專利名稱：在設(shè)備中制造水泥熟料的方法以及如此制造水泥熟料的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在設(shè)備中制造水泥熟料的方法，以及用于如此制造水泥熟料的設(shè)備。
背景技術(shù)：
水泥的制造大部分使用焙燒材料，即熟料，其由主要成分為碳酸鈣的礦物制成。熟 料的制造經(jīng)過(guò)焙燒操作，該焙燒操作既通過(guò)碳酸鈣的分解又通過(guò)該操作所必需的燃料的燃 燒而產(chǎn)生大量的二氧化碳。例如，生產(chǎn)一噸的所謂波特蘭(Portland)水泥因此伴有來(lái)自于所處理材料的、大 約530千克的二氧化碳的排放，以及來(lái)自于燃料的、250至300千克的二氧化碳的排放。所述 二氧化碳以低于30 %的濃度排放在煙中，其中所述煙的主要成分是氮?dú)?。在所述條件下，難 以隔離、尤其是難以封存(yquestrer)所述二氧化碳，以限制二氧化碳在大氣中的排放。水泥熟料的制造最常使用所謂的干法焙燒方法，其中預(yù)先破碎的原材料在旋轉(zhuǎn)爐 中煅燒。為了減小操作的能量需求，將交換器加在旋轉(zhuǎn)爐的上游和下游，所述交換器直接回 收包含在從爐子中出來(lái)的煙和材料中的熱量。在上游是旋風(fēng)預(yù)加熱器，在該旋風(fēng)預(yù)加熱器中生料被懸浮地預(yù)加熱，并部分地脫 二氧化碳。在下游是熟料冷卻器，在該熟料冷卻器中焙燒材料通過(guò)吹送冷空氣來(lái)冷卻。大 部分的以所謂的干法來(lái)工作的設(shè)備在預(yù)加熱器的下面包括稱為預(yù)煅燒器的燃燒反應(yīng)器，在 該燃燒反應(yīng)器中供有由焙燒單元所消耗燃料的可觀的一部分，并且在該燃燒反應(yīng)器中懸浮 材料中所包含的碳酸鈣實(shí)現(xiàn)了其大部分的脫二氧化碳反應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主題旨在通過(guò)提出一種經(jīng)濟(jì)上可行的用于制造水泥熟料的方法，來(lái)解決 上述缺陷，其中所述方法允許限制二氧化碳在大氣中的排放。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種這樣的方法，其能夠在技術(shù)上接近常用的用于 生產(chǎn)水泥熟料的設(shè)備的設(shè)備中實(shí)施。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出如此的設(shè)備。本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)將在以下僅示例地而非為了限制而給出的描述中變得 顯而易見(jiàn)。首先，本發(fā)明涉及一種用于在設(shè)備中制造水泥熟料的方法，其中所述設(shè)備包括旋風(fēng)預(yù)加熱器，其用于預(yù)加熱生料；預(yù)煅燒反應(yīng)器，其設(shè)有一個(gè)或多個(gè)燃燒器，為旋風(fēng)預(yù)加熱器提供熱量；旋轉(zhuǎn)爐，其設(shè)有被供給燃料的燃燒器，所述爐子的煙被導(dǎo)向預(yù)煅燒反應(yīng)器和/或 旋風(fēng)預(yù)加熱器；通過(guò)吹送冷卻氣體來(lái)冷卻熟料的熟料冷卻器，其位于所述旋轉(zhuǎn)爐的出口處，并產(chǎn)生熱氣，在所述方法中在所述旋風(fēng)預(yù)加熱器和/或所述預(yù)煅燒反應(yīng)器中預(yù)加熱生料并將該生料脫二氧 化碳；在所述熟料冷卻器中冷卻從所述爐子中出來(lái)的熟料。根據(jù)本發(fā)明用富含氧的、氮含量低于30%的氣體供給預(yù)煅燒反應(yīng)器，其中所述氣體構(gòu)成所述 反應(yīng)器的唯一氧源；使從所述旋風(fēng)預(yù)加熱器中出來(lái)的氣體的一部分再循環(huán)到所述設(shè)備中，以獲得材料 在所述預(yù)加熱器中懸浮所必需的足夠的氣流，而富含二氧化碳的另一部分則適于接受允許 限制二氧化碳在大氣中的排放的處理，例如尤其是封存。本發(fā)明還涉及一種用于制造水泥熟料的設(shè)備，所述設(shè)備特別地允許實(shí)施所述方 法，并包括旋風(fēng)預(yù)加熱器，其用于預(yù)加熱生料；預(yù)煅燒反應(yīng)器，其設(shè)有一個(gè)或多個(gè)燃燒器，為旋風(fēng)預(yù)加熱器提供熱量；旋轉(zhuǎn)爐，其設(shè)有被供給燃料的燃燒器，所述爐子的煙被導(dǎo)向預(yù)煅燒反應(yīng)器，甚至被 導(dǎo)向所述預(yù)加熱器；通過(guò)吹送冷卻氣體來(lái)冷卻熟料的熟料冷卻器，其位于所述旋轉(zhuǎn)爐的出口處，并產(chǎn) 生熱氣。根據(jù)本發(fā)明，所述設(shè)備還包括富含氧的、氮含量低于30%的氣體的源，其供給預(yù)煅燒反應(yīng)器；管道，用于使從所述旋風(fēng)預(yù)加熱器中出來(lái)的氣體的一部分再循環(huán)到所述設(shè)備中。


閱讀以下伴有附圖的描述將更好地理解本發(fā)明。在這些附圖中圖1示意地示出了符合本發(fā)明的、根據(jù)第一實(shí)施例的制造方法和相關(guān)聯(lián)的設(shè)備的 示例；圖2示出了符合本發(fā)明的、根據(jù)第二實(shí)施例的水泥熟料制造方法及相關(guān)聯(lián)的設(shè) 備；圖3示出了符合本發(fā)明的、根據(jù)第三實(shí)施例的水泥熟料制造方法和相關(guān)聯(lián)的設(shè)備。
具體實(shí)施例方式并且，本發(fā)明涉及用于在設(shè)備中制造水泥熟料的方法。所述設(shè)備包括旋風(fēng)預(yù)加熱器3，其用于預(yù)加熱生料2 ；預(yù)煅燒反應(yīng)器4，其設(shè)有一個(gè)或多個(gè)燃燒器，為旋風(fēng)預(yù)加熱器3提供熱量(熱氣)；旋轉(zhuǎn)爐1，其設(shè)有被供給燃料的燃燒器，所述爐子1的煙被導(dǎo)向預(yù)煅燒反應(yīng)器4和 /或旋風(fēng)預(yù)加熱器3 ；
通過(guò)吹送冷卻氣體來(lái)冷卻熟料的熟料冷卻器5，其位于所述旋轉(zhuǎn)爐1的出口處，并 產(chǎn)生熱氣。因此涉及一種設(shè)備，該設(shè)備以與現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備同等的方式包括旋風(fēng)預(yù)加熱器、 預(yù)煅燒反應(yīng)器、旋轉(zhuǎn)爐和熟料冷卻器。根據(jù)本發(fā)明的方法在所述旋風(fēng)預(yù)加熱器3和/或所述預(yù)煅燒反應(yīng)器4中預(yù)加熱生料并對(duì)其進(jìn)行脫二 氧化碳；在所述熟料冷卻器5中冷卻從爐子1中出來(lái)的熟料。根據(jù)本發(fā)明用富含氧的、氮含量低于30%的氣體9供給預(yù)煅燒反應(yīng)器4，其中所述氣體9構(gòu)成 所述反應(yīng)器4的唯一氧源；使從所述旋風(fēng)預(yù)加熱器3中出來(lái)的氣體8的一部分8a再循環(huán)到所述設(shè)備中，以獲 得材料在所述預(yù)加熱器3中懸浮所必需的足夠的氣流，而富含二氧化碳的另一部分8b則適 于接受允許限制二氧化碳在大氣中的排放的處理，例如尤其是封存。本發(fā)明在于用純氧或至少一種氮含量相對(duì)于空氣中的氮含量大大減小的充氧氣 體來(lái)替代空氣，用于在預(yù)煅燒反應(yīng)器4處的燃燒。所產(chǎn)生的煙的量因此比通常所產(chǎn)生的更少，并且不足以保持材料懸浮并因此保證 旋風(fēng)預(yù)加熱器的正常氣動(dòng)運(yùn)行(fonctionnement a6raulique)。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使從預(yù)加熱器出來(lái)的足夠量的煙再循環(huán)以保持足夠的氣體流來(lái) 恢復(fù)該失衡。所產(chǎn)生的氣體因此富含二氧化碳而貧氮，并因此適于接受允許限制二氧化碳 在大氣中的排放的處理，例如尤其是封存。更具體地，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，使從所述預(yù)加熱器3中出來(lái)的氣體的部分8a再循環(huán)， 以保證所處理材料和煙之間的質(zhì)量流量比包括在0. 5千克/千克和2千克/千克之間。根據(jù)所述方法的、特別地如圖1的示例所示的一個(gè)實(shí)施例，使從旋風(fēng)預(yù)加熱器3出 來(lái)的氣體8的部分8a再循環(huán)，并在將其直接導(dǎo)向預(yù)煅燒反應(yīng)器4甚至旋風(fēng)預(yù)加熱器3之前 對(duì)其進(jìn)行重新加熱。例如，借助于由熟料冷卻器5所產(chǎn)生的熱氣的一部分6來(lái)對(duì)再循環(huán)氣 體部分83進(jìn)行重新加熱?，F(xiàn)在更具體地描述圖1的示例。在該示例中，熟料冷卻器5的冷卻氣體為空氣，因此包含很大部分的氮。由熟料冷卻器5所產(chǎn)生的熱空氣被分為三股流。在冷卻器中所產(chǎn)生的熱空氣的、 稱為二次流(flux secondaire)的部分60被導(dǎo)向旋轉(zhuǎn)爐1，以在爐子中用作燃燒空氣。在熟料冷卻器中所產(chǎn)生的熱氣的、稱為三次流(flux tertiaire)的第二部分6被 與第一部分60分開(kāi)地引導(dǎo)到交換器11，以重新加熱再循環(huán)氣體的部分8a，其中所述第二部 分6由至少等于750攝氏度的溫度限定。最后，溫度低于三次流的溫度的第三部分7被提取，并可以用于產(chǎn)生機(jī)械能，甚至 電能?？赡艿兀诮粨Q器11下游的三次流6a中的殘余熱量可以用于產(chǎn)生能量，尤其 是電能?？赡艿兀瑯涌梢詫陬A(yù)加熱器3的煙的沒(méi)有再循環(huán)的部分8b中的殘余熱量 用于產(chǎn)生能量。
需要注意的是，在該示例中，再循環(huán)部分83被直接導(dǎo)向所述預(yù)煅燒反應(yīng)器4、甚至 旋風(fēng)預(yù)加熱器3。當(dāng)氣體被導(dǎo)向預(yù)煅燒反應(yīng)器4時(shí)，反應(yīng)器4中的燃燒氣體為富含氧的氣體 9和富含二氧化碳的再循環(huán)部分8a的混合物。有利地，因此避免了燃燒氣體過(guò)于富含氧，并 因此避免了在反應(yīng)器4中產(chǎn)生會(huì)將其損壞的過(guò)盛的火焰?？赡艿兀梢灾辽俨糠值貙⒏缓趸嫉?、沒(méi)有直接再循環(huán)的部分 用作固體 燃料的氣動(dòng)運(yùn)輸流體，和/或液體燃料的噴射流體，和/或用作旋風(fēng)預(yù)加熱器和/或熟料冷 卻器的氣動(dòng)清洗流體。根據(jù)特別地在圖2或圖3中示出的另一個(gè)實(shí)施例用富含氧的、氮含量低于30%的氣體10供給旋轉(zhuǎn)爐1的燃燒器，其中所述氣體10 構(gòu)成爐子的唯一氧源；使從預(yù)加熱器出來(lái)的氣體的部分83再循環(huán)，借助于交換器13、15將其冷卻，并且 將其導(dǎo)向所述熟料冷卻器，以用作冷卻氣體?，F(xiàn)在更詳細(xì)地描述符合本發(fā)明的、根據(jù)圖2的示例的方法。在該示例中，供給熟料冷卻器5的冷卻氣體來(lái)自于再循環(huán)氣體，所述再循環(huán)氣體 的部分8a來(lái)自于從預(yù)加熱器3出來(lái)的氣體，而另一部分則來(lái)自于由所述熟料冷卻器5所產(chǎn) 生的熱氣的一部分。用富含氧的、氮含量低于30%的氣體10來(lái)供給旋轉(zhuǎn)爐的燃燒器，所述 氣體10構(gòu)成爐子的唯一氧源。用富含氧的、氮含量低于30%的氣體9來(lái)供給預(yù)煅燒反應(yīng)器 4的燃燒器，所述氣體9構(gòu)成反應(yīng)器4的唯一氧源。并且，冷卻氣體富含二氧化碳。在熟料冷卻器5中所產(chǎn)生的熱氣的、稱為二次流的 部分60被導(dǎo)向旋轉(zhuǎn)爐1。更具體地，該部分60與富含氧的氣體10混合，因此限制燃燒氣體 的氧濃度，以避免在爐子的燃燒器處產(chǎn)生會(huì)損壞所述爐子的過(guò)盛的火焰。在熟料冷卻器5中所產(chǎn)生的熱氣的、稱為三次流的第二部分6被與第一部分分開(kāi) 地導(dǎo)向預(yù)煅燒反應(yīng)器4，其中所述第二部分6同樣富含二氧化碳，并且由至少等于750攝氏 度的溫度限定。在所述反應(yīng)器中，該富含二氧化碳的氣體部分6與富含氧的氣體9混合，因 此限制燃燒氣體的氧濃度，以避免反應(yīng)器4的燃燒器處產(chǎn)生會(huì)將其損壞的過(guò)盛的火焰。在熟料冷卻器5中所產(chǎn)生的熱氣的第三部分7在交換器14中冷卻，并且再循環(huán)以 便為熟料冷卻器5供給冷卻氣體?？赡艿?，包含在預(yù)加熱器的煙的沒(méi)有再循環(huán)的部分8b中的殘余熱量可以用于產(chǎn)生 能量?？赡艿兀缓趸嫉?、沒(méi)有直接再循環(huán)的部分8b也可以至少部分地用作固體燃 料的氣動(dòng)運(yùn)輸流體，和/或液體燃料的噴射流體，和/或用作旋風(fēng)預(yù)加熱器3和/或熟料冷 卻器5的氣動(dòng)清洗流體。圖3中所示的設(shè)備與圖2的設(shè)備大致相似，其與圖2的設(shè)備的不同之處在于，置于 再循環(huán)氣體的部分8a的氣流上的交換器15由用于粉碎和干燥生料的單元構(gòu)成。在圖1、圖2和圖3的設(shè)備中，富含氧的氣體9或10的氮含量可以低于5%。本發(fā)明還涉及一種用于如此制造水泥熟料的設(shè)備。所述設(shè)備包括旋風(fēng)預(yù)加熱器3，其用于預(yù)加熱生料2 ；預(yù)煅燒反應(yīng)器4，其設(shè)有一個(gè)或多個(gè)燃燒器，為旋風(fēng)預(yù)加熱器3提供熱量；旋轉(zhuǎn)爐1，其設(shè)有被供給燃料的燃燒器，所述爐子的煙被導(dǎo)向預(yù)煅燒反應(yīng)器4、甚至所述預(yù)加熱器3 ；通過(guò)吹送冷卻氣體來(lái)冷卻熟料的熟料冷卻器5，其位于所述旋轉(zhuǎn)爐1的出口處，并 產(chǎn)生熱氣。根據(jù)本發(fā)明，所述設(shè)備還至少包括富含氧的、氮含量低于30%的氣體9的源，其供給預(yù)煅燒反應(yīng)器4 ；管道80、81、82，其用于使從所述旋風(fēng)預(yù)加熱器3中出來(lái)的氣體8的一部分8a再循 環(huán)到所述設(shè)備中。特別地，所述設(shè)備可以是上述在圖1、圖2和圖3中所示的、允許實(shí)施根據(jù) 本發(fā)明的方法的設(shè)備。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，至少一個(gè)交換器11與由熟料冷卻器5所產(chǎn)生的熱空氣的一部分 6協(xié)作，以重新加熱再循環(huán)氣體部分8a，再循環(huán)管道80直接供給預(yù)煅燒反應(yīng)器4，甚至旋風(fēng) 預(yù)加熱器3。根據(jù)特別地在圖2或圖3中所示的另一個(gè)實(shí)施例富含氧的、氧含量低于30%的氣體的源供給旋轉(zhuǎn)爐1的燃燒器；至少一個(gè)交換器13、15與再循環(huán)氣體的部分8a協(xié)作，以將其冷卻，所述再循環(huán)管 道81、82為所述熟料冷卻器5供給冷卻氣體。可能地，根據(jù)該實(shí)施例，交換器14允許冷卻由熟料冷卻器所產(chǎn)生的熱氣的一部分 7，從而允許使所述部分7再循環(huán)并且為所述熟料冷卻器5供給冷卻氣體。現(xiàn)在描述現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備的性能，然后描述圖1中所示的上述設(shè)備的預(yù)期性能， 最后描述圖2中所示的上述設(shè)備的預(yù)期性能?，F(xiàn)有技術(shù)所考慮的設(shè)備為中等大小的、代表大量現(xiàn)有單元的生產(chǎn)能力的熟料生產(chǎn)單元，其 在不實(shí)施本發(fā)明的情況下基于每小時(shí)337噸的生料流量，每天生產(chǎn)5000噸的熟料。所述設(shè)備每生產(chǎn)一噸的熟料消耗以燃料的形式提供的3000兆焦，所述燃料的 62. 8%在預(yù)煅燒反應(yīng)器處引入?？紤]燃料為石油焦的情況，其中所述石油焦具有小于34300 千焦/千克的熱值和2%的氮含量。除其它之外，熟料冷卻器還產(chǎn)生117000標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)的、890攝氏度的三次 空氣，其供給預(yù)煅燒反應(yīng)器的燃燒；210000標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)、245攝氏度的排出空氣(過(guò) 剩空氣)。旋風(fēng)預(yù)加熱器的煙的流量為286200標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)，溫度為320攝氏度。所 供給的材料和預(yù)加熱器的煙之間的質(zhì)量流量比為0. 82。預(yù)加熱器所產(chǎn)生和輸出的煙的構(gòu)成為氧3.6%;/K 7. 1% ；二氧化碳29. 6%;氮59.7%。旋轉(zhuǎn)爐的煙的流量為86200標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)，溫度為1160攝氏度。所述煙在旋 風(fēng)預(yù)加熱器中使用。在爐子中所產(chǎn)生的煙的構(gòu)成為氧3.2%;水5.9%;二氧化碳21.5%;
氮69.4%。在所述條件下，二氧化碳總量的78. 在預(yù)加熱器中產(chǎn)生，而只有21. 9%在旋轉(zhuǎn) 爐中產(chǎn)生。根據(jù)本發(fā)明的示例1 所考慮的設(shè)備與現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備相當(dāng)，但這次實(shí)施根據(jù)本發(fā)明以及圖1中所示的 示例的二氧化碳濃縮。在預(yù)煅燒反應(yīng)器中以燃料的形式提供每生產(chǎn)一噸熟料所需的1972兆焦。爐子的 工作沒(méi)有改變，其每噸熟料消耗1117兆焦。在預(yù)煅燒器處進(jìn)行的燃燒的氧需求為27650標(biāo) 準(zhǔn)立方米/小時(shí)。這樣，在預(yù)加熱器的出口處產(chǎn)生274100標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)的、325攝氏度的煙，其 中的104200標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)被再循環(huán)，而169900標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)被提取以處理其中 的二氧化碳。所供給的材料和預(yù)加熱器的煙之間的質(zhì)量流量比為0. 79。所述由預(yù)加熱器所產(chǎn)生和輸出的煙的構(gòu)成為氧4.2%;/K 10. 7% ；二氧化碳49. 8%;M 35. 3% ；干煙上的二氧化碳55. 8%。從冷卻器提取117000標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)的、890攝氏度的三次空氣，所述三次空 氣被引導(dǎo)穿過(guò)交換器，并將其能量傳遞給預(yù)加熱器的再循環(huán)的煙，所述三次空氣冷卻到350 攝氏度。預(yù)加熱器的所述煙因此在被導(dǎo)入預(yù)煅燒反應(yīng)器之前被帶到810攝氏度的溫度。根據(jù)本發(fā)明的示例2 所考慮的設(shè)備為圖2中所示的示例的設(shè)備。熟料生產(chǎn)單元每生產(chǎn)一噸熟料消耗以燃料形式提供的3000兆焦，所述燃料的 62. 8%在預(yù)煅燒反應(yīng)器處引入。在預(yù)煅燒反應(yīng)器處和在爐子處燃燒用的氧需求由純氧來(lái)保 證。氧的總需求為42060標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)。這樣，在預(yù)加熱器的出口處產(chǎn)生238600標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)的、320攝氏度的煙，其 中129600標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)被再循環(huán)，而109000標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)被提取以處理其中的 二氧化碳。所供給的材料和預(yù)加熱器的煙之間的質(zhì)量流量比為0. 81。所述由預(yù)加熱器所產(chǎn)生和輸出的煙的構(gòu)成為氧6.5%;/K 15. 6% ；二氧化碳77. 7%;氮0.22%;干煙上的二氧化碳92. 0%。所提取的煙對(duì)應(yīng)于166. 36噸/小時(shí)的二氧化碳流量。再循環(huán)的煙在被用于在熟料冷卻器中吹風(fēng)之前被引導(dǎo)到交換器組中，以被冷卻到 135攝氏度。冷卻器的稱為排出流的過(guò)剩氣體在其本身被輸送回熟料冷卻器之前也被冷卻 到135攝氏度。
這樣，吹送275800標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)的、135攝氏度的氣體流量穿過(guò)冷卻器。該 氣體與所述材料接觸時(shí)變熱，并分為三部分48100標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)的、1180攝氏度的部 分，其稱為二次流，被導(dǎo)向爐子的燃燒區(qū)域；81500標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)的、890攝氏度的部分， 其稱為三次流，被分開(kāi)地導(dǎo)向預(yù)煅燒反應(yīng)器；最后，146200標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)的、370攝氏度 的部分，其稱為排出流或過(guò)剩流。再循環(huán)到爐子和預(yù)加熱器中的氣體的流量，即前兩股流的 和，為129600標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)。熟料被冷卻到205攝氏度。當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以考慮其他的實(shí)施方式，而不因此超出以下權(quán)利要求 所確定的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于在設(shè)備中制造水泥熟料的方法，其中所述設(shè)備包括旋風(fēng)預(yù)加熱器(3)，其用于預(yù)加熱生料(2)；預(yù)煅燒反應(yīng)器(4)，其設(shè)有一個(gè)或多個(gè)燃燒器，為所述旋風(fēng)預(yù)加熱器(3)提供熱量；旋轉(zhuǎn)爐(1)，其設(shè)有被供給燃料的燃燒器，所述爐子(1)的煙被導(dǎo)向所述預(yù)煅燒反應(yīng)器 (4)和/或所述旋風(fēng)預(yù)加熱器(3)；通過(guò)吹送冷卻氣體來(lái)冷卻熟料的熟料冷卻器(5)，其位于所述旋轉(zhuǎn)爐(1)的出口處，并 產(chǎn)生熱氣，在所述方法中在所述旋風(fēng)預(yù)加熱器(3)和/或所述預(yù)煅燒反應(yīng)器(4)中預(yù)加熱生料并將所述生料脫 二氧化碳；在所述熟料冷卻器(5)中冷卻從所述爐子(1)中出來(lái)的熟料，所述方法的特征在于用富含氧的、氮含量低于30%的氣體(9)供給所述預(yù)煅燒反應(yīng)器(4)，其中所述氣體 (9)構(gòu)成所述反應(yīng)器(4)的唯一氧源；使從所述旋風(fēng)預(yù)加熱器(3)中出來(lái)的氣體的一部分(8a)再循環(huán)到所述設(shè)備中，以獲得 材料在所述預(yù)加熱器中懸浮所必需的足夠的氣流，而富含二氧化碳的另一部分(8b)則適 于接受允許限制二氧化碳在大氣中的排放的處理，例如尤其是封存。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，使從所述旋風(fēng)預(yù)加熱器(3)中出來(lái)的氣體(8)的 所述部分(8a)再循環(huán)，以保證所處理的材料和所述煙之間的質(zhì)量流量比包括在0. 5千克/ 千克和2千克/千克之間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，使從所述旋風(fēng)預(yù)加熱器(3)出來(lái)的氣體(8)的 所述部分(8a)再循環(huán)，并在將所述部分(8a)直接導(dǎo)向所述預(yù)煅燒反應(yīng)器(4)、甚至所述旋 風(fēng)預(yù)加熱器(3)之前對(duì)所述部分(8a)進(jìn)行重新加熱。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，借助于由所述熟料冷卻器(5)所產(chǎn)生的熱氣的一部 分(6)，對(duì)所述再循環(huán)氣體部分(8a)進(jìn)行重新加熱。
5.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中用富含氧的、氮含量低于30%的氣體(10)供 給所述旋轉(zhuǎn)爐的燃燒器，其中所述氣體(10)構(gòu)成所述爐子的唯一氧源；使從所述預(yù)加熱器 (3)出來(lái)的氣體的所述部分(8a)再循環(huán)，借助于至少一個(gè)交換器(13、15)對(duì)所述部分(8a) 進(jìn)行冷卻，并且將所述部分(8a)導(dǎo)向所述熟料冷卻器(5)，以用作冷卻氣體。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，將用于干燥生料的單元用作用于冷卻所述再循環(huán) 氣體部分(8a)的交換器(15)。
7.如權(quán)利要求5或6所述的方法，其中，使由所述熟料冷卻器(5)所產(chǎn)生的熱氣的過(guò)剩 部分(7)再循環(huán)，借助于交換器(14)將所述過(guò)剩部分(7)冷卻，以便為所述冷卻器供給冷 卻氣體。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述富含氧的氣體(9和/或10)的氮含量低于5%。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中，將包含在所述預(yù)加熱器的煙的沒(méi)有再 循環(huán)的部分(8b)中的殘余熱量用于產(chǎn)生能量。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述富含二氧化碳的氣體部分(8b)被用作固體燃料的氣動(dòng)運(yùn)輸流體，和/或液體燃料的噴射流體，和/或用作所述旋風(fēng)預(yù)加熱 器(3)和/或所述熟料冷卻器的氣動(dòng)清洗流體。
11.一種用于制造水泥熟料的設(shè)備，所述設(shè)備包括旋風(fēng)預(yù)加熱器(3)，其用于預(yù)加熱生料(2)；預(yù)煅燒反應(yīng)器(4)，其設(shè)有一個(gè)或多個(gè)燃燒器，為所述旋風(fēng)預(yù)加熱器(3)提供熱量；旋轉(zhuǎn)爐(1)，其設(shè)有被供給燃料的燃燒器，所述爐子(1)的煙被導(dǎo)向所述預(yù)煅燒反應(yīng)器 (4)、甚至所述預(yù)加熱器；通過(guò)吹送冷卻氣體來(lái)冷卻熟料的熟料冷卻器(5)，其位于所述旋轉(zhuǎn)爐(1)的出口處，并 產(chǎn)生熱氣，所述設(shè)備的特征在于，所述設(shè)備還至少包括富含氧的、氮含量低于30%的氣體(9)的源，其供給所述預(yù)煅燒反應(yīng)器⑷；管道(80 ；81 ；82)，其用于使從所述旋風(fēng)預(yù)加熱器(3、3a)中出來(lái)的氣體的一部分(8a) 再循環(huán)到所述設(shè)備中。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，至少一個(gè)交換器(11)與由所述熟料冷卻器(5) 所產(chǎn)生的熱空氣的一部分(6)協(xié)作，以重新加熱所述再循環(huán)氣體部分(8a)，所述再循環(huán)管道 (80)直接供給所述預(yù)煅燒反應(yīng)器(4)、甚至所述旋風(fēng)預(yù)加熱器(3)。
13.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中富含氧的、氮含量低于30%的氣體的源供給所述 旋轉(zhuǎn)爐⑴的燃燒器；至少一個(gè)交換器(13 ；15)與所述再循環(huán)氣體部分(8a)協(xié)作，以將所 述再循環(huán)氣體部分(8a)冷卻，所述再循環(huán)管道(81 ；82)為所述熟料冷卻器(5)供給冷卻氣 體。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，交換器(14)允許冷卻由所述熟料冷卻器(5)所 產(chǎn)生的熱氣的一部分(7)，以為所述熟料冷卻器(5)供給冷卻氣體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在設(shè)備中制造水泥熟料的方法，其中所述設(shè)備包括旋風(fēng)預(yù)加熱器、預(yù)煅燒反應(yīng)器、旋轉(zhuǎn)爐和熟料冷卻器，其中，所述爐子的煙被導(dǎo)向所述預(yù)煅燒反應(yīng)器、甚至所述旋風(fēng)預(yù)加熱器。根據(jù)本發(fā)明，用富含氧的、氮含量低于30％的氣體(9)供給所述預(yù)煅燒反應(yīng)器(4)，其中所述氣體(9)構(gòu)成所述反應(yīng)器的唯一氧源；使從所述旋風(fēng)預(yù)加熱器中出來(lái)的氣體的一部分(8a)再循環(huán)到所述設(shè)備中，以獲得材料在所述預(yù)加熱器中懸浮所必需的足夠的氣流，而富含二氧化碳的另一部分(8b)則適于接受允許限制二氧化碳在大氣中的排放的處理，例如尤其是封存。
文檔編號(hào)F27B7/20GK102112834SQ200980130850
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月1日
發(fā)明者A·科多尼耶, S·德夫勒 申請(qǐng)人:菲弗斯有限公司