DE2356221B2 - Plant for preheating powdered raw material - Google Patents
Plant for preheating powdered raw materialInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Vorerhitzung von pulverförmigem Rohmaterial, insbesondere von Zement, in suspendierter Form vor dem Brennen.The invention relates to a system for preheating powdered raw material, in particular of Cement, in suspension before firing.
Das Verfahren zum Brennen oder Sintern von pulverförmigen Rohmaterialien, wie z. B. die in der Zementklinker-Herstellung angewendeten Materialien, läßt sich roh in eine Vorerhitzung, eine Röstung (Entsäuerung der Rohmaterialien), ein Brennen und ein Kühlen in dieser Reihenfolge unterteilen. Die entsprechenden Zonen einer Anlage werden von dem Rohmaterial in dieser Folge durchlaufen. Hierbei ist es bekannt, daß auf Grund der endothermen Reaktion und des dementsprechend hohen Wärmeverbrauches in der Röstzone die Temperaturdifferenz zwischen Gas und Rohmaterialien am Einlaß des Rohmaterials in die Röstzone am kleinsten ist. In einem Vorschlag, den Wärmeübergang am Rohmaterialeinlaß der Röstzone zu verbessern, ist bereits ein Brennverfahren vorgeschlagen worden, in dem das Rohmaterial suspendiert in Gas gehalten wird (sogenanntes SP-Verfahren). In diesem Verfahren kommt eine Anlage zur Vorerhitzung der Rohmaterialien zur Anwendung, in welcher der Wärmeübergang auf das Rohmaterial währenddessen suspendiertem Zustand erfolgt (sogenannte SP-Anlage). Das zur Suspendierung verwendete Gas wird als Abgas an einer Stirnseite des Brennofens entnommen und bewirkt die Vorerhitzung und teilweise Röstung der Rohmaterialien. Das SP-Verfahren hat den Vorteil, daß der thermische Gesamtwirkungsgrad des Brenn-Verfahrens erhöht wird und daß der Brennofen, für den in der Regel, aber nicht notwendigerweise, ein Drehtrommelofen eingesetzt wird, kleiner gebaut werden kann. Wenn jedoch die Temperatur des aus dem Brennofen entnommenen Abgases 12000C übersteigt, was in der !-«.ijel der Fall ist, dann kondensieren flüchtige Stoffe wie Alkali, Chlor und Schwefel, die mit den Rohmaterialien und/oder dem Brennstoff in die Anlage eingeführt werden und zum größten Teil im Brennofen verdampfen und vom Ofengas mitgeschleppt werden, und sammeln sich auf dem zu behandelnden Material oder den Wandungen im höheren Temperaturbereich der SP-Anlage an. Die Ansammlungen bilden in der Anlage im Laufe der Zeit ausgedehnte Schichten und auf dem Rohmaterial Ablagerungen, die dessen Fließfähigkeit herabsetzen und auf diese Weise den Verfahrensablauf beeinträchtigen. Als Folge der hierauf gegründeten notwendigen Temperaturbeschränkungen für das aus dem Brennofen entnommene Abgas kann in der SP-Anlage nur das Vorerhitzen und etwa 50% des Röstens ausgeführt werden, während der weitere Teil der Röstreaktion im Brennoien selbst durchgeführt werden muß. Die Folge davon ist, daß der Brennofen das doppelte Volumen aufweisen muß als in dem Fall, wo er lediglich eine Rolle für die Brenn- oder Sinter-Reaktion der Rohmaterialien spielt. Dies war bisher ein Hinderungsgrund gegen die Errichtung großer Produktionseinheiten in dieser Form.The method for firing or sintering powdery raw materials, such as. B. the materials used in cement clinker production, can be roughly divided into preheating, roasting (deacidification of the raw materials), burning and cooling in this order. The corresponding zones of a plant are traversed by the raw material in this sequence. It is known here that, due to the endothermic reaction and the correspondingly high heat consumption in the roasting zone, the temperature difference between gas and raw materials is smallest at the inlet of the raw material into the roasting zone. In a proposal to improve the heat transfer at the raw material inlet of the roasting zone, a combustion process has already been proposed in which the raw material is kept suspended in gas (so-called SP process). In this process, a system for preheating the raw materials is used, in which the heat is transferred to the raw material while it is in suspension (so-called SP system). The gas used for suspension is taken as exhaust gas at one end of the kiln and causes the raw materials to be preheated and partially roasted. The SP process has the advantage that the overall thermal efficiency of the firing process is increased and that the kiln, for which a rotary drum furnace is usually, but not necessarily, used, can be made smaller. However, if the temperature of the discharged from the kiln exhaust gas exceeds 1,200 0 C, resulting in the -. Is the case, "Ijel, then condense volatile substances such as alkali, chlorine and sulfur, with the raw materials and / or the fuel in the plant are introduced and for the most part evaporate in the furnace and are carried along by the furnace gas, and accumulate on the material to be treated or the walls in the higher temperature range of the SP system. Over time, the accumulations form extensive layers in the system and deposits on the raw material, which reduce its flowability and thus impair the process flow. As a result of the necessary temperature restrictions for the exhaust gas removed from the kiln, only preheating and about 50% of the roasting can be carried out in the SP system, while the rest of the roasting reaction must be carried out in the kiln itself. The consequence of this is that the volume of the kiln must be twice that in the case where it only plays a role in the firing or sintering reaction of the raw materials. This has hitherto been an obstacle to setting up large production units in this form.
In einem Versuch, diese Nachteile der SP-Anlage zu beseitigen, ist ein sogenanntes SCP-Verfahren mit einer dazugehörigen SCP-Anlage entwickelt worden, in wel eher in der untersten Wärmezufuhrstufe ein oder mehrere zusätzliche Brenner vorgesehen werden. Die unterste Wärmezufuhrstufe ist diejenige des Vorerhitzers, die dem Brennofen an. nächsten liegt. Mit dieser Vorerhitzungsanlage werden die im Gas suspendierten Rohmaterialien fast vollständig und augenblicklich durch das aus dem Brennofen stammende Abgas und das durch die Verbrennung des Brennstoffes erhaltene Ver brennungsgas geröstet. Dabei wird heiße Brennluft durch einen Kühler herangeführt, die zuvor zur Küh lung des gebrannten Produktes, z. B. der Klinker, her angezogen worden ist.In an attempt to address these disadvantages of the SP facility too eliminate is a so-called SCP process with a associated SCP system has been developed, in wel rather one or more in the lowest heat supply stage additional burners can be provided. The lowest heat supply stage is that of the preheater, to the kiln. next lies. With this preheating system the raw materials suspended in the gas become through almost completely and instantaneously the exhaust gas from the kiln and the ver obtained from the combustion of the fuel combustion gas roasted. Here, hot combustion air is fed through a cooler, which has previously been sent to the Küh development of the fired product, e.g. B. the clinker has been tightened.
Ein bemerkenswerter Vorteil des SCP-Verfahrens besteht darin, daß das Ofenvolumen auf weniger als die Hälfte des beim herkömmlichen SP-Verfahrens notwendigen Volumens abgesenkt werden kann, weil fast vollständig geröstetes Material in den Brennofen ge langt, so daß dort nur der Teil der Brenn- oder Sinter Reaktion abläuft. In der SCP-Anlage wird jedoch mit fortschreitender Röstreaktion des Rohmaterials der Partialdruck an Kohlenoxiden im Gas höher, so daß als Folge davon in zunehmendem Maße die Reaktionsgeschwindigkeit beim Rösten abnimmt. Daraus resultiert, daß für Rohmaterial mit einer Temperatur von weniger als 9000C die Röstreaktion weitgehend unvollständig und nicht schnell abläuft. Hinzu kommt, daß in der SCP-Anlage der Brennstoff mi', einem Gemisch aus Luft und dem Abgas des Brennofens verfeuert wird, d. h. also unter einer Atmosphäre mit einem niedrigeren Sauerstoffpartialdruck als Luft. Dadurch wird eine vollständige Verbrennung erschwert, wenn nicht der Luftüberschuß beträchtlich höher gewählt wird als für den Brenner im Brennofen.A remarkable advantage of the SCP process is that the furnace volume can be reduced to less than half of the volume required in the conventional SP process, because almost completely roasted material reaches the kiln, so that only part of the kiln is there. or sintering reaction takes place. In the SCP plant, however, as the roasting reaction of the raw material progresses, the partial pressure of carbon oxides in the gas becomes higher, so that the reaction rate during roasting decreases as a result. As a result, raw material at a temperature of less than 900 0 C the roasting reaction and does not proceed largely incomplete quickly. In addition, the fuel mi ', a mixture of air and the exhaust gas from the kiln, is burned in the SCP system, ie under an atmosphere with a lower oxygen partial pressure than air. This makes complete combustion more difficult if the excess air is not chosen to be considerably higher than for the burner in the kiln.
Wie sich aus vorstehendem ergibt, erhält man am Materialeinlaß der Röstzone bei dieser Anlage eine um 50 bis 1000C höhere Gastemperatur, und auch das Gasvolumen an dieser Stelle wird höher als bei der herkömmlichen SP-Anlage. Der Wärmegewinn auf Grund des geringeren Wärmeverlustes beim SCP-Verfahren, der durch den kleinen Brennofen bedingt ist, wird somit durch den schlechteren thermischen Wirkungsgrad des Vorerhitzers wieder aufgebracht, so daß als Folge davon der thermische Gesamtwirkungsgrad des Brennverfahrens kaum höher liegt als früher.As is apparent from the foregoing, one of the toasting zone will receive at the material inlet, in this system, a higher by 50 to 100 0 C gas temperature and the gas volume at this point is higher than in the conventional SP-conditioning. The heat gain due to the lower heat loss in the SCP process, which is due to the small furnace, is thus reapplied by the poorer thermal efficiency of the preheater, so that as a result, the overall thermal efficiency of the firing process is hardly higher than before.
Ebenso wie bei dem Brenner für den Brennofen wird für den zusätzlichen Brenner Heißluft als Brennluft verwendet, die im allgemeinen, aber nicht notwendigerweise, vorher zur Kühlung des gebrannten Produkts, z. B. der Klinker, herangezogen und daher erhitzt worden ist. Bei Anwendung dieser aus dem Kühler stammenden Brennluft ist der Strömungswiederstand in dem Luftkanal, der vom Kühler zum Lufteinlaß in der untersten Wärmezufuhrstufe des Vorerhitzers führt, im allgemeinen höher als im Brennofen. Um daher eine adäquate Menge an Brennluft zum Vorerhitzer zu for-As with the burner for the kiln, hot air is used as combustion air for the additional burner, which are generally, but not necessarily, previously used to cool the fired product, z. B. the clinker, has been used and therefore heated. When using this coming from the cooler Combustion air is the flow resistance in the air duct from the cooler to the air inlet in the leads to the lowest heat supply stage of the preheater, generally higher than in the kiln. To therefore a adequate amount of combustion air to be sent to the preheater
dentist es notwendig, in dem Abgaskanal vom Brennofen, der den Brennofen mit der untersten Wärmezufuhrstufe des Vorerhitzers verbindet, eine Drossel vorzusehen. Auf Grund der vorstehend erläuterten Alkalikondensation baut sich jedoch eine starke Beschich- «mg in der Drossel auf, die häufig Lvhwierigkeiten im Betrieb der Anlage verursacht und es schwer macht, die Durchsatzmengen an Ofenabgas und Brennluft zu steuern. Hinzu kommt hier, daß durch die Anordnung der Drossel ein zusätzlicher F.nergieverlust in Kauf genommen werden muß.it is necessary to use the furnace exhaust duct, the furnace with the lowest heat input level of the preheater connects to provide a throttle. Due to the alkali condensation explained above However, a strong coating builds up in the throttle, which often causes difficulties in the This causes the plant to operate and makes it difficult to control the throughput quantities of furnace exhaust gas and combustion air steer. In addition, the arrangement of the throttle means that an additional loss of energy is accepted must become.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die vorstehend beschriebenen Nachteile bei den herkömmlichen Vorerhitzeranlagen zu vermeiden und eine Suspensions-Vorerhitzeranlage für pulverförmige Rohmaterialien vorzuschlagen, die wirtschaftlicher als bisher arbeitet. Die hierzu erfindungsgemäß vorgeschlagene Anlage ist gekennzeichnet durch einen ersten Anlagenteil zur Vorerhitzung des Rohmaterials mit den Abgasen des Brennofens in mehreren Stufen und durch einen zu dem ersten Anlagenteil parallelgeschalteten mehrstufigen zweiten Anlagenteil zur Vorerhitzung des Rohmaterials mit Verbrennungsgasen, welche in der letzten Wärmezufuhrstufe erzeugt werden.The object of the invention is therefore to overcome the disadvantages described above in the conventional preheater systems to avoid and a suspension preheater system for powdery raw materials to propose that works more economically than before. The plant proposed according to the invention for this purpose is characterized by a first system part for preheating the raw material with the exhaust gases of the Kiln in several stages and by a multi-stage connected in parallel to the first part of the system second part of the plant for preheating the raw material with combustion gases, which in the last Heat supply stage are generated.
Auf diese Weise wird ein höchst brauchbares Brennverfahren für gassuspendierte pulverförmige Rohmaterialien möglich, bei dem das Vorerhitzersystem direkt mit dem Brennofen, z. B. einem Drehtrommelofen, verbunden istIn this way, it becomes a most useful burning method for gas-suspended powdery raw materials possible in which the preheater system is directly connected to the kiln, e.g. B. a rotary drum furnace connected is
Erfindungsgemäß ist weiterhin die Vorerhitzeranlage so angeordnet, daß die Materialströme nach dem nach unten gerichteten Durchströmen des jeweiligen Wärmeübertragungsteiles schließlich die untersten Stufen beider Anlagenteile hintereinander durchströmen.According to the invention, the preheater is also arranged so that the material flows after The flow through the respective heat transfer part, directed downwards, finally reaches the lowest stages flow through both parts of the system one after the other.
In dem Anlagenteil, in dem die Vorerhitzung mittels Verbrennungsgasen erfolgt, sind ein oder mehrere zusätzliche Brenner in der untersten Wärmezufuhrstufe angeordnet, die den das Verbrennungsgas erzeugenden Brennstoff verfeuern. Als Brennluft kommt im allgemeinen Heißluft zur Anwendung, die zuvor als Kühlluft im Wärmeaustausch mit dem gebrannten Produkt oder Klinker durch einen Kühler geführt worden ist. Das Verfahren ist darauf jedoch nicht beschränkt. In dieser Anlage wird die Verbrennungsluft nu der untersten Wärmezufuhrstufe zugeführt, so daß die Verbrennung mit dem niedrigstmöglichen Luftüberschuß, ζ. Β. etwa 10%. ablaufen kann und als Ergebnis davon das aus der Röstzone austretende Gasvolumen minimal bleibt. Da außerdem die Röstreaktion in einem Gas mit einem niedrigeren Kohlenoxyd-Partialdruck abläuft, ist es möglich, die Röstreaktion auch bei reiativ niedrigen Materialtemperaturen im Bereich von 800 bis 8500C rasch und vollständig durchzuführen. Das bedeutet, daß die Gastemperatur am Materialeinlaß der Röstzone 50 bis 100° unter derjenigen in der SCP-Anlage liegt.In the part of the system in which the preheating takes place by means of combustion gases, one or more additional burners are arranged in the lowest heat supply stage, which burn the fuel that produces the combustion gas. The combustion air used is generally hot air which has previously been passed through a cooler as cooling air in heat exchange with the burned product or clinker. However, the method is not limited to this. In this system, the combustion air is only fed to the lowest heat supply stage, so that combustion takes place with the lowest possible excess of air, ζ. Β. about 10%. can run and as a result of this, the gas volume emerging from the roasting zone remains minimal. Further, since the roasting reaction takes place in a gas with a lower carbon monoxide partial pressure, it is possible to conduct the roasting reaction even at reiativ low material temperatures in the range 800-850 0 C rapidly and completely. This means that the gas temperature at the material inlet of the roasting zone is 50 to 100 ° below that in the SCP plant.
Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, ist die Abgastemperatur am Ausgang aus der letzten, d. h. der obersten Wärmezufuhrstufe, niedriger als bei jeder herkömmlichen Suspensions-Vorerhhzeranlage. Hinzu kommt, daß im Vergleich zu dem SCP-Verfahren, bei 6c dem sowohl Verbrennungsluft aus dem Kühler als auch Abgas aus dem Brennofen verwendet werden, die Anlagenteile in den untersten Wärmezufuhrstufen, in denen der zusätzliche Brenner installiert ist, kleiner gemacht werden können. Es versteht sich, daß es auch möglich ist, in die unterste Wärmezufuhrstufe Verbrennungsgase einzuleiten, die durch die Verbrennung von Brennstoff in anderen Einrichtungen erzeugt werden.As can be seen from the above, the exhaust gas temperature at the exit from the last, i.e. H. the highest heat supply level, lower than with any conventional suspension preheating system. In addition comes that in comparison to the SCP method, at 6c which uses both combustion air from the cooler and exhaust gas from the kiln, the system components made smaller in the lowest heat supply stages where the additional burner is installed can be. It goes without saying that it is also possible to use combustion gases in the lowest heat supply stage that are generated by the combustion of fuel in other facilities.
Bei der Vorerhitzeraniage, die nur mit Abgasen aus dem Brennofen arbeitet, entspricht die Menge an zu behandelndem Rohmaterial der Menge an Abgas, so daß hier der gleiche Effekt wie beim herkömmlichen SP-Verfahren resultiert, nämlich eine Röstung des Rohmaterials zu angenähert 50% in der Vorerhitzeranlage, bevor es dem Brennofen zugeführt wird. Im allgemeinen werden angenähert 40% des gesamten Brennstoffbedarfes im Brennofen verfeuert, in diesem Fall entspricht die Rohmaterialmenge etwa 30 bis 35%, wenn man berücksichtigt, daß eine merklich niedrigere Wärmemenge auf Grund der erheblich geringeren Röstung, die im Vergleich zu dem herkömmlichen SP-Verfahren im Ofen stattfinden soll, aus den Abgasen entnommen wird. Wenn daher das Rohmaterial nach dem Durchlauf durch die erfindungsgemäße Anlage einer größeren Rohmaterialmenge zugemischt wird, die in dem Anlagenteil, in dem mit Verbrennungsgas vorerhitzt wird, adäquat geröstet worden ist, dann beträgt der Entsäuerungsgrad der gesamten Rohmaterialmenge mehr als 80%, was dem entspricht, was sich tatsächlich in dem herkömmlichen SCP-Verfahren erreichen läßt.In the case of the preheater system, which only works with exhaust gases from the kiln, the amount corresponds to to treating raw material of the amount of exhaust gas, so here the same effect as the conventional one SP process results, namely roasting of the raw material approximately 50% in the preheater system before it is fed to the kiln. In general approx. 40% of the total fuel requirement is burned in the kiln, which in this case corresponds to the amount of raw material is about 30 to 35%, considering that a markedly lower amount of heat due to the significantly lower roasting compared to the conventional SP process to take place in the furnace, is taken from the exhaust gases. Therefore, if the raw material after the pass is mixed by the inventive system of a larger amount of raw material, which in the The part of the plant that is preheated with combustion gas has been adequately roasted, then the Degree of deacidification of the total amount of raw material more than 80%, which corresponds to what is actually occurring can be achieved in the conventional SCP process.
Ist weiterhin die Vorerhitzeranlage so angeordnet, daß das Rohmaterial in beiden Anlagenteilen, d. h. in dem Anlagenieil mit Vorerhitzung durch Verbrennungsgas und in demjenigen mit Vorerhitzung durch Abgas, die letzte Stufe beider Anlagenteile hintereinander durchläuft, dann kann es weitgehender geröstet werden, bevor es dem Brennofen zugeführt wird. Daher kann das Brennofenvolumen weiter verringert werden, und der thermische Gesamtwirkungsgrad steigt merklich im Vergleich mit den herkömmlichen Anlagen. Furthermore, if the preheater system is arranged in such a way that the raw material in both parts of the system, d. H. in the part with preheating by combustion gas and in the part with preheating by Exhaust gas, which goes through the last stage of both parts of the system in a row, can then be roasted to a greater extent before it is fed into the kiln. Therefore, the furnace volume can be further reduced, and the overall thermal efficiency increases noticeably compared to conventional systems.
In der Vorerhitzeranlage nach der vorliegenden Erfindung sind die Einlaßbereiche für das Rohmaterial in den entsprechenden Anlagenteilen voneinander unabhängig angeordnet. Es ist daher möglich, das Wärme- und/oder Druckgleichgewicht zwischen den beiden Anlagenteilen beliebig dadurch zu steuern, daß man das Rohmaterial in den dem Gasstrom in den jeweiligen Anlagenteilen entsprechenden Mengen zuführt. Zusätzlich ist es auch bei der erfindungsgemäßen Vorerhitzeranlage möglich, eine Einstellung des Luftüberschusses für die Verbrennung im Brenner des Brennofens und im zusätzlichen Brenner des Vorerhitzers entsprechend den jeweils bestehenden Anforderungen vorzunehmen. Zu diesem Zweck sind die beiden Anlagenteile zur Wärmeübertragung, nämlich die stromabwärts liegenden Wärmezufuhrstufen parallel angeordnet und mit voneinander unabhängigen Gebläsen versehen. Es ist deshalb nicht nötig, eine Drossel od. dgl. zu installieren, um den geringeren Strömungswiderstand vom Brennofen her gegenüber demjenigen des Luftkanals, durch den heiße Brennluft vom Kühler her angesaugt wird, zu kompensieren. Das bedeutet folglich eine Vermeidung des bisher in der Drossel des Abgaskanals vom Brennofen her aufgetretenen Druckverlustes.In the preheater system according to the present invention the inlet areas for the raw material in the corresponding system parts are independent of one another arranged. It is therefore possible to balance the heat and / or pressure between the two parts of the system arbitrarily controlled by the fact that the raw material in the gas flow in the respective Supplies corresponding quantities to parts of the system. In addition, it is also in the case of the preheater system according to the invention possible to set the excess air for combustion in the burner of the kiln and in the additional burner of the preheater according to the existing requirements. For this purpose, the two parts of the plant are used for heat transfer, namely those located downstream Heat supply stages arranged in parallel and provided with independent fans. It is therefore it is not necessary to install a throttle or the like in order to reduce the flow resistance from the furnace towards that of the air duct through which hot combustion air is sucked in from the cooler compensate. This consequently means avoiding what was previously done in the throttle of the exhaust duct from the kiln pressure loss that has occurred.
Ein bemerkenswerter Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Kapazität von bereits be stehenden Brennofen, die mit herkömmlichen SP-AnIa gen kombiniert sind, dadurch erhöht werden kann, dal man eine separate Vorerhitzeranlage vorsieht, die ii ihrer untersten Wärmezufuhrstufe mit einem zusäizli chen Brenner ausgestattet ist.A notable advantage of the present invention is that the capacity of already be standing kiln, which are combined with conventional SP-AnIa conditions, can be increased because a separate preheater system is provided that ii its lowest heat supply stage is equipped with an additional burner.
In der erfindungsgemäßen Anlage ist die Anzahl de Wärmezufuhrstufen in keiner Weise begrenzt. Jedocl erweist sich vom Standpunkt der Wärmewirtschaftlicli keil und des Druckverlustes aus betrachtet die AnwenIn the system according to the invention, the number of de heat supply stages is in no way limited. Jedocl proves from the point of view of the heat economy wedge and the pressure loss from the point of view of the user
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dung von vier Stufen als am günstigsten. Darüber hinaus ist es aber möglich, statt einer mehrere Vorerhitzeranlagen bei Bedarf vorzusehen.use of four levels as the cheapest. But it is also possible to use several instead of one Provide preheater systems if required.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be-Schreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnungen im Vergleich mit herkömmlichen Vorerhitzeranlagen. Wenn in der nachfolgenden Beschreibung auf Einzelheiten der Zeichnung nicht gesondert eingegangen wird darf ausdrücklich auf die Zeichnung allein verwiesen werden.Further advantages and features of the present invention emerge from the following description preferred embodiments on the basis of the drawings in comparison with conventional preheater systems. If not separately in the following description on details of the drawing the drawing is expressly allowed to be entered into be referenced alone.
In den Zeichnungen zeigtIn the drawings shows
F i g. 1 ein Flußdiagramm einer herkömmlichen vierstufigen Vorerhitzer(SP)-An!age, die im Suspensionsverfahren arbeitet.F i g. 1 is a flow diagram of a conventional four-stage preheater (SP) system that operates in the suspension process is working.
F i g. 2 ein Flußdiagramm einer bekannten SCP-Anlage. F i g. 2 is a flow diagram of a known SCP system.
F i g. 3 ein Flußdiagramm einer bekannten SCP-Anlage, die sich von derjenigen nach F i g. 2 unterscheidet,F i g. 3 is a flow diagram of a known SCP system, which differs from that according to FIG. 2 distinguishes
F i g. 4, 5 Flußdiagramme zweier unterschiedlicher Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Doppel-Vorerhitzeranlage undF i g. 4, 5 are flow charts of two different embodiments of the double preheater system according to the invention and
F i g. 6 bis 9 Flußdiagramme weiterer Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anlage. F i g. 6 to 9 flow charts of further embodiments of the plant according to the invention.
Bei der herkömmlichen SP-Anlage nach F i g. 1 strömt das Abgas, das durch die Verbrennung von Brennstoff in einem oder mehreren Brennern 8 eines Brennofens 1 erzeugt wird, vom Brennofen 1 durch eine vierte Wärmezufuhrstufe 2, eine dritte Wärmezufuhrstufe 3, eine zweite Wärmezufuhrstufe 4 und anschließend durch eine erste Wärmezufuhrstufe 5 zu einem Abgasgebläse 6, von dem es aus der Anlage entfernt wird. Der Brennstoff in dem Brenner 8 wird mit Heißluft (Sekundärluft) verbrannt, die aus einem Kühler 7 stammt, nachdem sie zur Kühlung des gebrannten Produktes oder der Klinker angewendet worden ist.In the conventional SP system according to FIG. 1 the exhaust gas flows through the combustion of fuel in one or more burners 8 of a Kiln 1 is generated by the kiln 1 through a fourth heat supply stage 2, a third heat supply stage 3, a second heat supply stage 4 and then through a first heat supply stage 5 an exhaust fan 6, from which it is removed from the system. The fuel in the burner 8 is with Hot air (secondary air) is burned, which comes from a cooler 7 after being used to cool the burned Product or the clinker has been applied.
Pulverförmiges Rohmaterial wird am Punkt A zugeführt, d. h. in einem Kanal der ersten Wärmezufuhrstufe 5, und fließt von dort durch die erste, zweite, dritte und vierte Wärmezufuhrstufe nach unten. Dabei wird es erhitzt und teilweise bereits durch den Wärmeaustausch mit dem Abgas in den jeweiligen Wärmezufuhrstufen geröstet. Anschließend tritt das Rohmaterial in den Brennofen 1 ein und wird dort zu Klinker gebrannt, worauf es in den Kühler 7 gelangt.Powdered raw material is fed in at point A , ie in a channel of the first heat supply stage 5, and from there flows down through the first, second, third and fourth heat supply stages. It is heated and partially roasted through the heat exchange with the exhaust gas in the respective heat supply stages. The raw material then enters the kiln 1 and is burned there to form clinker, whereupon it reaches the cooler 7.
Die F i g. 2 zeigt das Flußdiagramm einer bekannten SCP-Anlage, in der die dem Brennofen am nächsten liegende Wärmezufuhrstufe im wesentlichen aus einem Röstofen mit einem Zyklon besteht, der mit einem zusätzlichen Brenner ausgestattet ist. Der Röstofen wird im folgenden als »Zyklon-Röstofen« bezeichnet. In dem Zyklon-Röstofen erfolgt die Verbrennung zugeführten Brennstoffes und eine Röstung des Rohmaterials, das von der oberen Stufe her zugeführt wird. Die Röstung vollzieht sich unter der Wirkung einer Kreisströmung, die sich durch die Zumischung von heißer Brennluft zu dem aus dem Brennofen stammenden Abgas einstellt. Die heiße Brennluft ist durch die Kühlung des gebrannten Produktes oder Klinkers erhitzte Kühlluft. Mit der Ausnahme, daß der Zyklon-Röstofen als vierte Wärmezufuhrstufe 2 ausgebildet und mit einem zusätzlichen Brenner 8' ausgestattet ist. entspricht diese Anlage aber derjenigen nach Fig. 1. Hierbei wird sowohl Abgas aus dem Brennofen 1 als auch Brennluft aus dem Kühler 7 in die vierte Wärmezufuhrstufe 2 eingeleitet. Der Strömungsweg des Gases und des Roh materials ist der gleiche wie in der Vorerhitzeranlagc nach F1 g. 1The F i g. Figure 2 shows the flow diagram of a known SCP plant in which the one closest to the kiln lying heat supply stage consists essentially of a roasting furnace with a cyclone, which with an additional Burner is equipped. The roasting oven is referred to below as the "cyclone roasting oven". In The cyclone roasting furnace burns the fuel supplied and the raw material is roasted, which is fed from the upper stage. The roasting takes place under the effect of a circular flow, due to the addition of hot combustion air to the exhaust gas coming from the kiln adjusts. The hot combustion air is the cooling air heated by the cooling of the fired product or clinker. With the exception that the cyclone roasting furnace is designed as a fourth heat supply stage 2 and with one additional burner 8 'is equipped. corresponds to this Plant, however, that of Fig. 1. Here, both exhaust gas from the furnace 1 and combustion air introduced from the cooler 7 into the fourth heat supply stage 2. The flow path of the gas and the raw materials is the same as in the preheater according to F1 g. 1
Die F i g. 3 zeigt eine bekannte SCP-Anlage, in der die Wärmezufuhrstufe, die dem Brennofen am nächsten liegt, ebenfalls einen Röstofen umfaßt, der sich jedoch vom demjenigen nach F i g. 2 unterscheidet. Im folgenden wird der hier verwendete Röstofen als »Luftstrom-Röstofen« bezeichnet. In dem Luftstrom-Röstofen, der einen zusätzlichen Brenner enthält, erfolgt sowohl die Verbrennung von Brennstoff als auch die Röstung des Rohmaterials in einer turbulenten Strömung, die durch die Zumischung von heißer Brennluft aus einem Kühler zu dem Abgas aus dem Brennofen entsteht. Bei dieser bekannten Vorerhitzeranlage baut sich somit die vierte Wärmezufuhrstufe 2 aus dem Luftstrom-Röstofen 9 mit dem zusätzlichen Brenner 8' sowie aus einem Zyklon auf. Hierbei werden der Anlage sowohl Abgas von dem Brennofen 1 als auch heiße Brennluft über den Röstofen 9 zugeführt und strömen durch den Zyklon, während das Rohmaterial zusammen mit dem Gas über den Röstofen dem Zyklon zugeführt wird, wo es vom Gas getrennt und in den Brennofen 1 geschickt wird.The F i g. 3 shows a known SCP system in which the heat supply stage that is closest to the kiln also includes a roasting oven, which, however, differs from that according to FIG. 2 differs. Hereinafter the roasting oven used here is referred to as the »air-current roasting oven«. In the air-stream roasting oven that contains an additional burner, both the combustion of the fuel and the roasting of the takes place Raw material in a turbulent flow created by the admixture of hot combustion air from a cooler to the exhaust gas from the kiln. In this known preheater system, the fourth is built up Heat supply stage 2 from the air-flow roasting oven 9 with the additional burner 8 'and from a cyclone on. Here, both exhaust gas from the kiln 1 and hot combustion air via the roasting furnace are fed into the system 9 and flow through the cyclone, while the raw material together with the gas over the Roasting furnace is fed to the cyclone, where it is separated from the gas and sent into the kiln 1.
Die F i g. 4 zeigt ein Flußdiagramm einer erfindungsgemäßen Anlage, in der ein Zyklon-Röstofen in der dem Brennofen am nächsten liegenden Wärmezufuhrstufe zur Anwendung kommt, und zwar in dem Anlagenteil, in dem die Vorerhitzung mit Verbrennungsgas erfolgt. Die vierte Wärmezufuhrstufe in diesem Anlagenteil wird somit durch den Zyklon-Röstofen gebildet. In dem der herkömmlichen SP-Anlage (Fig. 1) entsprechenden Anlagenteil, bei dem die Vorerhitzung lediglich mit Abgas aus dem Brennofen erfolgt, wird das Rohmaterial am Punkt A, d. h. an irgendeiner Stelle in einem Kanal der ersten Wärmezufuhrstufe 5 zugeführt und fließt von dort nach unten durch die erste, zweite, dritte und vierte Wärmezufuhrstufe 5, 4, 3, 2 in dieser Reihenfolge. Anschließend tritt es in den Brennofen 1 ein. In umgekehrter Reihenfolge steigt das Abgas aus dem Brennofen in diesem Anlagenteil nach oben, so daß ein Wärmeaustausch mit dem Rohmaterial im Sinne einer Vorerhitzung und einer etwa 50%igen Röstung erfolgt. Das Abgas wird dann über das Abgasgebläse 6 aus der Anlage herausgefördert.The F i g. 4 shows a flow diagram of a plant according to the invention in which a cyclone roasting furnace is used in the heat supply stage closest to the kiln, namely in the part of the plant in which the preheating with combustion gas takes place. The fourth heat supply stage in this part of the system is thus formed by the cyclone roasting furnace. In the system part corresponding to the conventional SP system (Fig. 1), in which the preheating takes place only with exhaust gas from the furnace, the raw material is fed to point A, ie at any point in a channel of the first heat supply stage 5 and flows from there down through the first, second, third and fourth heat supply stages 5, 4, 3, 2 in that order. It then enters the kiln 1. In the reverse order, the exhaust gas rises from the kiln in this part of the system, so that there is an exchange of heat with the raw material in the sense of preheating and about 50% roasting. The exhaust gas is then pumped out of the system via the exhaust gas fan 6.
In dem anderen Anlagenteil, in dem die Vorerhitzung mittels Verbrennungsgas erfolgt und der mit einem Zyklon-Röstofen mit einem zusätzlichen Brenner 8' versehen ist. ist die· vierte Wärmezufuhrstufe mit dem Be zugszeichen 2 bezeichnet. Die Verbrennung erfolgt in diesem Röstofen mit Heißluft aus dem Kühler 7. Das Rohmaterial wird an einem Punkt A', d. h. an irgendeiner Stelle in einem Kanal der ersten Wärmezufuhrrstufe 5' zugeführt und fließt von dort nach unten durch die erste, zweite, dritte und vierte Wärmezufuhrstufe 5'. 4'. 3' und 2'. Nach der vollständigen Röstung in der vierten Wärmezufuhrstufe durch den zusätzlichen Brenner 8' tritt das Rohmaterial in den Brennofen 1 ein. in diesem Fall wird die Luft aus dem Kühler 7 zur Beschickung des Brenners 8' in der vierten Wärmezufuhrstufe 2* eingesetzt. Das hierbei erzeugte Verbrennungsgas durchströmt nach Durchführung der Röstreaktion am Rohmaterial in der vierten Wärmezufuhr stufe die dritte, zweite und erste Wärmezufuhrstufe 3. 4' und 5' nach oben und tauscht dabei Wärme mit dem herabfließen den Rohmaterial aus. Anschließend wird sie über ein Abgasgebläse 6' aus der Anlage befördert.In the other part of the plant, in which the preheating takes place by means of combustion gas and which is provided with a cyclone roasting furnace with an additional burner 8 '. the fourth heat supply stage is denoted by the reference number 2. The combustion takes place in this roasting furnace with hot air from the cooler 7. The raw material is fed at a point A ', ie at any point in a channel of the first heat supply stage 5' and flows from there down through the first, second, third and fourth Heat supply level 5 '. 4 '. 3 'and 2'. After complete roasting in the fourth heat supply stage by the additional burner 8 ', the raw material enters the kiln 1. in this case the air from the cooler 7 is used to charge the burner 8 'in the fourth heat supply stage 2 *. After performing the roasting reaction on the raw material in the fourth heat supply stage, the combustion gas generated flows through the third, second and first heat supply stage 3.4 'and 5' upwards and exchanges heat with the raw material flowing down. It is then conveyed out of the system via an exhaust gas fan 6 '.
Die von oben nach unten fließenden Rohmaterialströme der beiden Anlagenteile werden am Zuführende des Brennofens 1 zusammengeführt. An diesem Punkt sind sie bereits zu mehr als 80% geröstet und können dann im Brennofen durch die Verbrennung von Brenn-The raw material flows from the two parts of the plant, which flow from top to bottom, are at the feed end of the kiln 1 merged. At this point they are more than 80% roasted and ready to go then in the kiln by burning kiln
stoff in einem Brenner 8 unter Anwendung von Heißluft aus dem Kühler 7 gebrannt oder gesintert werden. Das gebrannte Produkt oder der Klinker wird dann aus der Anlage nach Kühlung im Kühler 7 entnommen.substance can be burned or sintered in a burner 8 using hot air from the cooler 7. The burned product or the clinker is then removed from the system after cooling in the cooler 7.
Die F i g. 5 zeigt ein Flußdiagramm einer der Anlage nach F i g. 4 ähnlichen Anlage, bei der aber ein Luftstrom-Röstofen in der dem Brennofen am nächsten liegenden Wärmezufuhrstufe zur Anwendung kommt, und zwar in dem Anlagenteil, in dem die Vorerhitzung mittels Verbrennungsgasen erfolgt. Außerdem ist dem Luftstrom-Röstofen 9 ein Zyklon zugeordnet, so daß die vierte Wärmezufuhrstufe des mit Verbrennungsgasen arbeitenden Anlagenteiles durch den Luftstrom-Röstofen 9 und den Zyklon gebildet wird. Bei dieser Ausführungsform ist der Anlagenteil, in dem die Vorerhitzung mittels Abgasen erfolgt, von gleicher Art und Wirkungsweise wie bei der vorher beschriebenen Anlage gemäß F ig. 4. Auch der Anlagenteil, in dem die Vorerhitzung mit Verbrennungsgasen erfolgt und der mit dem Röstofen 9 (einschließlich zusätzlichen Brenner 8') ausgestattet ist, ist von gleicher Art und Wirkungsweise wie der entsprechende Anlagenteil der Anlage nach F i g. 4 bis auf den Unterschied, daß heiße Brennluft aus dem Kühler 7 in den Röstofen 9 zur Unterhaltung des Brenners 8' eingeleitet wird und das dabei erzeugte Gas nach vollzogener Röstung des aus der dritten Wärmezufuhrstufe 3' herankommenden Rohmaterials den Zyklon der vierten Wärmezufuhrstufe 2' durchströmt. Dort wird das Rohmaterial von dem Gas separiert und dem Brennofen I zugeführt, während das gesäuberte Gas in die obere Wärmezufuhrstufe 3' eingeleitet wird.The F i g. 5 shows a flow diagram of one of the systems according to FIG. 4 similar system, but with an air-stream roasting oven is used in the heat supply stage closest to the kiln, namely in the part of the plant in which the preheating takes place by means of combustion gases. Also is that Air-flow roasting furnace 9 assigned a cyclone, so that the fourth heat supply stage of the combustion gases working part of the system is formed by the air-flow roasting furnace 9 and the cyclone. At this Embodiment is the part of the plant in which the preheating takes place by means of exhaust gases, of the same type and Mode of operation as with the previously described system according to Fig. 4. Also the part of the plant in which the Preheating takes place with combustion gases and that with the roasting oven 9 (including additional burner 8 ') is of the same type and mode of operation as the corresponding part of the system according to FIG. 4 except for the difference that hot combustion air from the cooler 7 into the roasting furnace 9 for entertainment of the burner 8 'is introduced and the gas generated after the roasting of the third heat supply stage 3 'incoming raw material the cyclone of the fourth heat supply stage 2' flows through. There the raw material is separated from the gas and fed to the kiln I, while the cleaned gas is introduced into the upper heat supply stage 3 '.
Bei den Ausführungsformen gemäß den F i g. 6 bis 9 besteht gegenüber denjenigen nach den F 1 g. 4 und 5 der Unterschied, daß der Durchfluß des Rohmaterials in der dem Brennofen am nächsten liegenden Wärmezufuhrstufe in Reihe geschaltet ist. Beide F i g. 6 und 7 zeigen somit eine erfindungsgemäße Zweifach-Vorerhitzeranlage, wobei die Anlage nach F i g. 6 einen Zyklon-Röstofen in der dem Brennofen am nächsten liegenden Wärmezufuhrstufe enthält, und zwar in dem Anlagenteil, in dem die Vorerhitzung mit Verbrennungsgas erfolgt. Bei der Ausführungsform nach F i g. 7 hingegen kommt ein Luftstrom-Röstofen 9 in der entsprechenden Wärmezufuhrstufe zur Anwendung, ebenfalls in dem Anlagenteil, in dem die Vorerhit/ung mittels Verbrennungsgasen erfolgt.In the embodiments according to FIGS. 6 to 9 exist compared to those according to F 1 g. 4 and 5 the difference that the flow of raw material in the heat input stage closest to the kiln is connected in series. Both F i g. 6 and 7 thus show a dual preheater system according to the invention, the system according to FIG. 6 a cyclone roasting furnace in the one closest to the kiln Contains heat supply stage, namely in the part of the system in which the preheating with combustion gas he follows. In the embodiment according to FIG. 7, however, comes an air-flow roasting oven 9 in the corresponding one Heat supply stage for the application, also in the part of the system in which the preheating by means of Combustion gases takes place.
Bei der Vorerhitzeranlage nach F i g. 6 strömt Abgas aus dem Brennofen I nach oben durch ein Abgas-Wärmeubertragungssystem, das aus einer vierten, dritten, zweiten und ersten Wärmezufuhrstufe 2, 3.4 und 5 besteht. Das Abgas wird dann wieder durch das Abgasgebläse 6 weggefördert. Parallel zu diesem System ist eine vierte Wärmezufuhrstufe angeordnet, die im we sentlichen aus einem Zyklon-Röstofen besteht und in $5 der durch einen zusätzlichen Brenner 8' Brennstoff zu sammen mit Heißluft aus dem Kühler 7 verfeuert wird Der Wärmeübergang vollzieht sich zwischen dem Verbrennungsgas und dem darin suspendierten Rohmate rial. In Reihe daran angeschlossen ist ein Wärmeübertragungssystem mit einer dritten, zweiten und ersten Wärmezufuhrstufe 3'. 4'. 5'. durch das die heißen Gase aufströmen und mittels eines Abgasgebläses 6' weggefördert werden. Das pulverförmige Rohmaterial wird in zwei unabhängigen Teilströmen in die ersten Wärmezufuhrstufen 5 und 5' der jeweiligen Anlagenteile eingegeben und durchströmt deren zweite und dritte Wärmezufuhrstufen 4 und 4' sowie 3 und 3' nach unten.In the case of the preheater system according to FIG. 6 exhaust gas flows from furnace I upwards through an exhaust gas heat transfer system, which consists of a fourth, third, second and first heat supply stage 2, 3.4 and 5. The exhaust gas is then conveyed away again by the exhaust gas fan 6. In parallel with this system is a fourth heat supply stage arranged in the we essentially consists of a cyclone roasting oven and $ 5 of fuel added by an additional burner 8 ' is burned together with hot air from the cooler 7. The heat transfer takes place between the combustion gas and the raw material suspended therein. A heat transfer system is connected in series with a third, second and first heat supply stage 3 '. 4 '. 5 '. through which the hot gases flow up and are conveyed away by means of an exhaust gas fan 6 '. The powdery raw material is in two independent partial flows entered into the first heat supply stages 5 and 5 'of the respective system parts and flows through their second and third heat supply stages 4 and 4 'and 3 and 3' downwards.
Beide Rohmaterial-Teilströme, die jeweils in den zugeordneten und bis zur dritten Wärmezufuhrstufe parallel angeordneten Anlagenteilen erhitzt worden sind, werden in die vierte Wärmezufuhrstufe 2' des Anlagenteils eingeleitet, in dem die Vorerhitzung mittels Verbrennungsgasen erfolgt. Darin werden sie durch die Verbrennungsgase des zusätzlichen Brenners 8' geröstet. Wenn das Verfahren so abläuft, daß die Gastemperatur am Ausgang aus der vierten Wärmezufuhrstufe 2' auf 800 bis 83O0C gehalten wird, dann erfolgt eine Röstung des Rohmaterials zu 70 bis 75%. Darüber hinaus wird das dann in die vierte Wärmezufuhrstufe 2 des mit Abgasen arbeitenden Anlagenteiles eingeführte Rohmaterial vollständig mit dem aus dem Brennofen 1 stammenden Abgas bei einer Temperatur zwischen 1100 und 12000C geröstet. Anschließend kommt es in den Brennofen 1.Both raw material substreams, which have each been heated in the assigned plant parts arranged in parallel up to the third heat supply stage, are introduced into the fourth heat supply stage 2 'of the plant part, in which the preheating takes place by means of combustion gases. In it they are roasted by the combustion gases of the additional burner 8 '. When the process proceeds such that the gas temperature is maintained at the output from the fourth heat step 2 'to 800 to 83O 0 C, then a roasting of the raw material to 70 to 75%. In addition, the then introduced into the fourth heat input stage 2 of the working part of the plant raw material with flue gases is completely roasted with the derived from the kiln 1 effluent at a temperature from 1100 to 1200 0 C. Then it goes into kiln 1.
Da das Rohmaterial in der vierten Wärmezufuhrstufe 2 unter einer Atmosphäre mit einem niedrigen Kohlenoxyd-Partialdruck geröstet wird, beträgt die Gastemperatur am Ausgang dieser Stufe angenähert 8500C.Since the raw material is roasted in the fourth heat supply stage 2 under an atmosphere with a low carbon oxide partial pressure, the gas temperature at the outlet of this stage is approximately 850 ° C.
Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, ist die Gastemperatur mit 800 bis 8500C an den Ausgängen der vierten Wärmezufuhrstufen 2 bzw. 2', in denen die Röstreaktion bei der Vorerhitzung gemäß F i g. 6 abläuft, niedriger als bei der Vorerhitzeranlage gemäß F i g. 2. Der thermische Gesamtwirkungsgrad der Brenneranlage ist somit besser.As is apparent from the foregoing, the gas temperature of 800 to 850 0 C at the outputs of the fourth heat input stages 2 and 2 ', in which the roasting reaction g for the preheating according to F i. 6 runs, lower than with the preheater system according to F i g. 2. The overall thermal efficiency of the burner system is thus better.
Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 7 kommt, wie erwähnt, ein Luftstrom-Röstofen 9 mit einem Zyklon als vierte Wärmezufuhrstufe des Anlagenteiles zur Anwendung, in dem mit Verbrennungsgas gearbeitet wird. In dieser Anlage ist der Anlagenteil, in dem die Vorerhitzung mit Abgasen erfolgt, von gleicher Art und Wirkungsweise wie bei der Anlage nach F i g. 6. Der Anlagenteil, in dem die Vorerhitzung mit Verbrennungsgasen erfolgt und der den Röstofen 9 mit dem zusätzlichen Brenner 8' enthält, entspricht nach Art und Wirkungsweise demjenigen nach F i g. 4, jedoch mit der Ausnahme, daß aus dem Kühler 7 heiße Brennluft in den Röstofen 9 zur Beschickung des Brenners 8' eingeleitet wird und das dadurch erzeugte Verbrennungsgas nach erfolgter Röstung des aus den dritten Wärmezufuhrstufen 3 und 3' stammenden Rohmaterials zusammen mit dem Rohmaterial in einen Zyklon eingeleitet wird. Darin wird das Rohmaterial vom Gas getrennt und der vierten Wärmezufuhrstufe 2 zugeführt, während das gesäuberte Gas in die obere Wärmezufuhrstufe 3' eingeleitet wird.In the embodiment according to FIG. 7, as mentioned, comes an air-flow roasting oven 9 with a cyclone as the fourth heat supply stage of the part of the plant in which combustion gas is used. In this system, the part of the system in which the preheating with exhaust gases takes place is of the same type and mode of operation as in the case of the system according to FIG. 6. The part of the plant in which the preheating with combustion gases takes place and which contains the roasting furnace 9 with the additional burner 8 ', corresponds to the type and mode of operation that according to FIG. 4, but with the exception that hot combustion air from the cooler 7 in the roasting furnace 9 is introduced to charge the burner 8 'and the combustion gas generated thereby after the roasting of the raw material originating from the third heat supply stages 3 and 3 ' is introduced into a cyclone with the raw material. This is where the raw material is separated from the gas and fed to the fourth heat supply stage 2, while the cleaned gas is fed into the upper heat supply stage 3 'is initiated.
Die F i g. 8 und 9 zeigen Flußdiagramme von Ausführungsformen teilweise vereinheitlichter Zweifach-Vorerhitzeranlagen. Bei diesen Ausführungsformen besteht jede der Wärmezufuhrstufen jeweils aus einer Kombination eines Kanals und eines Zyklons, eines Kanals und eines Röstofens oder eines Kanals, eines Zyklons und eines Röstofens. Die Anzahl der Wärmezufuhrstufen beträgt vier; diese Stufen werden jeweils als vierte, dritte, zweite und erste Wärmezufuhrstufe in der Reihenfolge ihrer Nähe zum Brennofen bezeichnet. Der Einfachheit halber wird die Wännezufuhrstufe. die aus einem Zyklon und einem Kanal besteht, mit dem Bezugszeichen benannt, das der Zyklon trägt.The F i g. 8 and 9 show flow charts of embodiments of partially unified dual preheater systems. In these embodiments, each of the heat supply stages consists of a combination a canal and a cyclone, a canal and a roasting furnace or a canal, a cyclone and a roasting oven. The number of heat supply levels is four; these stages are each fourth, third, second and first heat supply stage in the order of their proximity to the kiln. Of the For the sake of simplicity, the heat supply stage. which consists of a cyclone and a channel, with the reference number named that the cyclone carries.
Die Ausführungsformen nach den F i g. 8 und 9 un terscheiden sich von denjenigen nach den F i g. 6 und 7 darin, daß der Gasstrom aus der vierten Wärmezufuhrst u ic 2 in dem Anlagenteil, in dem mit Abgas gearbeitet wird, mit dem Gasstrom aus der vierten Wärmezufuhr -The embodiments according to FIGS. 8 and 9 differ from those according to FIGS. 6 and 7 in that the gas stream from the fourth supplies heat u ic 2 in the part of the plant where exhaust gas is used with the gas flow from the fourth heat supply -
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stufe 2' in dem Anlagenteil, in dem mit Verbrennungsgas gearbeitet wird in der dritten Wärmezufuhrstufe 3 vereinigt wird. Der vereinigte Strom gelangt dann in die zweite Wärmezufuhrstufe 4 und von dort in die erste Wärmezufuhrstufe 5. Anschließend wird er durch das Abgasgebläse 6 wegbefördert. Da auch in dieser Vorerhitzeranlage die Röstreaktionen des zugeführten Rohmaterials vollständig beim Durchlaufen der vierten Stufen 2 und 2' beider Anlagenteile in Reihenschaltung erfolgt, ergibt sich als thermischer Wirkungsgrad der gleiche wie bei den Anlagen nach den F i g. 6 und 7. Bei den hier gezeigten Anlagen ist aber der Strömungsweg des Gases durch die dritte, zweite und erste Stufe in einem einzigen Anlagenteil zusammengefaßt, was sich als wirtschaftlich erweist, wenn diese Anlage mit einem Brennersystem relativ kleiner Kapazität verbunden wird, weil diese Anlagen wegen ihrer Anzahl von Wärmezufuhrstufen klein bauen und relativ einfach sind. Allerdings kann in diesem Fall die Einstellung der Verbrennungsgasmenge des Brenners 8 im Brennofen 1 und des zusätzlichen Brenners 8' nicht so freizügig erfolgen wie bei den Vorerhitzeranlagen nach den F i g. 6 und 7.stage 2 'in the part of the plant in which combustion gas is used in the third heat supply stage 3 is united. The combined stream then passes into the second heat supply stage 4 and from there into the first Heat supply stage 5. It is then transported away by the exhaust gas fan 6. As in this one too Preheater system completely eliminates the roasting reactions of the fed raw material as it passes through the fourth Levels 2 and 2 'of both parts of the system are connected in series, results in the thermal efficiency of the same as in the case of the systems according to FIGS. 6 and 7. In the systems shown here, however, is the flow path of the gas through the third, second and first stage combined in a single part of the system, which is proves economical when this system is connected to a burner system of relatively small capacity because these systems are small and relatively simple due to their number of heat supply stages. However In this case, the setting of the amount of combustion gas of the burner 8 in the kiln 1 can be adjusted and the additional burner 8 'are not carried out as freely as in the preheater systems according to FIGS. 6th and 7.
In den Vorerhitzeranlagen nach den F i g. 6 bis 8 sind fas: die gleichen Ergebnisse erzielbar, da das Rohmaterial in Reihe aus der vierten Wärmezufuhrstufe 2 des Anlagenteiles, in dem mit Abgas gearbeitet wird, zur vierten Wärmezufuhrstufe 2' desjenigen Anlagenteils, in dem mit Verbrennungsgas gearbeitet wird, strömt und dann in den Brennofen 1 eintritt.In the preheater systems according to FIGS. 6 to 8 are fas: the same results can be achieved since the raw material comes in series from the fourth heat supply stage 2 of the Part of the system in which exhaust gas is used to the fourth heat supply stage 2 'of that part of the system, in which combustion gas is used, flows and then enters the kiln 1.
Der Wärmeübergang in den einzelnen Wärmezufuhrstufen zwischen dem Rohmaterial und dem Heißgas kann im Gegenstrom oder im Gleichstrom zwischen beiden erfolgen. Weiter versteht sich, daß die Wärmezufuhrstufen der erfindungsgemäßen Vorerhitzeranlage nicht nur in den Anlagen Verwendung finden können, in denen gemäß den F i g. 4 bis 9 Zyklone zur Anwendung kommen, sondern daß dies auch bei Anlagen der Fall ist, bei denen der Wärmeübergang erfolgt, während das pulverförmige Rohmaterial in einem Türbulenz- oder Wirbelstrom suspendiert ist. Außerdem versteht sich, daß trotz der Erläuterung der einzelnen Ausführungsformen in Verbindung mit den zwei repräsentativen Beispielen des Zyklon- und des Luftstrom-Röstofens die Verwendung eines nach Art und Konstruktion bestimmten Röstofens nicht kritisch ist, sondern daß vielmehr jede Bauart eines solchen Röstofens brauchbar ist, vorausgesetzt, daß es sich um einen solchen handelt, bei dem Verbrennungsgas unabhängig vom Brennofen erzeugt werden kann.The heat transfer in the individual heat supply stages between the raw material and the hot gas can take place in countercurrent or in cocurrent between the two. It is also understood that the Heat supply stages of the preheater system according to the invention are not only used in the systems can, in which according to the F i g. 4 to 9 cyclones are used, but that this also applies to systems is the case in which the heat transfer takes place while the powdery raw material is in a door bulb or eddy current is suspended. It is also understood that despite the explanation of each Embodiments in connection with the two representative examples of the cyclone and airflow roasting ovens the use of a roasting oven determined by its type and construction is not critical, but rather that any type of roasting oven can be used, provided that it is one acts in which combustion gas can be generated independently of the furnace.
Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, besteht die erfindungsgemäße Vorerhitzeranlage im wesentlichen aus einem Anlagenteil, in dem die Vorerhitzung des pulverförmigen Rohmaterials nur mit heißem Abgas aus einem Brennofen erfolgt, sowie aus einem dazu parallel angeordneten Anlagenteil, in dem die Vorerhitzung nur mit einem getrennt erzeugten Verbrennungsgas erfolgt, wobei die Rohmaterial-Teilströme in den jeweiligen Anlagenteilen nach unten bis zum Brennofen fließen. Eine bevorzugte Ausführung besteht darin, daß die Rohmaterial-Teilströme am Ende der Vorerhitzeranlage durch die dem Brennofen am nächsten gelegenen Wärmezufuhrstufen in Reihe geschaltet fließen und dann in den Brennofen eintreten. In der erfindungsgemäßen Anlage erfolgt die Röstung des Rohmaterials mit der niedrigstmöglichen Materialtemperatur weitgehend vollständig, so daß es möglich ist, die Gesamtgröße des Brennersystems zu verringern und den thermischen Gesamtwirkungsgrad erheblich anzuheben. Darüber hinaus kann die in dem Brenner 8 und dem zusätzlichen Brenner 8' verbrauchte Brennstoffmenge beliebig so eingeregelt werden, daß man optimale Brennbedingungen erhält, wobei die Verbrennungszustände beider Brenner, z. B. deren Luftüberschuß, freizügig mit Hilfe der Abgasgebläse jedes Anlagenteiles gesteuert werden können. Daraus folgt, daß der Betrieb erleichtert und der Energieverbrauch verringert werden kann. Insgesamt ist also die erfindungsgemäße Anlage den bisher eingesetzten Anlagen beträchtlich überlegen.As can be seen from the above, the preheater system according to the invention essentially consists from a part of the plant in which the powdery raw material is preheated only with hot exhaust gas takes place from a furnace, as well as from a part of the system arranged parallel to it, in which the preheating takes place only with a separately generated combustion gas, the raw material substreams in the respective parts of the system flow down to the kiln. A preferred embodiment consists in that the raw material partial flows at the end of the preheater system through those closest to the kiln Heat supply stages flow connected in series and then enter the kiln. In the invention Plant, the roasting of the raw material takes place largely at the lowest possible material temperature completely, so that it is possible to reduce the overall size of the burner system and the thermal To increase the overall efficiency considerably. In addition, in the burner 8 and the additional Burner 8 'the amount of fuel consumed can be regulated as desired so that optimal burning conditions are achieved receives, the combustion states of both burners, e.g. B. their excess air, freely with With the help of the exhaust fan of each part of the system can be controlled. It follows that the operation is facilitated and the energy consumption can be reduced. Overall, the system according to the invention is the systems used up to now are considerably superior.
Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings
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| DE2356221A DE2356221C3 (en) | 1973-11-10 | 1973-11-10 | Plant for preheating powdered raw material for cement production |
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-
1973
- 1973-11-10 DE DE2356221A patent/DE2356221C3/en not_active Expired
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2356221A1 (en) | 1975-05-15 |
| DE2356221C3 (en) | 1984-05-17 |
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