用于生产水泥熟料的系统和方法技术方案

旁通系统用于在生产水泥熟料的设备和方法中使用，其中，在窑炉中产生的一部分窑炉废气经由连接在窑炉与煅烧炉之间的旁通管线分流为旁通气体，被冷却和除尘。然后，除尘的旁通气体再循环到煅烧炉和/或布置在冷却器与煅烧炉之间的三次空气管线中和/或窑炉与煅烧炉之间的区域中。

System and method for producing cement clinker

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产水泥熟料的系统和方法
本专利技术涉及用于生产水泥熟料的设备和方法。
技术介绍
由于在生产水泥熟料期间所使用的原料和燃料的原因，在预热器与窑炉之间形成循环的有害物质被释放。为了减少有害物质，因此已知经由旁通管线分流一部分窑炉废气并净化其中的有害物质。基于有害物质的量，在此使用3％至超过30％的旁通率。DE3829853C1公开了一种用于在水泥熟料的生产期间减少盐循环的方法，其中，载有有害物质的一部分窑炉废气经由旁通管线被除去，然后被冷却并供应至粉尘分离器械。除尘后的旁通气体再循环到生粉预热器中。这也提供了布置在预热器之后的脱氮装置也能够用于对旁通气体进行脱氮的可能性。然而，存在的缺点是，就能够通过的气体量而言，预定的预热器受到其旋风分离器的尺寸和其后布置的风扇的尺寸的限制。因此，需要相应地减少窑炉废气，从而窑炉设备的熟料产量降低。
技术实现思路
于是，本专利技术的目的在于详细说明旁通气体的脱氮的概念，在该概念中，窑炉设备的产量受到的影响要小得多。根据本专利技术，所述目的通过权利要求1和7的特征来实现。根据本专利技术的用于生产水泥熟料的设备大体包括：(a)预热器，其用于预热生水泥料来形成预热的生水泥粉，(b)煅烧炉，其用于煅烧预热的生水泥粉来形成煅烧的生水泥粉，(c)窑炉，其用于最终燃烧煅烧的生水泥粉来形成水泥熟料，其中，产生了窑炉废气，(d)冷却器，其用于冷却水泥熟料，以及(e)旁通系统，其具有：(e1)旁通管线，其连接在窑炉与煅烧炉之间，并且用于将从窑炉流到煅烧炉的窑炉废气的一部分分流为旁通气体，(e2)冷却装置，其用于冷却旁通气体，和(e3)粉尘分离器，其用于分离旁通气体中含有的粉尘，粉尘分离器具有用于供应冷却的旁通气体的入口、用于除去分离的粉尘的至少一个排出开口和用于除尘后的旁通气体的出口开口。此外，在粉尘分离器的出口开口与煅烧炉之间设置有用于除尘后的旁通气体的再循环管线，其中，再循环管线通向煅烧炉和/或通向布置在冷却器与煅烧炉之间的三次空气管线和/或通向窑炉与煅烧炉之间的区域。根据本专利技术的用于生产水泥熟料的方法的特征在于，将生水泥粉在预热器中预热，在煅烧炉中煅烧并在窑炉中进行最终燃烧，然后在冷却器中冷却在该工艺中生产的水泥熟料，其中，将在窑炉中产生的一部分窑炉废气经由连接在窑炉与煅烧炉之间的旁通管线分流为旁通气体，进行冷却并除尘。除尘后的旁通气体再循环到煅烧炉和/或再循环到布置在冷却器与煅烧炉之间的三次空气管线中和/或再循环到窑炉与煅烧炉之间的区域中。除尘后的旁通气体再循环到煅烧炉中或再循环到窑炉与煅烧炉之间的区域中，使得冷却的旁通气体可以在煅烧炉中用作燃烧空气，特别是如果其已经通过空气进行冷却的情况下。通过这种方式，再循环的旁通气体替代了一部分三次空气，使得通过预热器的气体量没有显著变化。因此，窑炉可以在大体不变的熟料产量下运行。本专利技术所基于的研究在此还揭示了，在整个设备的热消耗方面没有出现显著的缺点，然而，设备可以用于煅烧炉(SNCR)或窑炉废气(SCR)中的NOx还原，因此不需要用于旁通废气的NOx还原的单独器械。根据本专利技术的优选配置，由于供应空气，旁通气体在冷却装置中被冷却，从而旁通气体中的气态有害物质凝结在夹带的粉尘上并且可以在随后的粉尘分离器中被分离掉。此外，旁通气体的氧含量通过与空气混合而相应地增加，因此再循环的旁通气体可以在煅烧炉中用作燃烧空气。根据本专利技术的另一配置，粉尘分离器设计为用于超过300℃的温度范围的热气体过滤器。为此，可以使用例如静电过滤器、陶瓷过滤器或至少一个旋风分离器。旁通气体的温度一方面必须低到使得待分离的有害物质积聚在粉尘颗粒上，而另一方面必须尽可能高，以避免不必要的热损失。基于待分离的有害物质，热气体过滤温度(即旁通气体供应至粉尘分离器的温度)为300至550℃，优选400至500℃。在煅烧炉区域中再循环的除尘后的旁通气体取代了煅烧炉中原本需要的一部分三次空气之后，煅烧炉中不需要的三次空气(来自冷却器前部区域的冷却器废气)可以以其他方式使用，特别是用于热回收，因此进一步改善了整体热平衡。在本专利技术所基于的研究中，还发现有利地应当将窑炉中产生的窑炉废气的不超过3至15％、优选5至12％分流为旁通气体。否则，在更高的旁通率下，冷却器效率会由于继而的三次空气量急剧下降而显著降低。然而，在这种情况下，通过设置利用较冷的中间空气来运行的用于热回收的设备，可以有利地补偿较低的冷却器效率。附图说明在附图中，图1示出用于生产水泥熟料的设备的示意图，其中除尘后的旁通气体再循环到窑炉与煅烧炉之间的区域中，图2示出用于生产水泥熟料的设备的示意图，其中除尘后的旁通气体再循环到布置在冷却器与煅烧炉之间的三次空气管线中，和图3示出用于生产水泥熟料的设备的示意图，其中除尘后的旁通气体直接再循环到煅烧炉中。具体实施方式图1所示的设备大体由用于预热生水泥料2来形成预热的生水泥粉的预热器1、用于煅烧预热的生水泥粉来形成煅烧的生水泥粉的煅烧炉3、用于最终燃烧煅烧的生水泥粉来形成水泥熟料的窑炉4、用于冷却水泥熟料的冷却器5和旁通系统6组成。在所示的示例性实施例中，预热器1设计为具有彼此上下布置的多个旋风分离器1a至1c的悬浮预热器。煅烧炉3由夹带流反应器形成，并且回转窑炉4的废气从底部向顶部流过煅烧炉3。预热的生水泥粉以常规形式馈送到煅烧炉3的下部区域中的窑炉废气中。在煅烧炉3的区域中，还设置有一个或多个燃料供应点7，经由燃料供应点7来供应煅烧所需的燃料。燃烧空气经由来自冷却器5的三次空气管线8来供应，其中，如果需要，三次空气以分级的方式引入，即在不同的高度引入。在煅烧炉3的端部，设置有分离的旋风分离器3a，其将废气与煅烧的生水泥粉分离。当废气用于对预热器1中的生水泥料2进行预热时，煅烧的生水泥料经由管线9进入窑炉4。窑炉4优选地设计为回转窑炉，冷却器5直接连接到该回转窑炉。为了中断有害物质的任何循环(比如碱或氯的循环)，设置为旁通系统6包括连接在窑炉4与煅烧炉3之间的旁通管线60，旁通管线60用于将从窑炉4流到煅烧炉3的一部分废气的分流为旁通气体。旁通管线60通向用于冷却旁通气体的冷却装置61，其中，空气10借助于风扇11经由冷却空气供应开口来供应。旁通气体在窑炉4与煅烧炉3之间的分流处具有1100至1200℃的温度范围，并且在冷却装置61中冷却至300至550℃的温度范围、优选400至500℃的温度范围。然后在该温度下，气体流入粉尘分离器63，粉尘分离器63设计为用于超过300℃的温度范围、特别是用于300至550℃、优选400至500℃的范围的热气体过滤器。所述粉尘分离器例如由静电过滤器、陶瓷过滤器或至少一个旋风分离器形成。分离的粉尘经由排出开口631排出，而除尘后的旁通气体经由出口开口632和再循环管线64再循环到窑炉与煅烧炉之间的区域中。为此，旁通系统6包括风扇67，借助于该风扇将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生产水泥熟料的设备，其具有：/n(a)预热器(1)，其用于预热生水泥料(2)来形成预热的生水泥粉，/n(b)煅烧炉(3)，其用于煅烧所述预热的生水泥粉来形成煅烧的生水泥粉，/n(c)窑炉(4)，其用于最终燃烧所述煅烧的生水泥粉以形成水泥熟料，其中，产生了窑炉废气，/n(d)冷却器(5)，其用于冷却所述水泥熟料，以及/n(e)旁通系统(6)，其具有/n(e1)旁通管线(60)，其连接在所述窑炉(4)与所述煅烧炉(3)之间，并且用于将从所述窑炉流到所述煅烧炉(3)的所述窑炉废气的一部分分流为旁通气体，/n(e2)冷却装置(61)，其用于冷却所述旁通气体，和/n(e3)粉尘分离器(63)，其用于分离所述旁通气体中含有的粉尘，所述粉尘分离器(63)具有用于供应冷却的所述旁通气体的入口，具有用于除去分离的粉尘的至少一个排出开口(631)，并且具有用于除尘后的旁通气体的出口开口(632)，/n其特征在于，/n(f)所述粉尘分离器(63)的所述出口开口(631)与所述煅烧炉(3)之间设置有用于所述除尘后的旁通气体的再循环管线(64、65、66)，其中，所述再循环管线通向所述煅烧炉(3)和/或通向布置在所述冷却器(5)与所述煅烧炉之间的三次空气管线(8)和/或通向所述窑炉(4)与所述煅烧炉(3)之间的区域。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170822 DE 102017119155.01.一种用于生产水泥熟料的设备，其具有：
(a)预热器(1)，其用于预热生水泥料(2)来形成预热的生水泥粉，
(b)煅烧炉(3)，其用于煅烧所述预热的生水泥粉来形成煅烧的生水泥粉，
(c)窑炉(4)，其用于最终燃烧所述煅烧的生水泥粉以形成水泥熟料，其中，产生了窑炉废气，
(d)冷却器(5)，其用于冷却所述水泥熟料，以及
(e)旁通系统(6)，其具有
(e1)旁通管线(60)，其连接在所述窑炉(4)与所述煅烧炉(3)之间，并且用于将从所述窑炉流到所述煅烧炉(3)的所述窑炉废气的一部分分流为旁通气体，
(e2)冷却装置(61)，其用于冷却所述旁通气体，和
(e3)粉尘分离器(63)，其用于分离所述旁通气体中含有的粉尘，所述粉尘分离器(63)具有用于供应冷却的所述旁通气体的入口，具有用于除去分离的粉尘的至少一个排出开口(631)，并且具有用于除尘后的旁通气体的出口开口(632)，
其特征在于，
(f)所述粉尘分离器(63)的所述出口开口(631)与所述煅烧炉(3)之间设置有用于所述除尘后的旁通气体的再循环管线(64、65、66)，其中，所述再循环管线通向所述煅烧炉(3)和/或通向布置在所述冷却器(5)与所述煅烧炉之间的三次空气管线(8)和/或通向所述窑炉(4)与所述煅烧炉(3)之间的区域。


2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述冷却装置(61)包括用于将冷却空气供应到所述旁通气体中的冷却空气供应开口(62)。


3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述粉尘分离器(63)设计为用于超过300℃的温度范围的热气体过滤器。


4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述粉尘分离器(63)由静电过滤器、陶瓷过滤器或至少一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安·布林克曼，克劳斯·阿德勒，莱因哈德·贝尔曼，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯工业解决方案股份公司，蒂森克虏伯股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE