BE1030182B1 - Un systeme et procede de production de clinker de ciment par combustion oxygaz - Google Patents
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Abstract
La présente invention fournit un système et procédé de production de clinker de ciment par combustion oxygaz, comprenant préchauffeur, calcinateur, chambre d’entrée du four, four rotatif et refroidisseur, dans lequel le refroidisseur inclut une première zone de refroidissement et une deuxième zone de refroidissement, dans lesquelles la première est composée d’une première séparation de refroidissement et d’une deuxième séparation de refroidissement. L’entrée de la première séparation de refroidissement est alimentée en un mélange d’oxygène pur de forte concentration et de gaz de combustion à dioxyde de carbone, et sa sortie est raccordée à l’arrivée d’air du four rotatif, et le premier gaz refroidi rejeté depuis la sortie de la première séparation de refroidissement pénètre l’arrivée d’air du four rotatif en tant qu’air secondaire ; l’entrée de la deuxième séparation de refroidissement est alimentée en gaz de combustion à dioxyde de carbone, et sa sortie est raccordée à l’arrivée d’air du four rotatif via le premier conduit, permettant au deuxième gaz refroidi rejeté depuis la sortie de la deuxième séparation de refroidissement de pénétrer l’arrivée d’air du four rotatif en tant qu’air quaternaire, et d’ajuster la concentration de O2 dans le gaz mélangé du four rotatif où la température de flamme de la combustion oxygaz est ainsi contrôlée.
Description
UN SYSTEME ET PROCEDE DE PRODUCTION DE CLINKER DE CIMENT PAR
COMBUSTION OXYGAZ
Domaine technique
La présente invention concerne le domaine technique des procédés cimentiers, et plus particulièrement un système et procédé de production de clinker de ciment par combustion oxygaz.
Description de l'art connexe
Avec le réchauffement climatique, les émissions de dioxyde de carbone suscitent un intérêt de plus en plus manifeste, et d'énormes quantités de dioxyde de carbone sont produites durant la production de ciment. Selon certaines statistiques, la production d’une tonne de ciment émet 0,6 à 0,7 tonnes de dioxyde de carbone. Le dioxyde de carbone des gaz émis par les fours de cimenterie provient principalement de deux sources : 1. Le dioxyde de carbone généré par la combustion de combustible, représentant environ 40%. 2. Le dioxyde de carbone généré par la décomposition de carbonate des matériaux bruts, représentant environ 60%.
La feuille de route de la technologie du ciment 2050 développée par l'Agence International de l'énergie (IEA) en coopération avec the l'Initiative Ciment pour le développement durable (CSI) indique que le captage et le stockage du carbone est actuellement la nouvelle technologie la plus viable de réduction des émissions de CO, de l’industrie du ciment, et l’on prévoit la suppression de 56% des émissions de CO: en 2050. La technologie oxygaz dispose de bonnes perspectives de développement dans le captage et le stockage du carbone.
La combustion oxygaz se réfère à l’utilisation d’oxygène industriel à la place de l’air pour brûler le carburant, ce qui permet de brûler le carburant de facon plus complète. La combustion oxygaz jouit de nombreux avantages par rapport à la combustion à air : 1) comparée à la combustion à air, environ 79% de l’azote de l'air n’est plus impliqué dans la combustion oxygaz, de qui accroît la température des flammes ; 2) il y a moins d’azote dans les gaz de combustion, et les produits de la combustion sont des substances tri-atomiques, l’effet de transfert thermique sur les substances tri-atomiques est supérieur à celui des substances di-atomiques, ce qui bénéficie à l’amélioration de l’efficacité de chauffage ; 3) l’azote n’est plus impliqué dans les rejets de fumée, ce qui peut réduire de facon significative la quantité de gaz de combustion et les pertes de chaleur des rejets de fumée ; 4) la technologie de combustion oxygaz permet d’économiser du carburant, d’atténuer les émissions de NOx et de répondre aux exigences de purification environnementale.
Actuellement, la technologie oxygaz est largement utilisée en verre flotté et fours à fibre de verre, et ses applications dans les fours à ciment est en phase de recherche et développement. Pour les fours à ciment, la technologie oxygaz est largement employée dans les préchauffeurs et fours rotatifs.
Une des solutions pour la combustion oxygaz dans les fours à ciment est décrite ci-dessous :
Le refroidisseur originel est divisé en une première zone de refroidissement et une deuxième zone de refroidissement. La première zone de refroidissement est alimentée en un mélange d’oxygène pur et de gaz de combustion à dioxyde de carbone pour les échanges thermiques avec le clinker, et une partie du mélange gazeux d’échange thermique pénètre le four rotatif et l’autre partie pénètre le pré-calcinateur pour effectuer la combustion oxygaz dans le four rotatif et le pré-calcinateur ; la deuxième zone de refroidissement est alimentée en air conventionnel pour des échanges thermiques avec le clinker, et l’air est utilisé ou rejeté en tant que chaleur de rebut après échange thermique.
La solution susmentionnée présente les problèmes suivants : 1. La concentration de O2 dans le mélange O02/CO2 distribué dans le four rotatif n’est pas facile à ajuster, il n’est donc pas possible de contrôler la température de flamme de la combustion oxygaz dans le four rotatif, car la concentration de
O2 dans le mélange 02/CO2 versé dans la première zone de refroidissement est difficile à ajuster de façon flexible en production. La raison est la suivante : le mélange 02/CO2 pénètre d’abord la première zone de refroidissement du refroidisseur puis pénètre le four rotatif pour combustion du carburant. La structure du refroidisseur et de la zone du lit de grille demeure inchangée durant l’opération, et le flux d’air de refroidissement correspondant à la zone de lit de grille de la première zone de refroidissement est relativement fixe. Ainsi, l’augmentation de gaz de combustion circulant peut réduire la concentration de O2 dans le mélange O2/CO,, mais elle augmente le flux d’air de refroidissement, qui conduit à une augmentation de la résistance du lit de grille ; si le volume de gaz de combustion circulant est réduit, La concentration de O2 dans le mélange 02/CO02 va accroître mais elle va également provoquer la réduction du flux d’air de refroidissement, ce qui engendre un refroidissement insuffisant du clinker dans la première zone de refroidissement. 2. La température de flamme dans le four rotatif est si élevée que la paroi est facilement endommagée. En particulier lorsque la taille et le sens de la flamme sont instables durant la combustion, la flamme à haute température entre facilement en contact avec la paroi du four rotatif et l’endommage ainsi.
Afin de remédier aux défauts de l’art antérieur, la présente invention fournit un système et procédé de production de clinker de ciment par combustion oxygaz afin de résoudre l’inconvénient de la technologie actuelle de combustion oxygaz par lequel la concentration de O2 dans le mélange O2/CO2 distribué dans le four rotatif n’est pas facile à ajuster. Il est ainsi impossible de contrôler la température de flamme de combustion oxygaz dans le four rotatif, et le revêtement de paroi est facilement endommagé en raison de la haute température de flamme combustion dans le four rotatif.
L’invention est réalisée à l’aide des solutions techniques suivantes :
La présente invention fournit un système de production de clinker de ciment par combustion oxygaz, comprenant préchauffeur, calcinateur, chambre d'entrée du four, four rotatif et refroidisseur, dans lequel le four rotatif est raccordé au refroidisseur et est équipé d’un brûleur, et le refroidisseur inclut une première zone de refroidissement et une deuxième zone de refroidissement, dans lesquelles la première zone de refroidissement inclut une première séparation de refroidissement et une deuxième séparation de refroidissement.
L’entrée de la première séparation de refroidissement est alimentée en un mélange d’oxygène pur de forte concentration et de gaz de combustion à dioxyde de carbone, et sa sortie est raccordée à l’arrivée d’air du four rotatif. La sortie de la première séparation de refroidissement rejette le premier gaz refroidi, qui, en tant que mélange à {forte concentration d’oxygène pur et de gaz de combustion à CO: formé après échange thermique, pénètre l’arrivée d'air du four rotatif comme deuxième air ;
L’entrée de la deuxième séparation de refroidissement est alimentée en gaz de combustion à dioxyde de carbone, et sa sortie est raccordée à l’arrivée d’air du four rotatif via un premier conduit et rejette le deuxième gaz refroidi, qui est contrôlé comme air quaternaire pénétrant l’arrivée d’air du four rotatif. Le deuxième gaz refroidi est le gaz de combustion à dioxyde de carbone après échange thermique ;
L’entrée de la deuxième zone de refroidissement est alimentée en air, et sa sortie rejette le troisième gaz refroidi, un produit de l’échange thermique. 5 En outre, l’arrivée d'air du four rotatif est munie d’une hotte de gaz distribué ;
Le premier gaz refroidi pénétrant le four rotatif est introduit dans le centre interne de la hotte de gaz distribué afin qu’il soit distribué dans la zone centrale du four rotatif ;
Le deuxième gaz refroidi pénétrant le four rotatif est introduit à la périphérie de la hotte de gaz distribué afin qu’il soit distribué dans la zone périphérique du four rotatif.
En outre, le brûleur est agencé dans la position centrale du four rotatif.
En outre, la deuxième séparation de refroidissement est agencée entre la première séparation de refroidissement et la deuxième zone de refroidissement.
En outre, le refroidisseur est un refroidisseur à grille muni d’un broyeur à rouleaux en son milieu, le divisant en une première zone de refroidissement et une deuxième zone de refroidissement.
En outre, la première zone de refroidissement est agencée avec une paroi de séparation en son milieu, la divisant en une première séparation de refroidissement et une deuxième séparation de refroidissement.
En outre, la sortie de la deuxième séparation de refroidissement est également raccordée à l’arrivée d'air du préchauffeur via le deuxième conduit ; le matériau brut dans le préchauffeur est pré-chauffé avec le deuxième gaz refroidi partiel rejeté par la sortie de la deuxième séparation de refroidissement.
En outre, la sortie de la première séparation de refroidissement est également raccordée à l’arrivée d'air du précalcinateur via une conduite d’air tertiaire ;
Une partie du premier gaz refroidi depuis la sortie de la première séparation de refroidissement est distribuée dans le calcinateur en tant qu’air tertiaire pour la combustion de carburant.
En outre, la sortie d’air du préchauffeur est raccordée via le troisième conduit au premier ventilateur, et le gaz de combustion de la sortie d’air du premier ventilateur est divisé en deux : l’un pénètre le système de traitement des gaz d’échappement via le quatrième conduit, et l’autre pénètre le cinquième conduit où le deuxième ventilateur est agencé. Le gaz de combustion de la sortie du cinquième conduit se mélange en tant que gaz de combustion circulant à l’oxygène pur de forte concentration avant de pénétrer l’arrivée de la première séparation de refroidissement.
En outre, la sortie d’air du préchauffeur est raccordée au premier ventilateur via le troisième conduit, et le gaz de combustion de la sortie d’air du premier ventilateur est divisé en deux : l’un pénètre le système de traitement des gaz d’échappement via le quatrième conduit, et l’autre pénètre le cinquième conduit où le deuxième ventilateur est agencé. Le gaz de combustion de la sortie du cinquième conduit pénètre l’arrivée de la deuxième séparation de refroidissement en tant que gaz de combustion circulant.
En outre, la sortie d’air du préchauffeur est raccordée au premier ventilateur via le troisième conduit, et le gaz de combustion de la sortie d’air du premier ventilateur est divisé en deux : l’un pénètre le système de traitement des gaz d’échappement via le quatrième conduit, et l’autre pénètre le cinquième conduit munie du deuxième ventilateur. Le gaz de combustion est divisé en deux parties circulantes par la sortie du cinquième conduit : l’un pénètre le sixième conduit pour se mélanger à l’oxygène pur de forte concentration et atteindre la première séparation de refroidissement via son entrée, tandis que l’autre pénètre l'entrée de la deuxième séparation de refroidissement via le septième conduit.
En outre, le troisième conduit est équipé d’un échangeur thermique.
En outre, le cinquième conduit est muni d’un collecteur de poussière sur une position proximale de l’arrivée d’air du deuxième ventilateur.
En outre, le premier conduit est équipé d’une soupape.
Un procédé de production de clinker de ciment utilisant le système susmentionné, incluant les étapes suivantes :
Introduire les matériaux bruts dans le préchauffeur où ils sont séparés du gaz de combustion par échange thermique afin d’obtenir des matériaux bruts préchauffés ;
Faire pénétrer les matériaux bruts préchauffés dans le précalcinateur dans lequel le carburant brûlant dégage de grandes quantités de chaleur pour casser les matériaux bruts afin de former des matériaux bruts chauds ;
Faire passer les matériaux bruts chauds de la chambre d'entrée du four au four rotatif où ils sont calcinés en clinker de ciment, qui pénètre le refroidisseur depuis la sortie du four rotatif. Les opérations spécifiques étant les suivantes :
Le premier refroidissement du clinker de ciment en distribuant un mélange d’oxygène pur de forte concentration et de gaz de combustion à dioxyde de carbone dans la première séparation de refroidissement pour obtenir le premier gaz refroidi et le premier clinker de ciment refroidi ;
Le premier gaz refroidi pénétrant l’arrivée d'air du four rotatif en tant que deuxième air est un mélange d’oxygène pur de forte concentration et de gaz de combustion à dioxyde de carbone produit après échange thermique ;
Faire tomber le premier clinker de ciment refroidi dans la deuxième séparation de refroidissement et le refroidir à nouveau avec le gaz de dioxyde de carbone (deuxième refroidissement) distribué dans la deuxième séparation de refroidissement pour obtenir le deuxième gaz refroidi et le deuxième clinker de ciment refroidi ;
Contrôler le deuxième gaz refroidi en tant que qu’air quaternaire pénétrant l’arrivée d'air du four rotatif, le deuxième gaz refroidi étant le gaz de combustion à dioxyde de carbone produit après échange thermique ;
Laisser le deuxième clinker de ciment refroidi pénétrer la deuxième zone de refroidissement où le deuxième ciment refroidi est refroidi plus encore avec l’air dans la deuxième zone de refroidissement (refroidissement tertiaire) afin d’obtenir le clinker de ciment fini et le troisième gaz refroidi ; le troisième gaz refroidi est de l'air d’échange thermique ;
Le gaz de four pénétrant le précalcinateur rencontre le gaz de combustion produit par combustion du carburant et décomposition du matériau brut dans le précalcinateur pour former un produit de gaz de combustion mélangé, qui pénètre le préchauffeur via le précalcinateur et est séparé du matériau brut dans le préchauffeur par échange thermique pour devenir du gaz de combustion à basse température, qui est rejeté depuis la sortie d'air du sommet du préchauffeur.
En outre, le premier gaz refroidi pénétrant le four rotatif est distribué dans la zone centrale du four rotatif, et le deuxième gaz refroidi pénétrant le four rotatif est distribué dans la zone périphérique à l’intérieur du four rotatif.
En outre, le gaz de combustion à basse température rejeté depuis la sortie d'air du sommet du préchauffeur est sujet à trois itinéraires de traitement :
Le gaz de combustion à basse température rejeté pénètre le premier ventilateur, de la sortie d’air duquel le gaz de combustion est divisé en deux chemins : l’un pénètre le système de traitement des gaz d’échappement et l’autre devient du gaz de combustion circulant après être passé par le deuxième ventilateur et pénètre l’arrivée de la première séparation de refroidissement avec l’oxygène pur à forte concentration ;
Le gaz de combustion à basse température rejeté pénètre le premier ventilateur, et le gaz de combustion de la sortie d’air du ventilateur est divisé en deux chemins : l’un pénètre le système de traitement des gaz d’échappement et l’autre passe par le deuxième ventilateur et pénètre l’arrivée de la deuxième
Séparation de refroidissement en tant que gaz de combustion circulant ;
Le gaz de combustion à basse température rejeté pénètre le premier ventilateur, et le gaz de combustion de la sortie d’air du ventilateur est divisé en deux chemins : l’un pénètre le système de traitement des gaz d’échappement et l'autre est encore divisé en deux lorsqu’il passe par le deuxième ventilateur : l’un rencontre l’oxygène pur à forte concentration pour devenir un gaz mélangé pénétrant l’arrivée de la première séparation de refroidissement, tandis que l’autre, nommément le gaz de combustion circulant, pénètre l’arrivée de la deuxième séparation de refroidissement.
En outre, le premier gaz refroidi pénètre également le précalcinateur en tant qu’air tertiaire pour la combustion de carburant.
En outre, le deuxième gaz refroidi pénètre également l’arrivée d’air du préchauffeur afin de préchauffer les matériaux bruts à l’intérieur.
En outre, le gaz de combustion à basse température rejeté pénètre l’échangeur thermique pour échange thermique et utilisation avant de pénétrer le premier ventilateur.
En outre, la deuxième partie du gaz de combustion pénètre le collecteur de poussière pour dépoussiérage avant de pénétrer le deuxième ventilateur.
Compare à l’art antérieur le plus proche, la solution technique de la présente invention dispose des effets avantageux suivants :
Un système de production de clinker de ciment par combustion oxygaz est fourni, il inclut un refroidisseur consistant en une première zone de refroidissement et une deuxième zone de refroidissement, dans lesquelles la première zone de refroidissement comprend une première séparation de refroidissement et une deuxième séparation de refroidissement.
Un mélange d’oxygène pur de forte concentration et de gaz de combustion à dioxyde de carbone est distribué dans l’arrivée de la première séparation de refroidissement, et la sortie de la première séparation de refroidissement est raccordée à l’arrivée d’air du four rotatif, et le premier gaz refroidi (par ex. un mélange d’oxygène pur de forte concentration et de gaz de combustion à dioxyde de carbone après échange thermique) rejeté depuis la sortie de la première séparation de refroidissement pénètre l’arrivée d'air du four rotatif ; l'entrée de la deuxième séparation de refroidissement est alimentée en gaz de combustion à dioxyde de carbone, et sa sortie est raccordée à l’arrivée d'air du four rotatif via le premier conduit. Le deuxième gaz refroidi (par ex, le gaz de combustion à dioxyde de carbone après échange thermique) rejeté par la sortie de la deuxième séparation de refroidissement est contrôlé, préférablement en installant une soupape sur le premier conduit afin de faire pénétrer le deuxième gaz refroidi (par ex, le gaz de combustion à dioxyde de carbone après échange thermique) depuis la sortie de la deuxième séparation de refroidissement vers l’arrivée d’air du four rotatif afin que la concentration de O dans le gaz mélangé dans le four rotatif puisse être ajustée pour contrôler la température de flamme de la combustion oxygaz à l’intérieur du four rotatif.
Une hotte de gaz distribué est agencée à l’arrivée d’air du four rotatif. Le premier gaz refroidi pénétrant le four rotatif est introduit dans le centre interne de la hotte de gaz distribué afin qu’il soit distribué dans la zone centrale du four rotatif ; et le deuxième gaz refroidi pénétrant le four rotatif est introduit dans la périphérie de la hotte de gaz distribué afin qu’il soit distribué dans la zone périphérique du four rotatif pour former un environnement de distribution de concentration graduée d’oxygène dans le four rotatif à faible teneur en oxygène dans la périphérie et haute teneur en oxygène dans le centre. Ainsi, en conditions de combustion oxygaz dans la zone centrale du four rotatif, la concentration d’oxygène à la périphérie du four rotatif est faible, et une couche protectrice de gaz inerte à faible concentration en oxygène est formée afin d’empêcher la flamme haute température dans le four rotatif de se propager à la périphérie et d’entrer en contact avec la paroi du four rotatif de peur que le revêtement du four rotatif soit brûlé par la flamme haute température, et pour améliorer la sécurité de l’équipement du four rotatif sous combustion oxygaz. En tant que préférence, le brûleur est inséré dans le centre du four rotatif, garantissant que le carburant est injecté via le brûleur à la zone centrale du four rotatif où il brûle rapidement pour former une flamme haute température, ce qui permet d’éviter plus encore tout contact entre la flamme haute température et la paroi du four rotatif.
La deuxième séparation de refroidissement alimentée en gaz de combustion à dioxyde de carbone fonctionne de façon à bloguer le flux d’air entre la première séparation de refroidissement et la deuxième zone de refroidissement, évitant la diminution de concentration en dioxyde de carbone pénétrant la première séparation de refroidissement tout en améliorant l’effet d’enrichissement en carbone du système de production de ciment.
La sortie de la deuxième séparation de refroidissement est également raccordée à l’arrivée d’air du préchauffeur via le deuxième conduit de sorte que la haute température du gaz de combustion à dioxyde de carbone après refroidissement du clinker de ciment peut être utilisée pour les matériaux bruts afin d’échanger de la chaleur dans le préchauffeur et de réduire la consommation d’énergie thermique du système de production de ciment.
En conditions de combustion oxygaz, il n’y a quasiment pas formation de NOx thermodynamique durant la combustion haute température dans le four rotatif car il n’y a presque pas d’azote présent. Dans le même temps, après circulation de gaz de combustion, le NOx du gaz de combustion circulant pénètre le système à nouveau, ce qui prolonge le cycle de réduction cycle du NOx, améliore l’effet de réduction et coupe les émissions de
NOx. De plus, le SO, dans le gaz de combustion circulant pénètre le four et réagit avec le CaO pour produire du sulfate par lequel les émissions de SO, dans le gaz d’échappement sont réduites.
Afin d’illustrer les exemples de la présente invention ou les solutions techniques de façon plus claire dans l’art antérieur, les dessins suivants requis pour la description des exemples ou de l’art antérieur ont été décrit de façon brève. Bien entendu, les dessins des descriptions suivantes constituent uniquement quelques exemples de la présente invention, et l’homme du métier peut obtenir d’autres dessins à partir de ces dessins sans effort créatif.
La Figure 1 est un diagramme schématique structurel de la présente invention, nommément le système de production de clinker de ciment par combustion oxygaz ;
La Figure 2 est un organigramme du procédé de production de clinker de ciment par combustion oxygaz ;
La Figure 3 est un diagramme schématique partiel du four rotatif de la présente invention ;
La Figure 4 est une vue latérale de la Figure 3;
Dans lesquelles, 1-chambre d'entrée du four rotatif, 2-four rotatif, 201-brûleur, 202-hotte de gaz distribue, 2021-arrivée d’air avant, 2022-arrivée d'air tangente, 3-refroidisseur, 301- première zone de refroidissement, 3011-première séparation de refroidissement, 3012-deuxième séparation de refroidissement,
302- deuxième zone de refroidissement, 4-précalcinateur, 401- conduite de sortie, 5-préchauffeur, 501-premier séparateur à cyclone, 502-deuxième séparateur à cyclone, 503-troisième séparateur à cyclone, 504-quatrième séparateur à cyclone, 505- cinquième séparateur à cyclone, 601-première conduite d’arrivée, 602-deuxième conduite d'arrivée, 603-troisième conduite d'arrivée, 604-quatrième conduite d'arrivée, 7-conduit de raccordement, 8-conduite d’air tertiaire, 901-premier conduit, 902-deuxième conduit, 903-troisième conduit, 904-quatrième conduit, 905-cinquième conduit, 906-sixième conduit, 907- septième conduit, 10-soupape, 11-broyeur à rouleaux, 12-paroi de séparation, 13-premier ventilateur, 14-deuxième ventilateur, 15- échangeur thermique, 16-collecteur de poussière.
Les solutions techniques de la présente invention sont clairement et entièrement décrites ci-dessous en association avec les exemples. Bien entendu, les exemples décrits sont partiels et ne constituent pas tous les exemples de l’invention.
Tous les autres exemples obtenus par l’homme du métier se basant sur les exemples de la présente invention, à la condition de ne pas comporter d’effort créatif, sont couverts par l’étendue de protection de la présente invention.
Dans la description de la présente invention, il faut comprendre que les liens d’orientation ou de position dénotés par les termes « centre » (ou « central »), « longitudinal », « transversal », « au-dessus », « en-dessous » OU « SOUS >», « devant », « derrière » (ou « à l’arrière »), « gauche », « droit », « vertical », « horizontal », « sommet », « base » ou « bas >, « à l’intérieur » ou « interne » ou « dans », « extérieur » ou « externe », etc. sont basés sur les liens d’orientation ou de position représentés sur les Figures, et sont uniquement destinés à faciliter et simplifier la description de l’invention, et non à indiquer ou impliquer due le dispositif ou l’élément de référence doit disposer d’une orientation particulière et être construit ou opéré dans un sens particulier, en conséquences ils ne peuvent être réputés limitant l’invention. En outre, les termes « premier » et « deuxième » sont utilisés uniquement à des fins descriptives, et ne sont pas réputés indiquant ou impliquant une importance relative ou impliquant spécifiquement le numéro de la caractéristique technique désignée. Ainsi, une caractéristique qualifiée de « première », « deuxième » etc. inclut spécifiquement ou implicitement une ou plusieurs desdites caractéristiques. Dans la description de l’invention, « multiple » ou « plusieurs » signifie deux ou plus, excepté lorsque mentionné autrement.
Dans la description de la présente invention, il faut expliquer que, outre lorsque clairement spécifié et limité, les termes « installé » (« monté », « équipé », « muni », « agencé », « fourni » ou « défini »), « raccordé » et « relié » (ou « joint ») sont à interpréter au sens large. Il peut s’agir par exemple d’une connexion fixe, d’un raccordement démontable/détachable ou d’un raccordement intégral/monobloc, ou d’un raccordement mécanique, ou électrique, d’un raccordement direct, ou d’un raccordement indirect via un support intermédiaire, ou d’un raccordement interne de deux éléments, l’homme du métier peut comprendre le sens concret de ces termes dans le contexte de la présente invention concernant le présent modèle d’utilité en fonction des circonstances concrètes.
La présente invention est expliquée en détails en référence aux Figures ci-dessous et à l’aide de modes de réalisation. La
Figurel représente un diagramme schématique structurel du système de production de clinker de ciment par combustion oxygaz du mode de réalisation, dans laquelle les lignes en pointillés avec flèches indiquent le sens du flux d’air et les lignes pleines avec flèches indiquent le sens du flux de matériau,
comprenant la chambre d’entrée du four 1, le four rotatif 2, le refroidisseur 3 et le système de préchauffage et de pré- décomposition des matériaux bruts.
Le système de préchauffage et de pré-décomposition des matériaux bruts est raccordé à la chambre d'entrée du four 1, et le four rotatif 2 est équipé du brûleur 201 dans leduel le carburant F est injecté. La queue du four rotatif 2 est raccordée à la chambre d'entrée du four 1, et la tête du four rotatif 2 est raccordée au refroidisseur 1. Le système de préchauffage et de pré-décomposition des matériaux bruts inclut le précalcinateur 4 et le préchauffeur 5, préférablement préchauffeur à cyclone. Tel que représenté à la Figure 1, le préchauffeur 5 est un préchauffeur à cyclone, et seule une colonne de préchauffeur à cyclone est utilisée. Il faut expliquer que le nombre de colonnes du préchauffeur à cyclone est uniquement destiné à des fins d’illustration, qui peut être déterminé par l’homme du métier selon les besoins réels.
Un brûleur est agencé sur le précalcinateur 4 et est rempli de carburant F. la paroi latérale du four de décomposition 4 est ouverte par une arrivée de matériau brut, et son sommet est muni de la conduite de sortie 401. Il faut noter que 401 peut également être agencée sur le côté de précalcinateur 4.
L’arrivée d’air de la base du préchauffeur 5 est raccordée à la conduite de sortie 401 du précalcinateur 4, et la sortie d'air du sommet du préchauffeur 5 rejette le gaz de combustion à basse temperature ; le port d'alimentation du sommet du préchauffeur 5 est utilisé pour distribuer le matériau brut R, et le port d'évacuation de la base du préchauffeur 5 est raccordé à la chambre d'entrée du four 1. Spécifiquement, le préchauffeur 501 sur la Figurel inclut le premier séparateur à cyclone 501, le deuxième séparateur à cyclone 502, le troisième séparateur à cyclone 503, le quatrième séparateur à cyclone 504 et le cinquième séparateur à cyclone 505, qui sont raccordés en séquence. Il faut expliquer que le nombre de séparateurs à cyclone sur la figure est uniquement destiné à des fins d’illustration, qui peut être déterminé par l’homme du métier selon les besoins réels.
Une sortie d’air est agencée au sommet du premier séparateur à cyclone 501, où le gaz de combustion à basse température sort.
Le côté du sommet du premier séparateur à cyclone 501 est raccordé au premier conduit d’entrée 601, et un port d’alimentation est agencé au sommet du préchauffeur conventionnel 501 pour charger les matériaux bruts, et le bas du préchauffeur conventionnel 501 est raccordé au deuxième conduit d’entrée 602.
Le sommet du deuxième séparateur à cyclone 502 est raccordé au premier conduit d’entrée 601, et le côté du sommet du deuxième séparateur à cyclone 502 est raccordé au deuxième conduit d’entrée 602, et le bas du deuxième séparateur à cyclone 502 est raccordé au troisième conduit d’entrée 603.
Le sommet du troisième séparateur à cyclone 503 est raccordé au deuxième conduit d'entrée 602, et le côté du sommet du troisième séparateur à cyclone 503 au troisième conduit d'entrée 603, et le bas du troisième séparateur à cyclone 503 au quatrième conduit d'entrée 604.
Le sommet du quatrième séparateur à cyclone 504 est raccordé au troisième conduit d'entrée 603, et le côté du sommet du quatrième séparateur à cyclone 504 au quatrième conduit d’entrée 604, et le bas du quatrième séparateur à cyclone 504 à l’arrivée de matériau brut du précalcinateur 4.
Le sommet du cinquième séparateur à cyclone 505 est raccordé au quatrième conduit d'entrée 604 ; une arrivée d'air est agencée sur le côté du sommet du cinquième séparateur à cyclone 505, et l’arrivée d’air est raccordée avec la conduite de sortie 401 du précalcinateur 4 via le conduit de raccord 7. Un port d’évacuation est raccordé à la chambre d'entrée du four 1 qui est agencée au bas du cinquième séparateur à cyclone 505.
Le refroidisseur 3 est un refroidisseur à grille, au milieu duquel se trouve un broyeur à rouleaux 11 qui divise le refroidisseur 3 en une première zone de refroidissement 301 et une deuxième zone de refroidissement 302. Au milieu de la première zone de refroidissement 301 se trouve une paroi de séparation 12, la divisant en une première séparation de refroidissement 3011 et une deuxième séparation de refroidissement 3012, cette dernière étant agencée entre la première séparation de refroidissement 3011 et la deuxième zone de refroidissement 302.
L’entrée de la première séparation de refroidissement 3011 est alimentée en un mélange d’oxygène pur à forte concentration A et de gaz de combustion à CO:, et la concentration d’oxygène du mélange est de 50-98%. L’entrée de la deuxième séparation de refroidissement 3012 est alimentée en gaz de combustion à CO: B dans lequel la concentration d’oxygène est inférieure à 10%, et l’entrée de la deuxième zone de refroidissement 302 est alimentée en air C. La source de sortie d’air peut être un ventilateur, et de l’oxygène pur peut être produit par système de production d’oxygène ou acheté. La plage de pureté préférée de l’oxygène pur est de 85-983.
Diviser le refroidisseur 3 de la façon susmentionnée permet de bloquer le flux d'air entre la première séparation de refroidissement 3011 et la deuxième séparation de refroidissement 3012 et d’éviter de réduire la concentration de dioxyde de carbone dans la première séparation de refroidissement 3011 afin d’améliorer l’effet d’enrichissement en carbone du système de production de ciment.
En tant que mode de réalisation préféré, le premier gaz refroidi est rejeté depuis la sortie de la première séparation de refroidissement 3011, nommément un mélange d’oxygène pur à forte concentration et de gaz de combustion à CO2 qui est formé après échange thermique et est divisé en deux parties : la première partie du premier gaz refroidi nommée gl pénètre directement le four rotatif 2 en tant qu’air secondaire pour la combustion de carburant, et la deuxième partie du premier gaz refroidi nommée g2 pénètre le précalcinateur 4 en tant qu’air tertiaire pour la combustion de carburant via la conduite d’air tertiaire 8.
Le deuxième gaz refroidi, qui est gaz de combustion à CO: après échange thermique, est rejeté depuis la sortie de la deuxième séparation de refroidissement 3012 et divisé en deux parties : la première partie du deuxième gaz refroidi nommée g3l pénètre l’arrivée d’air du four rotatif via le premier conduit 901 en tant qu’air quaternaire, et une soupape 10 équipe le premier conduit 901 pour ajuster la quantité de deuxième gaz refroidi pénétrant le four rotatif, et de plus pour ajuster la concentration de O2 dans le mélange gazeux du four rotatif, et ensuite contrôler la température de flamme de la combustion oxygaz dans le four rotatif. La deuxième partie du deuxième gaz refroidi nommée g32 pénètre l’arrivée d'air du préchauffeur 5 via le deuxième conduit 902, nommément l’arrivée d'air du cinquième séparateur à cyclone 505. La chaleur à haute température du gaz de combustion à CO: généré par refroidissement du clinker de ciment est utilisée pour réaliser 1'échange thermique des matériaux bruts dans le préchauffeur, réduisant ainsi la consommation d’énergie thermique du système de production de ciment.
Le troisième gaz refroidi g4 est rejeté depuis la sortie de la deuxième zone de refroidissement 302, qui est de l'air après échange thermique. La température du g4 est dans la plage de 200-300°C, et est utilisée comme source de chaleur de séchage dans le système de broyage de matériau brut et carburant, améliorant ainsi l’efficacité des sources de chaleur générées par le système de production de ciment. Simultanément, le clinker de ciment est refroidi par la deuxième zone de refroidissement 302 pour obtenir le clinker K de ciment fini.
Tel que représenté aux Figures 3-4, en tant que mode de réalisation préféré, une hotte de gaz distribué 202 est agencée à l’arrivé d’air du four rotatif 2. Le premier gaz refroidi est introduit dans le centre interne de la hotte de gaz distribué 202, par ex., le long de l’arrivée d’air avant 2021 de la hotte de gaz distribué 202, de sorte qu’il est distribué dans la zone centrale du four rotatif 2 ; et le deuxième gaz refroidi est introduit dans la périphérie de la hotte de gaz distribué 202, par ex., le long de l’arrivée d'air 2022 tangente de la hotte de gaz distribué 202, de sorte qu’il est distribué dans la zone périphérique à l’intérieur du four rotatif 2 pour former un environnement de distribution de concentration graduée d’oxygène dans le four rotatif à faible teneur en oxygène dans la périphérie et haute teneur en oxygène dans le centre. Ainsi, en conditions de combustion d’oxygaz dans la zone centrale du four rotatif 2, la concentration d’oxygène à la périphérie du four rotatif 2 est suffisamment faible pour former une couche protectrice de gaz inerte à faible concentration en oxygène afin d’empêcher la flamme haute température dans le four rotatif 2 de se propager à la périphérie et d’entrer en contact avec la paroi du four rotatif 2 ; en conséquence, le revêtement du four rotatif 2 est protégé de la flamme haute température et la sécurité de l’équipement du four rotatif sous combustion oxygaz est améliorée. De préférence, le brûleur 201 est inséré dans le centre du four rotatif 2, garantissant que le carburant est injecté via le brûleur à la zone centrale du four rotatif 2 où il brûle rapidement pour former une flamme haute température, ce qui permet d’éviter plus encore tout contact entre la flamme haute température et la paroi du four rotatif 2.
En tant que mode de réalisation préféré, afin de réaliser une pleine utilisation du gaz de combustion depuis la sortie du préchauffeur, la sortie du préchauffeur 5 est raccordée au premier ventilateur 13 via le troisième conduit 903, par ex., la sortie d’air du premier séparateur à cyclone 501 sur la figure est raccordée au premier ventilateur 13 via le troisième conduit 903. Le gaz de combustion de la sortie du premier ventilateur 13 est divisé en deux : le premier gaz de combustion D pénètre le système de traitement des gaz d’échappement via le quatrième conduit 904, tandis que le deuxième gaz de combustion pénètre le cinquième conduit 905 équipé du deuxième ventilateur 14. Le gaz de la sortie du cinquième conduit 905 (teneur du gaz de combustion en CO: supérieure à 70%) est traité selon trois itinéraires :
Option 1 : le gaz de combustion quittant le cinquième conduit 905 est mélangé à de l’oxygène pur comme gaz de combustion circulant pour devenir le mélange susmentionné et pénétrer l’arrivée de la première séparation de refroidissement 3011.
Option 2 : le gaz de combustion quittant le cinquième conduit 905 pénètre l’arrivée de la deuxième séparation de refroidissement 3012 en tant que gaz de combustion circulant.
Option 3 : le gaz de combustion quittant le cinquième conduit 905 en tant que gaz de combustion circulant est divisé en deux.
Le premier gaz de combustion circulant pénètre le sixième conduit 906 pour se mélanger à de l’oxygène pur puis pénétrer l’arrivée de la première séparation de refroidissement 3011, et le deuxième gaz de combustion circulant pénètre l’arrivée de la deuxième séparation de refroidissement 3012 via le septième conduit 907.
Le premier ventilateur 13 est un ventilateur à haute température et le deuxième ventilateur 14 est un ventilateur circulant.
Le gaz de combustion rejeté par la sortie du préchauffeur doit être utilisé comme milieu de refroidissement pour pénétrer le refroidisseur 3 afin qu’il contrôle la température du gaz de combustion pour refroidir le clinker dans le refroidisseur 3. En tant que mode de réalisation préféré, un échangeur thermique 15 est fourni sur le troisième conduit 903 afin que la température de gaz de combustion à la sortie de l’échangeur thermique 15 soit amenée en-dessous de 100°C. Préférablement, l’échangeur thermique 15 peut être soit une chaudière de production d’électricité par chaleur perdue ou un échangeur thermique air- air.
Le gaz de combustion pénétrant le deuxième ventilateur 14 est susceptible de contenir un niveau de poussière élevé. Une teneur élevée en poussière va non seulement s’accumuler dans le cinquième conduit 905 entre le deuxième ventilateur 14 et le refroidisseur 1 pour s’amonceler et accroître la résistance du conduit, mais il va également accroître l’abrasion du deuxième ventilateur 14. Ainsi, en tant qu’exemple préféré, le cinquième conduit 905 est muni d’un collecteur de poussière 16 sur une position proximale de l’arrivée d’air du deuxième ventilateur 14 tel que décrit ci-dessus, pour retirer à l’avance la poussière du gaz de combustion qui est à même de pénétrer le deuxième ventilateur 14. Et ceci permet de réduire la concentration de poussière dans le deuxième ventilateur 14 à moins de 100 mg/m°.
En tant qu’exemple préféré, une soupape 10 est agencée sur le cinquième conduit 905 pour faciliter l’ajustement du volume de circulation du gaz de combustion et contrôler la température du gaz quittant la deuxième séparation de refroidissement 3012 à 600-1000°C ;
La soupape 10 est agencée au sixième conduit 906 de sorte que la concentration d’oxygène dans le mélange d’oxygène pur et de dioxyde de carbone peut être facilement ajustée ;
La soupape 10 est agencée au deuxième conduit 902 de sorte que la quantité de deuxième gaz refroidi dans le préchauffeur peut être facilement ajusté.
La Figure 2 donne un organigramme du procédé de production de clinker de ciment à l’aide du système susmentionné, dans laquelle les lignes en pointillés avec flèches indiquent le sens de flux d’air et les lignes pleines avec pointes indiquent le sens du flux de matériau brut. Le procédé de préparation de clinker de ciment utilisant le système susmentionné inclut les étapes suivantes :
I-1 alimenter le préchauffeur 5 en matériaux bruts R où ils sont séparés du gaz de combustion par échange thermique afin d’obtenir des matériaux bruts préchauffés ; 1-2 les matériaux bruts préchauffés pénètrent le calcinateur 4 dans lequel le carburant brûlant relâche de grandes quantités de chaleur pour casser les matériaux bruts et former des matériaux bruts chauds ; 1-3 les matériaux bruts chauds passent de la chambre d’entrée du four dans le four rotatif 2 où ils sont calcinés en clinker de ciment K1 (Fig. 4) avec une plage de température de 1300-1450 °C qui pénètre le refroidisseur 3 depuis la sortie du four rotatif. Les opérations spécifiques sont les suivantes :
Refroidir le clinker de ciment à l’aide de mélange d’oxygène pur à forte concentration A et de gaz de combustion à CO, B versé dans la première séparation de refroidissement 3011 pour obtenir le premier gaz refroidi et le premier clinker de ciment refroidi ;
La température du premier gaz refroidi est de 900-1300 C. Le premier gaz refroidi est divisé en deux parties : la première partie du premier gaz refroidi gl pénètre le long de l’arrivée d’air avant 2021 de la hotte de gaz distribué 202 en tant due deuxième air, et se répartit dans la zone centrale du four rotatif 2 où il est utilisé pour la combustion du carburant. Le gaz du four formé par combustion et décomposition du carburant des matériaux bruts partiels à l’intérieur du four rotatif 2 pénètre le précalcinateur 4. La deuxième partie du premier gaz refroidi g2 pénètre le précalcinateur 4 en tant qu’air tertiaire pour la combustion du carburant ; faire tomber le premier clinker de ciment refroidi dans la deuxième séparation de refroidissement 3012 et le refroidir à nouveau avec le gaz de dioxyde de carbone pour obtenir le deuxième gaz refroidi et le deuxième clinker de ciment refroidi ;
La température du deuxième gaz refroidi est de 600-1000°C. Le deuxième gaz refroidi est divisé en deux parties : la première partie du deuxième gaz refroidi g31 as pénètre en tant qu’air quaternaire la hotte de gaz distribué le long de son arrivée d’air tangente 2022, permettant au deuxième gaz refroidi g31 de se répartir dans la zone périphérique à l’intérieur du four rotatif 2. La quantité de la première partie du deuxième gaz refroidi g31 est ajustée via la soupape 10 ; la deuxième partie du deuxième gaz refroidi 932 pénètre l’arrivée d'air du préchauffeur 5 ;
Permettre au deuxieme clinker de ciment refroidi de penetrer la deuxième zone de refroidissement 302 et le refroidir à nouveau à l’aide de l’air C dans la deuxième zone de refroidissement pour obtenir le clinker de ciment K fini ainsi que le troisième gaz refroidi g4. La température du clinker de ciment K fini est d’environ 100C ;
Le troisième gaz refroidi g4 est utilisé comme source de chaleur de séchage dans le système de broyage de matériau brut et carburant ;
I-4 le gaz de four pénétrant le précalcinateur 4 rencontre le gaz de combustion produit par combustion du carburant et décomposition du matériau brut dans le four pour former un produit de gaz de combustion mélangé, qui pénètre le préchauffeur 5 via la conduite de sortie du précalcinateur 4 et est séparé du matériau brut dans le préchauffeur 5 par échange thermique pour devenir du gaz de combustion à basse température, qui est rejeté depuis la sortie d’air du sommet du préchauffeur 5. La concentration de CO, dans le gaz de combustion à basse température est de 70-95% ;
I-5 le gaz de combustion à basse température (contenant 70-95% de CO2) rejeté pénètre le premier ventilateur 13 après échange thermique dans l’échangeur 15, et le gaz de combustion de la sortie d'air du premier ventilateur 13 est divisé en deux parties. La première partie du gaz de combustion D pénètre le système de traitement des gaz d’échappement, et la deuxième partie du gaz de combustion est traitée à l’aide des trois solutions suivantes :
1. le gaz de combustion du deuxième chemin pénètre le collecteur de poussière 16 pour dépoussiérage, et avant de passer par le deuxième ventilateur 14 devient du gaz de combustion circulant pour former un mélange avec l’oxygène pur pour pénétrer l’ entrée de la première séparation de refroidissement 3011 ; 2. le gaz de combustion du deuxième chemin pénètre le collecteur de poussière 16 pour dépoussiérage, et après passage par le deuxième ventilateur 14 devient du gaz de combustion circulant pour pénétrer l'entrée de la deuxième séparation de refroidissement 3012 ; 3. le gaz de combustion du deuxième chemin pénètre le collecteur de poussière 16 pour dépoussiérage, et après passage par le deuxième ventilateur 14 devient du gaz de combustion circulant, qui est divisé à nouveau en deux parties : la première partie forme un mélange avec l’oxygène pur pour pénétrer l’entrée de la première séparation de refroidissement 3011, et la deuxième pénètre l’entrée de la deuxième séparation de refroidissement 3012 (La Figure 2 représente le flux de cette solution).
Le mode de réalisation susmentionné est uniquement destiné à illustrer la solution technique de la présente invention, et non à la limiter. À l’aide de la description détaillée de l’invention en référence au mode de réalisation susmentionné, l’homme du métier peut encore effectuer des modifications ou substitutions équivalentes au mode de réalisation particulier de l’invention, et lesdites modification ou substitutions qui ne s’écartent pas de l’esprit et de l’étendue de l’invention tombent dans l’étendue de protection des revendications de la présente invention en cours d’approbation.
Claims (21)
1. Un système de production de clinker de ciment par combustion oxygaz, comprenant préchauffeur, calcinateur, chambre d'entrée du four, four rotatif et refroidisseur, dans lequel le four rotatif est raccordé au refroidisseur et est équipé d’un brûleur, et le refroidisseur inclut une première zone de refroidissement qui comprend une première séparation de refroidissement et une deuxième séparation de refroidissement et une deuxième zone de refroidissement ; L'entrée de la première séparation de refroidissement est alimentée en un mélange d’oxygène pur de forte concentration et de gaz de combustion à dioxyde de carbone, et sa sortie est raccordée à l’arrivée d’air du four rotatif. La sortie de la première séparation de refroidissement rejette le premier gaz refroidi ou un mélange à forte concentration d'oxygène pur et de gaz de combustion à CO: formé après échange thermique pénétrant l’arrivée d’air du four rotatif comme deuxième air ; L’entrée de la deuxième séparation de refroidissement est alimentée en gaz de combustion à dioxyde de carbone, et sa sortie est raccordée à l’arrivée d’air du four rotatif via un premier conduit et rejette le deuxième gaz refroidi, qui est contrôlé comme air quaternaire pénétrant l’arrivée d’air du four rotatif, et le deuxième gaz refroidi est le gaz de combustion à dioxyde de carbone après échange thermique ; L’entrée de la deuxième zone de refroidissement est alimentée en air, et sa sortie rejette le troisième gaz refroidi, un produit de l’échange thermique.
2. Un système de production de clinker de ciment par combustion oxygaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’arrivée d’air du four rotatif est munie d’une hotte de gaz distribué ; Le premier gaz refroidi pénétrant le four rotatif est introduit dans le centre interne de la hotte de gaz distribué afin qu’il soit distribué dans la zone centrale du four rotatif ; Le deuxième gaz refroidi pénétrant le four rotatif est introduit à la périphérie de la hotte de gaz distribué afin qu’il soit distribué dans la zone périphérique du four rotatif.
3. Un système de production de clinker de ciment par combustion oxygaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que le brûleur est agencé dans la position centrale du four rotatif.
4. Un système de production de clinker de ciment par combustion oxygaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième séparation de refroidissement est agencée entre la première séparation de refroidissement et la deuxième zone de refroidissement.
5. Un système de production de clinker de ciment par combustion oxygaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que le refroidisseur est un refroidisseur à grille muni d’un broyeur à rouleaux en son milieu, le divisant en une première zone de refroidissement et une deuxième zone de refroidissement.
6. Un système de production de clinker de ciment par combustion oxygaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première zone de refroidissement est agencée avec une paroi de séparation en son milieu, la divisant en une première séparation de refroidissement et une deuxième séparation de refroidissement.
7. Un système de production de clinker de ciment par combustion oxygaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sortie de la deuxième séparation de refroidissement est également raccordée à l’arrivée d'air du préchauffeur via le deuxième conduit pour préchauffer le matériau brut dans le préchauffeur avec une partie du deuxième gaz refroidi rejetée par la sortie de la deuxième séparation de refroidissement.
8. Un système de production de clinker de ciment par combustion oxygaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sortie de la deuxième séparation de refroidissement est également raccordée à l’arrivée d'air du précalcinateur via la conduite d'air tertiaire ; Une partie du premier gaz refroidi depuis la sortie de la première séparation de refroidissement est distribuée dans le calcinateur en tant qu’air tertiaire pour la combustion de carburant.
9. Un système de production de clinker de ciment par combustion oxygaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sortie d’air du préchauffeur est raccordée via le troisième conduit au premier ventilateur, et le gaz de combustion de la sortie d'air du premier ventilateur est divisé en deux : l’un pénètre le système de traitement des gaz d’échappement via le quatrième conduit, et l’autre pénètre le cinquième conduit où le deuxième ventilateur est agencé. Le gaz de combustion de la sortie du cinquième conduit se mélange en tant que gaz de combustion circulant à l’oxygène pur de forte concentration avant de pénétrer l’arrivée de la première séparation de refroidissement.
10. Un système de production de clinker de ciment par combustion oxygaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sortie d'air du préchauffeur est raccordée au premier ventilateur via le troisième conduit, et le gaz de combustion de la sortie d’air du premier ventilateur est divisé en deux : l’un pénètre le système de traitement des gaz d’échappement via le quatrième conduit, et l’autre pénètre le cinquième conduit où le deuxième ventilateur est agencé. Le gaz de combustion de la sortie du cinquième conduit pénètre l’arrivée de la deuxième séparation de refroidissement en tant que gaz de combustion circulant.
11. Un système de production de clinker de ciment par combustion oxygaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sortie d'air du préchauffeur est raccordée au premier ventilateur via le troisième conduit, et le gaz de combustion de la sortie d'air du premier ventilateur est divisé en deux : l’un pénètre le système de traitement des gaz d’échappement via le quatrième conduit, et l’autre pénètre le cinquième conduit munie du deuxième ventilateur. Le gaz de combustion est divisé en deux parties circulantes par la sortie du cinquième conduit : l’un pénètre le sixième conduit pour se mélanger à Tl’oxygène pur de forte concentration et atteindre la première séparation de refroidissement via son entrée, tandis que l’autre pénètre l’entrée de la deuxième séparation de refroidissement via le septième conduit.
12. Un système de production de clinker de ciment par combustion oxygaz selon l’une quelconque des revendications 9-11, caractérisé en ce que le troisième conduit est équipé d’un échangeur thermique.
13. Un système de production de clinker de ciment par combustion oxygaz selon l’une quelconque des revendications 9-11, caractérisé en ce que le cinquième conduit est muni d’un collecteur de poussière sur une position proximale de l’arrivée d’air du deuxième ventilateur.
14. Un système de production de clinker de ciment par combustion oxygaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier conduit est équipé d’une soupape.
15. Un système de production de clinker de ciment par combustion oxygaz selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : Introduire les matériaux bruts dans le préchauffeur où ils sont séparés du gaz de combustion par échange thermique afin d’obtenir des matériaux bruts préchauffés ; Faire pénétrer les matériaux bruts préchauffés dans le précalcinateur dans lequel le carburant brûlant dégage de grandes quantités de chaleur pour casser les matériaux bruts afin de former des matériaux bruts chauds ; Faire passer les matériaux bruts chauds de la chambre d’entrée du four au four rotatif où ils sont calcinés en clinker de ciment, qui pénètre le refroidisseur depuis la sortie du four rotatif. Les opérations spécifiques étant les suivantes : Le premier refroidissement du clinker de ciment en distribuant un mélange d’oxygène pur de forte concentration et de gaz de combustion à dioxyde de carbone dans la première séparation de refroidissement pour obtenir le premier gaz refroidi et le premier clinker de ciment refroidi ; Le premier gaz refroidi pénétrant l’arrivée d’air dudit four rotatif en tant que deuxième air est un mélange d’oxygène pur de forte concentration et de gaz de combustion à dioxyde de carbone produit après échange thermique ; Faire tomber le premier clinker de ciment refroidi dans la deuxième séparation de refroidissement et le refroidir à nouveau avec le gaz de dioxyde de carbone (deuxième refroidissement) distribué dans la deuxième séparation de refroidissement pour obtenir le deuxième gaz refroidi et le deuxième clinker de ciment refroidi ; Contrôler le deuxième gaz refroidi en tant due gqu’air quaternaire pénétrant l’arrivée d’air du four rotatif, le deuxième gaz refroidi étant le gaz de combustion à dioxyde de carbone produit après échange thermique ; Laisser le deuxième clinker de ciment refroidi pénétrer la deuxième zone de refroidissement et le refroidir à nouveau avec l’air importé dans la deuxième zone de refroidissement (refroidissement tertiaire) afin d’obtenir le clinker de ciment fini ainsi que le troisième gaz refroidi, qui est l’air après échange thermique ; Le gaz de four pénétrant le précalcinateur rencontre le gaz de combustion produit par combustion du carburant et décomposition du matériau brut dans le précalcinateur pour former un produit de gaz de combustion mélangé, qui pénètre le préchauffeur via le précalcinateur et est séparé du matériau brut dans le préchauffeur par échange thermique pour devenir du gaz de combustion à basse température à rejeter depuis la sortie d’air du sommet du préchauffeur.
16. Un procédé de production de clinker de ciment par combustion oxygaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier gaz refroidi pénétrant le four rotatif est distribué dans la zone centrale du four rotatif, et le deuxième gaz refroidi pénétrant le four rotatif est distribué dans la zone périphérique à l’intérieur du four rotatif.
17. Un procédé de production de clinker de ciment selon la revendication 15, caractérisé en ce que le gaz de combustion à basse température rejeté depuis la sortie d’air du sommet du préchauffeur est traité selon les trois approches suvantes : Le gaz de combustion à basse température rejeté pénètre le premier ventilateur, de la sortie d'air duquel le gaz de combustion est divisé en deux chemins : l’un pénètre le système de traitement des gaz d’échappement et l’autre devient du gaz de combustion circulant après être passé par le deuxième ventilateur et pénètre l’arrivée de la première séparation de refroidissement avec l’oxygène pur à forte concentration ; Le gaz de combustion à basse température rejeté pénètre le premier ventilateur, et le gaz de combustion de la sortie d’air du ventilateur est divisé en deux chemins : l’un pénètre le système de traitement des gaz d’échappement et l’autre passe par le deuxième ventilateur et pénètre l’arrivée de la deuxième séparation de refroidissement en tant que gaz de combustion circulant ; Le gaz de combustion à basse température rejeté pénètre le premier ventilateur, et le gaz de combustion de la sortie d’air du ventilateur est divisé en deux chemins : l’un pénètre le système de traitement des gaz d’échappement et l’autre est encore divisé en deux lorsqu’il passe par le deuxième ventilateur : l’un rencontre l’oxygène pur à forte concentration pour devenir un gaz mélangé pénétrant l’arrivée de la première séparation de refroidissement, tandis que l’autre, nommément le gaz de combustion circulant, pénètre l’arrivée de la deuxième séparation de refroidissement.
18. Un procédé de production de clinker de ciment selon la revendication 15, caractérisé en ce que le premier gaz refroidi pénètre également le précalcinateur en tant qu’air tertiaire pour la combustion de carburant.
19. Un procédé de production de clinker de ciment selon la revendication 15, caractérisé en ce que le deuxième gaz refroidi pénètre également l’arrivée d’air du préchauffeur afin de préchauffer les matériaux bruts à l’intérieur.
20. Un procédé de production de clinker de ciment selon la revendication 17, caractérisé en ce que le gaz de combustion à basse température rejeté pénètre l’échangeur thermique pour échange thermique et utilisation avant de pénétrer le premier ventilateur.
21. Un procédé de production de clinker de ciment selon la revendication 17, caractérisé en ce que le deuxième chemin du gaz de combustion pénètre le collecteur de poussière pour dépoussiérage avant de pénétrer le deuxième ventilateur.
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