JPS61197452A

JPS61197452A - サスペンシヨンプレヒ−タ

Info

Publication number: JPS61197452A
Application number: JP3703285A
Authority: JP
Inventors: 敏道藤井; 勝木　恒男
Original assignee: Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
Priority date: 1985-02-26
Filing date: 1985-02-26
Publication date: 1986-09-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はサスペンションプレヒータに係り、特に排ガス
温度を容易に調整することができるよう改良されたサス
ペンションプレヒータに関するものである。

［従来の技術］セメント製造装置の粉末原料余熱装置等にサスペンショ
ンプレヒータが広く用いられている。また、独立した熱
源を有する流動層仮焼装置を付設したいわゆるニューサ
スペンションプレヒータも周知である。

第２図は、従来のサスペンションプレヒータを備えたセ
メント製造プラントの構成を概略的に示すものであり、
１はサスペンションプレヒータ、２はサスペンションプ
レヒータｌで余熱された原料が導入されるロータリーキ
ルン（回転窯）、３はキルン２で焼結されたタリンカを
冷却するためのターラである。また４はサスペンション
プレヒータｌから排ガスを誘引するための誘引ファンで
ある。

このサスペンションプレヒータｌは、複数段（図示の例
では５段）に配設したサイクロンｃＩ〜Ｃ５を有する。

そして、各段のサイクロンＣＩ〜Ｃ５の間は、それぞれ
ガス導管１１〜１４及び原料シュー）２１〜２４により
連絡されている。

ロータリーキルン２から導管１５によって送られる高温
のガスは最下段のサイクロンＣ５からガス導管１４を経
て下から２番目のサイクロンＣ４へ、そしてサイクロン
Ｃ４からガス導管１３を経て下から３番目のサイクロン
Ｃ３へ、最終的には最上段サイクロンＣ＋と順次導かれ
る。

一方、セメント原料は、最上段サイクロンＣＩと上から
２番目のサイクロンＣ２との間のガス導管１１に接続さ
れた原料供給部（本例では原料投入用シュート）から供
給され、該ガス導管ｌｌ内を最上段サイクロンＣ１に向
い上昇するガスに接触浮遊されてこれと熱交換された後
、最上段サイクロンＣ−内にて捕集される。

この捕集されたセメント原料は、シュート２１から、サ
イクロンＣ２とサイクロンＣ３との間のガス導管１２へ
供給される。そして、このガス導管１２内をサイクロン
Ｃ２に向い上昇するガスに接触浮遊されてこれと熱交換
された後、２番目のサイクロンＣ２内にて捕集される。

以後、同様にして、サイクロンＣｎにより捕集されたセ
メント原料は下のサイクロンＣｎ＋１の入口側ガス導管
へ供給され、このガス導管内を上昇するガスに接触浮遊
させて熱交換させることにより次第に高温に加熱された
後、原料シュート２５からキルン２へ送給される。

このサスペンションプレヒータによれば、原料とガスと
の熱交換を効率よく行うことができ、熱消費量が低減さ
れる。而して、サイクロン設置段数を増加することは熱
消費の低下のために極めて有効である。近年、サイクロ
ンの設置段数は４段から５段に増加させる多段化が広く
行われている。

ところで、セメント焼成装置において、サスペンション
プレヒータの排ガスが保有する熱を利用して原料の乾燥
や或いは発電を行うことがある。すなわち、プレヒータ
ｌの排ガスを導入する原料乾燥機を設置し、石灰石や粘
土の乾燥を行ったり、同様にプレヒータｌの排ガスを導
入する廃熱ボイラを設置して発電を行うものである。

［発明が解決しようとする問題点］ −Ｓに、サスペンションプレヒータにおいては、プレヒ
ータ排ガス温度はサイクロンの設置段数によって正常運
転時にはほぼ定まった値となり、プレヒータの設計に際
してサイクロンの設置段数を決定してしまうと、そのプ
レヒータの運転条件を多少変更してもプレヒータ排ガス
温度はこれを大幅に変更することはできないという装置
構成上の特性を有している。

即ち、高温ガスが被予熱原料との熱交換がほぼ一定の効
率で行なわれ、高温ガスの保有する熱量を被予熱原料に
与えるように、サスペンションプレヒータは設計されて
いる。

例えば、サイクロンを５段に備えた第２図のセメント製
造プラントにおいては、プレヒータ排ガス温度は、通常
２８０〜３２０℃である。また４段にサイクロンを備え
たサスペンションプレヒ−タ（図示せず）においては、
プレヒータ排ガス温度が約３２０〜３６０℃になる。

なお、ロータリーキルンへの燃料供給量を変えることに
よりプレヒータ排ガス温度を変更することは可能ではあ
るが、ロータリーキルンには、一般に、最適な効率とな
る熱負荷が定められているところから、このような燃料
供給量を変えた運転を行うと極度に効率が悪くなる。ま
た、燃料供給量の増減によりキルン内部の温度が上昇す
ると。

種々の原因により内張耐火物は損傷が生じ得る。

このようなことから、燃料供給量を変えることによる大
幅なプレヒータ排ガス温度の変更は不可能である。

そのため、従来のサスペンションプレヒータにおいては
、原料乾燥や廃熱発電を行う場合、次のような問題があ
った。

■　原料乾燥装置においては、原料水分に変動があって
も十分な乾燥を行うことが要請されるので、熱源ガスた
るプレヒータ排ガスが十分な熱量を保有することが要請
される。ところで、セメントプラントは降雨量が季節に
よって著しく変動する例えば雨期と乾期とがある地域に
設けられることも多い、このような場合、雨期には原料
の水分含有率が著しく高くなるので、２８０〜３２０’
Ｏ（５段サイクロンの場合）ないしは３２０〜３６０℃
（４段サイクロンの場合）の温度のプレヒータ排ガスで
は十分な乾燥を行うことができなくなり、さらに高い温
度のプレヒータ排ガスが要請されることがある。

また、逆に、原料水分含有率の著しく高い雨期に合せて
乾燥機の仕様を決定した場合には、２８０〜３２０℃（
５段サイクロンの場合）ないしは３２０〜３６０℃（４
段サイクロンの場合）の温度の排ガスは、原料の乾燥の
ためには不必要に高温のものとなり、セメントプラント
全体としての熱損失が大きくなる。

■　プレヒータ排ガスを熱源とする廃熱ボイラを設置し
て廃熱発電を行う場合、ボイラ効率は入気温度が高いほ
うがよいのであるが、プレヒータ排ガス温度を上げてボ
イラ効率を高めようとすると、キルンへの燃料供給量が
多くなリキルンでの熱消費量が増大する。

ところで、セメントプラントにおいては、プラント全体
の経済性を考えると、セメント焼成コストと発電コスト
の合計を考えねばならないが、従来の方式ではサイクロ
ン段数を決定するとプレヒータ排ガス温度がほぼ一定と
なるため（例えば、前述のように、５段サイクロンのも
のでは約２８０〜３２０℃、４段サイクロンのものでは
約３２０〜３６０℃の範囲の温度になる。）、プラント
の運転条件を多少変更しても廃熱発電及びセメント焼成
の合計コストを最小とするための最適運転条件となるよ
うにプレヒータ排ガス温度を変更することは不可能であ
る。

■　また、ボイラ休転中はプレヒータ排ガスの保有する
熱量は無駄に放出されることになり、特にサイクロンを
４段とした場合には５段設置した場合に比べ、プレヒー
タ排ガス温度が高いので消費量の無駄が大きくなる。

本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、プレヒータ
排ガス温度を容易に調整することができ、プレヒータに
原料乾燥装置や廃熱発電設備を接続した場合に、セメン
ト製造プラント等のプラント全体としての効率のよい運
転を行うことができるサスベンジ言ンプレヒータを提供
することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］本発明は、多段に配設されたサイクロン、及びこれらを
順次に接続するガス導管、原料シュート等から成るサス
ペンションプレヒータにおいて。

原料供給部を、最上段サイクロンに接続されたガス導管
と、それよりも下方の１又は２以上のガス導管とに設け
、複数の原料供給部から原料を供給（以下、投入という
ことがある。）シ得るよう構成したものである。

［作用］本発明のサスペンションプレヒータは、最も上方の供給
部からの原料投入量と、それよりも下段側の供給部から
の原料投入量とを調整することによりプレヒータ排ガス
温度を変更でさる。

即ち、投入原料の全量を最上方の供給部から投入した場
合には、プレヒータ排ガス温度は最も低いレベルとなる
。また、下方側の供給部からの投入量を増加すれば、こ
の下方側供給部から投入された原料とガスとの接触時間
は短いから、プレヒータ内における熱交換量が少なくな
りそれだけプレヒータ排ガス温度が高くなる。

［実施例］以下図面を参照して本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の実施例に係るサスベンジ璽ンプレヒー
タを採用したセメントプラントの構成図である。この第
１図の実施例において、基本的な構成及びその作用は同
じであるので、同一部材は同一符号をもって示し、その
説明を省略する。

しかして、本実施例装置においては原料供給部たる原料
投入用シュートがガス導管１１．１２．１３の３箇所に
設けられている。

この実施例装置において、廃熱ボイラが休転していると
きや乾燥される原料の含有水分量が最も低いときなどプ
レヒータｌの排ガス温度が最も低いレベル（例えば約２
８０℃程度）でよいときには、原料の全量をシュート５
ａから投入する。

そして、雨期になって原料水分含有量が増加したときや
、廃熱発電機の出力を高めるときなどプレヒータ１の排
ガス温度を高める（例えば３２０℃よりも高い温度にす
る）必要が生じたときには、シュート５ｂ、５ｃからの
投入量を増す、シュート５Ｃはシュート５ｂよりも下段
側にあるので。

シュート５ｂから投入するよりもシュート５ｃから投入
した方がそれだけ原料粉末とガスとの接触時間が短くな
り、プレヒータ排ガス温度は高まる。このように、各シ
ュート５ａ、５ｂ、５ｃからの投入量を調節することに
よりプレヒータ排ガス温度を、サイクロン設置段数から
定まる排ガス温度範囲よりも低い又は高い範囲に調節す
ることができ、これにより、原料の十分な乾燥や発電機
出力の調整を行うことができ、しかも燃料の無駄な消費
も防止される。

なお１本実施例装置においては、シュート５ａ、５ｂ、
５Ｃの全てから同時に原料を投入してもよく、各シュー
ト５ａ、５ｂ、５ｃのうちいずれか一つもしくは各シュ
ート５ａ〜５ｃのうちいずれか二つから原料を投入する
ようにしてもよい。また、原料を２以上のシュートから
投入する場合、二つのシュートからの投入量を任意に案
分することもできる。

上記実施例においては原料投入用のシュートはガス導管
１１．１２．１３に設けられているが、本発明において
は更にガス導管１４にシュートを設けるようにしてもよ
い、ただしガス導管１４から投入された原料はそれ程加
熱されないうちにキルン２に導入されるので、なるべく
上段側のガス導管１１．１２に原料投入用シュートを設
けるのが好ましい。

なお、本発明は、サスベンジ１ンプレヒータｌとキルン
２との間に独立した熱源を有する仮焼装置を設置したい
わゆるニューサスペンションプレヒータにも適用できる
。

無論本発明のプレヒータは、セメント製造プラント以外
の各種の装置における浮遊式加熱装置に適用し得る。

［効果］以上詳述したように、本発明はサイクロンに接続された
ガス配管のうち最上部のガス導管以外にも原料供給部を
設けるようにしたものであり、プレヒータ排ガスを当該
プレヒータにおけるサイクロン設置段数によって定まる
プレヒータ排ガス温度範囲よりも高い又は低い温度に容
易に調整することができる。

そのため、プレヒータ排ガスを熱源とする原料乾燥装置
を設置した場合には、原料含有水分量が変動しても原料
の乾燥を十分に行える。また、プレヒータ以外には他の
熱源を設ける必要はない。

また原料含有水分量が少ない場合にはプレヒータ排ガス
温度を低くして熱の無駄な消費を防止できる。

また、廃熱ボイラを設置した場合には、ボイラと発電機
の効率に合せてプレヒータ排ガス温度を調整することが
できるので、セメント製造等のプラント全体におけるエ
ネルギーの有効利用が図れ、省エネルギー化が促進され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例装置を備えたセメント製造プラ
ントの概略的な構成図、第２図は従来のセメント製造プ
ラントの概略的構成図である。ｌ・・・サスペンションプレヒータ、２・・・ロータリーキルン。３・・・クーラ、４・・・誘引ファン、５ａ、５ｂ、５ｃ・・・原料投入用シュート、Ｃ＋　”
　Ｃｓ・・・サイクロン、１１−１５・・・ガス導管、２１〜２５・・・原料シュート。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）サイクロンが多段に配設されており、各段のサイ
クロンの間には、下段側サイクロンから上段側サイクロ
ンへガスを導くガス導管、及び上段側サイクロンから下
段側サイクロンへ被加熱原料を導く原料シュートが配設
されているサスペンションプレヒータにおいて、被加熱
原料の供給部を、前記ガス導管のうち最上段のサイクロ
ンに接続されたガス導管と、それよりも下方の１又は２
以上のガス導管とに設けたことを特徴とするサスペンシ
ョンプレヒータ。