的無生粉的還原區(qū)(10a)至下面的區(qū)域(10b)的過渡區(qū)域內(nèi)設(shè)置至少一個生粉分流(21)和一個三次空氣第二分流(23)的導入裝置，其中燃燒室的上面的無生粉的區(qū)域(10a)的高度(H)與下面的區(qū)域(10b)的高度(h)的比例為大約5∶1至大約1∶1。
文檔編號C04B7/00GK101322001SQ200680045134
公開日2008年12月10日 申請日期2006年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月1日
發(fā)明者C·埃克特, H·許爾曼 申請人:Khd洪保德韋達克有限公司