DE2149150C2

DE2149150C2 - Verfahren zur Regelung einer mit heißen Ofenabgasen betriebenen Vorerhitzungseinrichtung für verhältnismäßig feinkörniges Gut

Info

Publication number: DE2149150C2
Application number: DE19712149150
Authority: DE
Inventors: Horst 5210 Troisdorf Herchenbach; Helmut 5060 Bensberg-Refrath Höher
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1971-10-01
Filing date: 1971-10-01
Publication date: 1983-04-14
Also published as: JPS565703B2; ES407010A1; CH545953A; DE2149150A1; DK145188B; DK145188C; CS215079B2; GB1405488A; JPS4843718A; FR2155502A5

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung einer mit heißen Ofenabga^en betriebenen Vorerhitzungseinrichtung für verhältnismäßig feinkörniges Gut, insbesondere Zementrohmehl, in bezug auf das Mengenverhältnis zwischen Gas und Aufgabegut, wobei das Gut In direkten Kontakt mit dem Ofenabgas gebracht und erhitzt wird, und wobei die Temperatur der aus der Vorerhitzungseinrlchtung austretenden Abgase gemessen und die Meßgröße der Abgastemperatur mit einem Sollwert verglichen wird, und daß bei einer Regelabweichung der Meßgröße vom Sollwert die durch die Vorerhitzungseinrichtung geförderte Abgasmenge bei gleichbleibender Gutaufgabemenge so geregelt wird, daß bei steigender Abgastemperatur die geförderte Abgasmenge verringert und bei fallender Abgastemperatur die Abgasmenge erhöht wird.

Aus der US-PS 28 83 173 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung einer Anlage zur thermischen Behandlung von feinkörnigem Gut bekannt, wobei die aus einem Drehrohrofen austretenden Abgase In zwei etwa gleich große Teilgasslröme aufgeteilt und über Gasabzugsschächte einem Staubabscheider zugefügt werden. Der eine Teilgasstrom wird hierbei durch eine Vorerhltzungseinrichtung hindurchgeführt und darin mit dem Gut In direkten Kontakt gebracht, während der zweite Teilgasstrom der Ofenabgase als Nebenstrom an der Vorerhltzungselnricb'.ung vorbei dem Staubabscheider zugeführt wird. In beiden Gasabzugsschächten sind Thermoelemente und Falschlufteinlässe sowie Drosselklappen für die Regelung der Abgastemperatur vorgesehen. Diese in den Gasabzugsschächten vorgesehenen Temperatur- und Abgasregeleinrichtungen stellen sicher, daß die Gasströme beim Eintritt In den Staubabscheider keine für den Werkstoff des Abscheiders unzulässig hohe Temperatur aufweisen. Bei diesem bekannten Verfahren ist jedoch erheblich von Nachteil, daß nur die Wärme des einen Teilgasstromes zur Vorerhitzung des feinkörnigen Gutes herangezogen wird, während die Wärme des anderen Teilgasstromes - gegebenenfalls nach vorheriger Abkühlung - mit dem Gasstrom über den Staubabscheider nach außen abgeführt wird und dadurch verlorengeht. Dieses bekannte Verfahren ist daher mit einem verhältnismäßig hohen Verlust an Wärmeenergie behaftet. Auch sind hierbei die in den Gasabzugsschächten vorgesehenen Temperatur- und Abgasregeleinrichtungen verhältnismäßig kompliziert und aufwendig.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Regelung einer mit heißen Ofenabgasen betriebenen Vorerhitzungseinrichtung für verhältnismäßig feinkörniges Gut zu schaffen, das in besonders einfacher Weise eine maximale Wärmeausnutzung der gesamten Ofenabgase ermöglicht, ohne den Brenn- oder Vorerhitzungsprozeß nachteilig zu beeinflussen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das gesamte Ofenabgas durch die Vorerhitzungseinrichtung gefördert wird, und der Regeleingriff auf die gesamte Abgasmenge erfolgt, und daß der Sollwert für die Temperatur der aus der Vorerhitzungseinrichtung austretenden Abgase in Abhängigkeit vom O₂-Gehalt der Ofenabgase geregelt oder nathgeregelt wird, so daß bei Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestgehaltes an O₂ der Sollwert erhöht und bei Überschreiten eines vorgegebenen Maximalgehaltes an O₂ der Sollwert erniedrigt wird.

Durch diese Regelung wird vorteilhaft die Wärme der gesamten Ofenabgasmenge zur Vorerhitzung des feinkörnigen Gutes genutzt, und zwar ohne den Brenn- oder Vorerhitzungsprozeß nachteilig zu beeinflussen. Im Vergleich zu dem bekannten Verfahren werden erhebliche Energiekosten eingespart. Auch ermöglichen die erfindungsgemäßen Maßnahmen sehr vorteilhaft eine Optimierung der durch die Vorerhitzungseinrichtung hindurchgeführten Ofenabgasmengen an das jeweils durch die Vorerhitzungseinrichtung und den Ofen hindurchgeführte Gut bzw. Rohmehl, und sie erlauben darüber hinaus in sehr einfacher Welse eine selbsttätige Anpassung an den Ofenregelkreis.

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird anhand einer schematischen Darstellung einer Anlage zur Herstellung von Zementklinker näher erläutert.

Einem Drehrohrofen 1 ist eine Vorerhitzungseinrichtung 2 vorgeschaltet. Diese besteht beispielsweise aus mehreren übereinander angeordneten Zyklonen, die über Rohrleitungen miteinander verbunden sind und nacheinander von den heißen Ofenabgasen von unten nach oben durchströmt werden. Das zu erhitzende Zementrohmehl wird in die Rohrleitung zu dem in Strömungsrichtung der Gase gesehen letzten Zyklonen über eine Dosiereinrichtung 3, beispielsweise eine Dosierbandwaage, aufgegeben und gelangt stufenweise entgegen dem heißen Gasstrom In den Drehrohrofen 1. Die durch den Wärmeaustausch mit dem feinkörnigen Gut abgekühlten Ofenabgase werden aus der Vorerhitzungseinrichtung 2 über die Abgasleitung 4 mit Hilfe eines Sauggebläses 5 abgezogen. Hinter dem Gebläse 5 werden die Ofenabgase durch eine Mahlanlage 6 und/oder über eine Entstaubungseinrichtung 7, beispielsweise ein elektrostatisches Filter abgezogen. Zur Druckentkopplung des Ofen-Wärmetauscher-Systems ist hinter dem elektrostatischen Filter 7 ein weiteres Saugzuggebläse 8 angeordnet. Ebenso ist in dem Mühlenkreislauf üblicherweise ein entsprechendes Umluftgebläse vorgesehen.

In der Abgasleitung 4 ist ein Temperaturfühler 9 angeordnet. Vorzugswelse wird ein Thermoelement mit dünnem Schutzrohr verwendet, um die Zeltverzögerung der

Temperaturmessung möglichst gering zu halten. Das von dem Temperaturfühler 9 ausgehende Meßsignal wird über einen Meßumformer 10 einem Abgastemperaturregler 11 zugeführt. Der Meßwert, der den Istwert der Abgastemperatur darstellt, wird mit dem vorgegebenen Sollwert im Regler 11 verglichen. Bei Abweichungen von dem Sollwert nach unten wird entsprechend die Drehzahl des Saugzuggebläses 5 erhöht bzw. bei Abweichungen nach oben entsprechend erniedrigt.

Zur Anpassung des beschriebenen Abgasregelkreises an den Ofenrrgelkreis, durch den die Sinterzone geregelt wird, ist eine selbsttätige Sollwertverstellung für den Abgastemperaturregler 11 vorgesehen. Ausgehend von der Erkenntnis, daß siih Regeleingriffe des Ofenregelkreises, die in erster Linie eine Verstellung der Brennstoffzufuhr bewirken, in einer Änderung des Ch-Gehaltes der Ofenabgase bemerkbar machen, ist im Abgasstrom hinter dem Ofen eine Gasmeßeinrichtung 12 zur Messung des 02-Gehaltes vorgesehen. Diese wird zweckmäßig hinter dem Saugzuggebläse 5 angeordnet, da an dieser Stelle in den Rohrleitungen durch den Einfluß des Saugzuggebläses 8 hinter dem Elektrofilter 7 entweder Druckgleichgewicht mit der Umgebung oder ein leichter Überdruck herrscht, was die Entnahme von Gasproben erleichtert. Das von der Gasmeßeinrichtung 12 erzeugte Signal wird einem Sollwertsteller 13 zugeführt, der vorzugsweise als Grenzwertmelder ausgebildet ist, und dort mit vorgegebenen Soliwerten bzw. Grenzwerten für den Oj-Gehalt der Ofenabgase verglichen. Bei Abweichungen des gemessenen O₂-Gehalles von den vorgegebenen Werten wird das von dem Sollwertsteller 13 ausgehende Signal dem eingestellten Sollwert des Abgastemperaturreglers 11 überlagert, d. h. entsprechend der erforderlichen Sollwertverstellung addiert oder subtrahiert. Hierdurch ist es möglich, daß bei Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestgehaltes an O2 der Temperatursollwert erhöht und bei Überschreiten des O₂-Gehaltes im Ofenabgas über einen vorgegebenen Maximalgehalt der Temperatursollwert erniedrigt wird und somit dementsprechend die Drehzahl des Sauggebläses 5 und damit die durch die Vorerhitzungseinrichtung 2 geleitete Abgasmenge erhöht oder erniedrigt wird.

Im Betrieb ergeben sich durch diese Regelung folgende Auswirkungen:

Zur Gegensteuerung bei abkühlender Sinterzone wird durch den bekannten Ofenregelkreis die Brennstoffmenge erhöht und/oder auch die Rohmehlmenge reduziert. Beide Maßnahmen führen zu einer ansteigenden Abgastemperatur und damit zu einem unwirtschaftlichen Betrieb. Über den Abgastemperaturregelkreis wird nun eine Reduzierung der Abgasmenge mit entsprechender f> Verringerung des Luftüberschusses im Brennaggregat erreicht. Dies unterstützt eine schnellere Aufheizung der Sinterzone. Wird dabei ein Mindestwert für den Luftüberschuß, bestimmt nach dem Oi-Gehalt der Ofenabgase am Abgasauslaß der Vorerhitzungreinrichtung 2,

u. unterschritten, so wird über die selbsttätige Sollwertführung durch den Sollwertsteller 13 für die Abgastemperatur eine Sollwerterhöhung und damit eine Erhöhung der Abgasdurchsatzmenge bewirkt.
Ein entsprechendes Regelverfahren tritt bei einer Verringerung des Kalkstandards im Rohmehl ein. Infolge der nunmehr leichteren Brennbarkeit und der Verringerung des Wärmeaufwands zur Entsäuerung des Rohmehls erhöhen sich die Temperaturen in dem aus Ofen- und Vorerhitzungseinrichtung gebildeten System, solange die Brennstoffmenge konstant gehalten wird. Der Abgastemperaturregelkreis reduziert nunmehr die Abgasmenge und unterstützt so in richtiger Wirkrichtung die nunmehr durch den Ofenregelkreis bewirkte Reduzierung der Brennstoffmenge.

Anhand dieser Beispiele kann leicht festgestellt werden, daß der Abgastemperaturregelkreis auch richtig bei Schwankungen des Rekuperationsgrades des dem Drehrohrofen 1 nachgeschalteten Klinkerkühlers 14 reagiert. Die Beispiele zeigen femer, daß das aus Drehrohrofen 1 und Vorerhitzungseinrichtung 2 gebildete Brennsystem sowohl von dem Kühlsystem für den fertig gebrannten Klinker wie auch von den hinter dem Brennsystem angeordneten Entstaubungs- und/oder Mahitrocknungsanlagen zweckmäßigerweise druckentkoppelt wird, das heißt, daß sowohl an der Verbindungsstelle zwischen Drehrohrofen und Kühlsystem als auch an der Verbindungsstelle zwischen der Staubabscheide- und/oder Mahltrocknungsanlage ein Druckausgleich mit der Umgebung besteht. Fehlt diese Druckentkopplung, so besteht die

4ii Gefahr, daß die Einflüsse der vor- bzw. nachgeschalteten Anlagen auf die Gasströmung die mit Hilfe der Temperaturmessung vorgenommene Gasmengenbestimmung verfälschen.
Der vorgeschriebene Regelkreis kann neben seiner j Anwendung bei Zementbrennanlagen auch mit Vorteil bei Anlagen zur Herstellung von Aluminiumoxid eingesetzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Regelung einer mit heißen Ofenabgasen betriebenen Vorerhitzungseinrichtung für verhältnismäßig feinkörniges Gut, Insbesondere Zementrohmehl, in bezug auf das Mengenverhältnis zwischen Gas und Aufgabegut, wobei das Gut in direktem Kontakt mit dem Ofenabgas gebracht und erhitzt wird, und wobei die Temperatur der aus der Vorerhitzungseinrichtung austretenden Abgase gemessen und die Meßgeräte der Abgastemperatur mit einem Sollwert verglichen wird, und daß bei einer Regelabweichung der Meßgröße vom Sollwert die durch die Vorerhitzungseinrichtung geförderte Abgasmenge bei gleichbleibender Gutaufgabemenge so geregelt wird, daß bei steigender Abgastemperatur die geförderte Abgasmenge verringert und bei fallender Abgastemperatur die Abgasmenge erhöht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Ofenabgas durch die Vorerhitzungseinrichtung gefördert wird und der Regeleingriff auf die gesamte Abgasmenge erfolgt, und daß der Sollwert für die Temperatur der aus der Vorerhitzungseinrichtung austretenden Abgase In Abhängigkeit vom O₂-Gehalt der Ofenabgase geregelt oder nachgeregelt wird, so daß bei Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestgehaltes an O₂ der Sollwert erhöht und bei Überschreiten eines vorgegebenen Maximalgehalles an O₂ der Sollwert erniedrigt wird.

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