CN106132896B - 抽出冷却装置、氯旁通系统、水泥窑抽出气体的处理方法以及水泥烧成装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种水泥窑抽出气体的处理方法、氯旁通系统以及水泥烧成装置等,即使在抽出气体中的原料灰尘浓度高的情况下也能够有效地将氯除去。氯旁通系统(1)等具备:从自水泥窑(2)的窑尾至最下段旋风分离器为止的窑废气流路将燃烧气体的一部分(G1)抽出的抽出装置(3);使抽出气体(G2)中的灰尘浓度降低的除尘装置(4);将使灰尘浓度降低了的抽出气体冷却到600℃以下的冷却装置(5);回收经过冷却的抽出气体中的灰尘的集尘装置(8);将回收了的灰尘(D5)向水泥窑的系统外排出的排出装置。在冷却装置的后段具备使由冷却装置冷却了的抽出气体(G14)中的灰尘浓度降低的第2除尘装置(22),能够由集尘装置回收由第2除尘装置使灰尘浓度降低了的抽出气体中的灰尘。
Description
技术领域
本发明涉及为了从水泥烧成装置除去氯而对从自水泥窑的窑尾至最下段旋风分离器为止的窑废气流路抽出的燃烧气体进行处理的方法、氯旁通系统以及水泥烧成装置等。
背景技术
在推动废弃物的水泥原料化以及燃料化的过程中,伴随着废弃物的处理量的增加,带入水泥窑的氯等挥发成分的量也增加。为此,成为引起水泥制造设备中的预热器堵塞等问题的原因,而且将对制品的品质造成影响的氯成分除去的氯旁通系统不可或缺。
该氯旁通系统如图11所示,探测器83从自水泥窑82的窑尾至最下段旋风分离器(未图示)为止的窑废气流路将燃烧气体的一部分G81抽出,同时由来自冷却风扇84的冷风将抽出气体G81冷却到KCl等氯化物的熔点以下(600℃以下),将由旋风分离器85分离了粗粉D81后的抽出气体G83中所含的氯浓缩了的10μm左右以下的微粉D82作为微粉D84由袋式过滤器88加以回收。将该微粉D84和从冷却器86回收的微粉D83作为氯旁通灰尘D85向系统外排出,有效地将氯除去。另一方面,袋式过滤器88的废气G84通过排气风扇90,返回水泥窑82的废气系统(专利文献1、2)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2000-354838号公报
专利文献2:日本特开2010-195660号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,存在这样的问题:若由探测器83抽出的抽出气体G81中的原料灰尘浓度上升,则KCl等向原料灰尘的表面析出,与由旋风分离器85分离的粗粉D81一起返回水泥窑82,循环氯量上升,微粉D82的氯浓度降低,氯的除去效率降低。
因此,本发明是鉴于上述以往技术中的问题点做出的发明,其目的是提供一种即使在抽出气体中的原料灰尘浓度高的情况下也能够有效地将氯除去的水泥窑抽出气体的处理方法、氯旁通系统以及水泥烧成装置等。
用于解决课题的手段
另外,本发明是一种抽出冷却装置,该抽出冷却装置是单一的装置,其特征在于,具备从自水泥窑的窑尾至最下段旋风分离器为止的窑废气流路将燃烧气体的一部分抽出的抽出部;将该抽出气体分离为粗粉和含有微粉的气体的分级部;将含有该微粉的气体冷却的冷却部。
根据本发明,因为由分级部将抽出气体分离为粗粉和含有微粉的气体,由冷却部仅冷却含有微粉的气体,所以,即使在抽出气体中的原料灰尘浓度上升了的情况下,也不存在氯化物向粗粉灰尘的表面析出的情况,能够避免循环氯量的上升,防止氯旁通灰尘的氯浓度降低以及氯的除去效率降低。另外,由于能够由相同的装置进行燃烧气体的抽出、分级以及冷却,所以,能够降低装置成本,通过将冷却风量抑制得低也有助于降低运转成本。
在上述的抽出冷却装置中,前述分级部包括:具有前述抽出气体的入口部以及前述包含微粉的气体的出口部的有盖圆筒部;以及连续地存在于该有盖圆筒部的下方并从最下部排出前述粗粉的圆锥部,前述冷却部能够具备管路和前述包含微粉的气体的流入口;所述管路贯通前述圆锥部,在该圆锥部以及前述有盖圆筒部的中心部通过,与前述分级部的前述含有微粉的气体的出口部连通,供冷却用气体通过;所述含有微粉的气体的流入口被穿设在位于前述圆锥部以及前述有盖圆筒部的中心部的前述管路的一部分。由此,能够仅通过离心力分离为粗粉和含有微粉的气体,将含有微粉的气体导入冷却用气体所通过的管路,能够提供具有简易结构的抽出冷却装置。
另外,本发明是一种氯旁通系统,其特征在于,具备前述抽出冷却装置;回收由该抽出冷却装置冷却了的抽出气体中的灰尘的集尘装置;以及将该回收了的灰尘向前述水泥窑的系统外排出的排出装置。根据本发明,即使在抽出气体中的原料灰尘浓度上升了的情况下也能避免循环氯量的上升,防止氯旁通灰尘的氯浓度降低以及氯的除去效率降低,能够以低成本有效地从水泥窑抽出气体将氯除去。
再有,在前述抽出冷却装置的后段,具备使由该抽出冷却装置冷却了的抽出气体中的灰尘浓度降低的除尘装置,能够由前述集尘装置回收由该除尘装置使灰尘浓度降低了的抽出气体中的灰尘,是在刚刚从水泥窑抽出后的气体中的灰尘浓度比较高的情况下有效的装置结构。能够将前述集尘装置做成干式集尘机或者湿式集尘机。
另外,本发明是一种水泥窑抽出气体的处理方法,其特征在于,一面使用前述抽出冷却装置,使前述抽出气体的灰尘浓度降低到30g/m3N以下,一面将前述含有微粉的气体冷却到600℃以下。根据本发明,即使在抽出气体中的原料灰尘浓度上升了的情况下,也能避免循环氯量的上升,防止氯旁通灰尘的氯浓度降低以及氯的除去效率降低,能够以低成本从水泥窑抽出气体有效地将氯除去。
在上述处理方法中,能够向前述冷却到600℃以下的含有微粉的气体投入石灰石的细微粉末或是被投入水泥窑的预热器的水泥原料,能够改善粘性高且处理性极差的氯旁通灰尘的处理性。
另外,本发明是一种水泥烧成装置,所述水泥烧成装置从自水泥窑的窑尾至最下段旋风分离器为止的水泥窑废气流路一面抽出燃烧气体的一部分一面进行冷却,对被抽出的燃烧气体进行处理,其特征在于,在被穿设在前述水泥窑废气流路上的燃烧气体的抽出口的下方具备挡板,前述挡板在设前述抽出口的短径为D1的情况下,俯视时沿穿设有该抽出口的前述水泥窑废气流路的内壁具有短边D1以上的宽度,在使相对于穿设有该抽出口的前述水泥窑废气流路的内壁垂直的内壁的长度为L的情况下,从该内壁起的突出长度为1/3L以下。
根据本发明,由于在燃烧气体的抽出口的下方具备挡板,所以,即使在抽出气体中的原料灰尘在窑尾部飞扬的情况下,也能够防止原料灰尘流入抽出口,减低抽出气体中的原料灰尘浓度,能够有效地将低熔点挥发成分除去。通过降低该效率提高所对应部分的抽出气体量,能够维持废弃物处理量不变而谋求降低热损失。另一方面,在维持了抽出气体量的情况下,虽然不能谋求降低热损失,但是能够使废弃物的处理量增加。
另外,能够使前述挡板的上面和穿设有前述抽出口的内壁即位于该挡板的上方的内壁所成的角度为45度以上且90度以下。
再有,在设前述抽出口的长径为D2的情况下,能够构成为在距前述抽出口的中心的1/2D2以上且3/2D2以下的下方位置,前述挡板的上面与前述水泥窑废气流路的内壁抵接。
发明的效果
如上面说明的那样,根据本发明,即使在水泥窑的抽出气体中的原料灰尘浓度高的情况下,也可从抽出气体有效地将氯除去。
附图说明
图1是表示用于说明有关本发明的氯旁通系统的氯旁通系统的第1参考例的整体结构图。
图2是表示用于说明有关本发明的氯旁通系统的氯旁通系统的第2参考例的整体结构图。
图3是表示用于说明有关本发明的氯旁通系统的氯旁通系统的第3参考例的整体结构图。
图4是表示用于说明有关本发明的氯旁通系统的氯旁通系统的第4参考例的整体结构图。
图5是表示有关本发明的氯旁通系统的一实施方式的整体结构图。
图6是表示图5所示的氯旁通系统的抽出冷却装置的示意图。
图7是表示有关本发明的水泥烧成装置的窑尾部的图,(a)是主视图,(b)是局部剖开侧视图,(c)是(b)的A-A线剖视图。
图8是表示有关本发明的水泥烧成装置的窑尾部中的水泥原料颗粒的流动的图,(a)是主视图,(b)是局部剖开侧视图。
图9是表示以往的水泥烧成装置的窑尾部中的水泥原料颗粒的流动的图,(a)是主视图,(b)是局部剖开侧视图。
图10是用于说明在以往的水泥烧成装置中抽出气体所含的原料灰尘浓度变高的原因的图,(a)是主视图,(b)是局部剖开侧视图。
图11是表示以往的氯旁通系统的一例的整体结构图。
具体实施方式
图1表示用于说明有关本发明的氯旁通系统的氯旁通系统的第1参考例,该氯旁通系统1包括:从自水泥窑2的窑尾至最下段旋风分离器为止的窑废气流路将燃烧气体的一部分G1抽出的抽出装置3;使从抽出装置3排出的抽出气体G2中的灰尘浓度降低的作为除尘装置的旋风分离器4;由来自冷却风扇6的冷却空气冷却从旋风分离器4排出的含有微粉D2的抽出气体G3的冷却装置5;进一步冷却从冷却装置5排出的抽出气体G4的冷却器7;从由冷却器7排出的废气G5回收微粉的袋式过滤器8;以及将袋式过滤器8的废气G6向系统外排出的排气风扇9等构成。
抽出装置3仅从上述窑废气流路将燃烧气体的一部分G1抽出,不进行冷却。抽出装置3可以使用构造与在以往的氯旁通系统中使用的探测器相同的抽出装置,也可以使用能够耐高温的其它抽出装置。
旋风分离器4是为了回收抽出气体G2中的粗的原料灰尘,使抽出气体G2中的灰尘浓度降低而设置的。除旋风分离器4以外,也能够使用耐热温度高的陶瓷过滤器等过滤器式装置、其它的除尘装置。
冷却装置5是为了将含有微粉D2的抽出气体G3冷却到600℃以下而设置的,可以使用构造与在以往氯旁通系统中使用的探测器相同的冷却装置,还可以使用其它的冷却装置。另外,还可以将冷却装置5串联地配置两段,在各冷却装置设置冷却风扇来冷却。
冷却器7、袋式过滤器8、排气风扇9具有与图11所示的以往的氯旁通系统81的冷却器86、袋式过滤器88、排气风扇90相同的构造。另外,在由冷却器7使抽出气体G4降低到200~600℃的情况下,也能够使用在袋式过滤器8具备耐热温度高的陶瓷过滤器的结构,在由冷却器7使抽出气体G4降低到200℃以下的情况下,能够使用在袋式过滤器8具备耐热耐酸尼龙毡的结构。
接着,一面参照图1,一面对上述氯旁通系统1的动作进行说明。
由抽出装置3从自水泥窑2的窑尾至最下段旋风分离器为止的窑废气流路将燃烧气体的一部分G1抽出,将抽出气体G2导入旋风分离器4,分离为粗粉D1和含有微粉D2的抽出气体G3,使粗粉D1返回水泥窑系统。据此,使抽出气体G3中的灰尘浓度降低到30g/m3N以下。
接着,将800~1100℃左右的抽出气体G3在冷却装置5中冷却到作为KCl等氯化物的熔点的600℃以下,优选冷却到400℃以下。据此,抽出气体G3中的KCl等氯化物析出,附着在微粉D2的表面等。
接着,由冷却器7将抽出气体G4冷却到集尘装置的耐热温度,将冷却器7的废气G5导入袋式过滤器8,回收微粉D4,与从冷却器7回收的微粉D3一起作为氯旁通灰尘D5。由排出装置将该氯旁通灰尘D5向水泥窑2的系统外排出,例如,通过水泥粉碎工序与水泥熟料一起粉碎或在通过水洗将氯除去后,作为水泥原料等来利用。袋式过滤器8的废气G6通过排气风扇9返回水泥窑2的废气系统。
如上所述,根据上述氯旁通系统1,由于在冷却抽出气体G1中的灰尘(原料灰尘)前,由旋风分离器4将灰尘的一部分除去,所以,抑制KCl等氯化物向灰尘表面的析出,促进氯化物单结晶的析出。为此,因灰尘而产生的氯循环量减少,氯除去效率提高。
接着,一面参照图2,一面对用于说明有关本发明的氯旁通系统的氯旁通系统的第2参考例进行说明。
该氯旁通系统11是替代上述氯旁通系统1的冷却器7、袋式过滤器8、排气风扇9,设置了湿式集尘机12、排气风扇16、溶解槽17、固液分离机18的氯旁通系统,抽出装置3~冷却风扇6使用与上述氯旁通系统1相同的抽出装置~冷却风扇。
湿式集尘机12是为了一面捕集抽出气体G4所含的灰尘,一面使抽出气体G4与水接触,使以抽出气体G4中的氯化物为主的水溶性成分溶解而设置的。另外,湿式集尘机12使抽出气体G4所含的硫磺成分与从旋风分离器4供给的粗粉D1等所含的生石灰跟水反应而生成的熟石灰反应,生成石膏。
该湿式集尘机12由洗涤器13、循环液槽14以及清洗塔15构成,在洗涤器13和循环液槽14之间,设置用于使泥浆S循环的泵14a。另外,从旋风分离器4向泥浆循环路14b供给粗粉D1。另外,也能够替代粗粉D1,使用熟石灰(Ca(OH)2)等药剂。
在湿式集尘机12的后段,设置用于使泥浆S所含的氯化物等水溶性成分进一步溶解于水的溶解槽17和用于将泥浆S固液分离的固液分离机18等。
接着,一面参照图2,一面对上述氯旁通系统11的动作进行说明。
由抽出装置3从自水泥窑2的窑尾至最下段旋风分离器为止的窑废气流路将燃烧气体的一部分G1抽出,将抽出气体G2导入旋风分离器4,分离为粗粉D1和含有微粉D2的抽出气体G3,将粗粉D1向循环液槽14的泥浆循环路14b供给。据此,使抽出气体G3中的灰尘浓度降低到30g/m3N以下。
接着,将800~1100℃左右的抽出气体G3在冷却装置5中冷却到作为KCl等氯化物的熔点的600℃以下,优选冷却到400℃以下。据此,抽出气体G3中的KCl等氯化物析出,附着在微粉D2的表面等。
接着,将抽出气体G4导入湿式集尘机12的洗涤器13,使泥浆S在洗涤器13和循环液槽14之间循环。由于在由湿式集尘机12生成的泥浆S存在从旋风分离器4供给的粗粉D1等所含的生石灰(CaO)跟水反应而生成的熟石灰(Ca(OH)2),所以,与存在于抽出气体G4中的硫磺成分(SO2)像下面那样反应。
SO2+Ca(OH)2→CaSO3·1/2H2O+1/2H2O
CaSO3·1/2H2O+1/2O2+3/2H2O→CaSO4·2H2O
由此,抽出气体G4中的硫磺成分被除去,生成石膏(CaSO4·2H2O)。湿式集尘后的废气通过排气风扇16从清洗塔15返回水泥窑2的废气系统。
接着,由溶解槽17使从湿式集尘机12的循环液槽14排出的泥浆S进一步与水混合,由固液分离机18进行固液分离,得到石膏滤饼C和作为滤液F的盐水。石膏滤饼C能够作为水泥制造、其它的原料使用,盐水可以向水泥磨机添加或在排水处理后向下水道排放,也可以在盐回收工序回收工业盐。
如上所述,根据上述氯旁通系统11,与上述氯旁通系统1同样,由于由旋风分离器4将抽出气体G2中的灰尘的一部分除去,使灰尘浓度降低,然后进行冷却,所以,抑制氯化物向灰尘表面的析出,因灰尘而产生的氯循环量减少,氯除去效率提高。另外,能够使用来自旋风分离器4的粗粉D1、熟石灰(Ca(OH)2)等药剂,进行抽出气体G4的脱硫,且能够将回收的石膏滤饼C利用于水泥制造等。
接着,一面参照图3,一面对用于说明有关本发明的氯旁通系统的氯旁通系统的第3参考例进行说明。
该氯旁通系统21的特征在于,针对上述氯旁通系统1的结构,进一步在冷却装置5的后段设置了旋风分离器22,其它的装置结构与氯旁通系统1相同。
旋风分离器22作为使由冷却装置5冷却的抽出气体G14中的灰尘浓度降低的除尘装置发挥功能,除旋风分离器22以外,也能够使用陶瓷过滤器等过滤器式装置、其它的除尘装置。
接着,一面参照图3,一面对上述氯旁通系统21的动作进行说明。
由抽出装置3从自水泥窑2的窑尾至最下段旋风分离器为止的窑废气流路将燃烧气体的一部分G11抽出,将抽出气体G12导入旋风分离器4,分离为粗粉D11和含有微粉D12的抽出气体G13,使粗粉D11返回水泥窑系统。据此,使抽出气体G13中的灰尘浓度降低到300g/m3N以下。
接着,将800~1100℃左右的抽出气体G13在冷却装置5中冷却到作为KCl等氯化物的熔点的600℃以下,优选冷却到400℃以下。据此,抽出气体G13中的KCl等氯化物析出,附着在微粉D12的表面等。
接着,将抽出气体G14向旋风分离器22供给,使抽出气体G15中的灰尘浓度降低到30g/m3N以下。由旋风分离器22回收的灰尘D13返回水泥窑系统。
此后的工序与第1参考例中的氯旁通系统1相同,由冷却器7冷却从旋风分离器22排出的抽出气体G15,将冷却器7的废气G16导入袋式过滤器8,回收废气G16所含的微粉D15,与从冷却器7回收的微粉D14一起作为氯旁通灰尘D16。将该氯旁通灰尘D16向水泥窑2的系统外排出,通过水泥粉碎工序中与水泥熟料一起粉碎或在通过水洗将氯除去后,作为水泥原料等来利用。袋式过滤器8的废气G17通过排气风扇9返回水泥窑2的废气系统。
上述氯旁通系统21能够恰当地应用在抽出气体(燃烧气体的一部分)G11中的灰尘浓度比较高的水泥窑,在由旋风分离器4使抽出气体G13中的灰尘浓度成为300g/m3N以下后,由冷却装置5冷却到600℃以下,优选冷却到400℃以下,进而通过由旋风分离器22使灰尘浓度降低到30g/m3N以下,抑制KCl等向灰尘表面的析出,促进KCl等单结晶的析出,因灰尘而产生的氯循环量减少,氯除去效率提高。
接着,一面参照图4,一面对用于说明有关本发明的氯旁通系统的氯旁通系统的第4参考例进行说明。
该氯旁通系统31是替代图3所示的氯旁通系统21的冷却器7、袋式过滤器8、排气风扇9,设置了湿式集尘机12、排气风扇16、溶解槽17、固液分离机18的氯旁通系统,抽出装置3~冷却风扇6以及旋风分离器22使用与上述氯旁通系统21相同的抽出装置~冷却风扇。
湿式集尘机12是为了一面捕集抽出气体G15所含的灰尘,一面使抽出气体G15与水接触,使以抽出气体G15中的氯化物为主的水溶性成分溶解而设置的。另外,湿式集尘机12使抽出气体G15所含的硫磺成分与从旋风分离器4、22供给的粗粉D11、D13等所含的生石灰跟水反应而产生的熟石灰反应,产生石膏。也可以替代粗粉D11、D13,使用熟石灰(Ca(OH)2)等药剂,生成石膏。
该湿式集尘机12由洗涤器13、循环液槽14以及清洗塔15构成,在洗涤器13和循环液槽14之间设置用于使泥浆S循环的泵14a。另外,从旋风分离器4、22向泥浆循环路14b供给粗粉D11、D13。
在湿式集尘机12的后段,设置用于使泥浆S所含的氯化物等水溶性成分进一步溶解于水的溶解槽17和用于将泥浆S固液分离的固液分离机18等。
接着,一面参照图4,一面对上述氯旁通系统31的动作进行说明。
由抽出装置3从自水泥窑2的窑尾至最下段旋风分离器为止的窑废气流路将燃烧气体的一部分G11抽出,将抽出气体G12导入旋风分离器4,分离为粗粉D11和含有微粉D12的抽出气体G13,向循环液槽14的泥浆循环路14b供给粗粉D11。据此,使抽出气体G14中的灰尘浓度降低到300g/m3N以下。
接着,将800~1100℃左右的抽出气体G13在冷却装置5中冷却到作为KCl等氯化物的熔点的600℃以下,优选冷却到400℃以下。据此,抽出气体G13中的KCl等氯化物析出,附着在微粉D12的表面等。
接着,向旋风分离器22供给抽出气体G14,使抽出气体G15中的灰尘浓度降低到30g/m3N以下。向循环液槽14的泥浆循环路14b供给由旋风分离器22回收的灰尘D13。
此后的工序与第2参考例中的氯旁通系统11相同,将抽出气体G15导入湿式集尘机12的洗涤器13,由从旋风分离器4、22供给的粗粉D11、D13等所含的生石灰(CaO)跟水反应而产生的熟石灰(Ca(OH)2)除去抽出气体G15中的硫磺成分,生成石膏(CaSO4·2H2O)。湿式集尘后的废气通过排气风扇16从清洗塔15返回水泥窑2的废气系统。
再有,使从循环液槽14排出的泥浆S在溶解槽17进一步与水混合,由固液分离机18进行固液分离,得到石膏滤饼C和作为滤液F的盐水。石膏滤饼C能够作为水泥制造、其它的原料使用,盐水可以向水泥磨机添加,或在排水处理后向下水道排放,也可以在盐回收工序回收工业盐。
上述氯旁通系统31也与上述氯旁通系统21同样,能够恰当地应用在抽出气体G11中的灰尘浓度比较高的水泥窑,且能够使用来自旋风分离器4、22的粗粉D11、D13,进行抽出气体G15的脱硫,将回收的石膏滤饼C利用在水泥制造等。
图5表示有关本发明的氯旁通系统的一实施方式,该处理装置61由从自水泥窑63的窑尾至最下段旋风分离器为止的窑废气流路将燃烧气体的一部分G61抽出并冷却的抽出冷却装置62;将从抽出冷却装置62排出的含有微粉的气体G62进一步冷却的冷却器64;从由冷却器64排出的废气G63回收微粉D63的袋式过滤器65;以及将袋式过滤器65的废气G64向系统外排出的排气风扇66等构成。本实施方式的特征在于,替代上述图1所示的氯旁通系统1的抽出装置3、旋风分离器4以及冷却装置5,设置抽出冷却装置62。
图6表示抽出冷却装置62,该抽出冷却装置62包括:抽出部62a,由将来自水泥窑63的燃烧气体的一部分G61抽出的管路构成;分级部62d,由有盖圆筒部62b以及圆锥部62c构成,通过离心力将抽出气体G61分离为粗粉D61和含有微粉的气体G62;以及冷却部62e,由供冷却用气体A通过的管路构成。
在分级部62d的有盖圆筒部62b形成抽出气体G61的入口部(未图示)和含有微粉的气体G62的出口部62g,圆锥部62c的最下部成为粗粉D61的排出口。
冷却部62e贯通圆锥部62c,在圆锥部62c以及有盖圆筒部62b的中心部通过,与出口部62g连通,冷却用气体A在内部通过。在位于圆锥部62c以及有盖圆筒部62b的中心部的冷却部62e穿设气体流入口62f,将粗粉D61被分离了的含有微粉的气体G62从气体流入口62f流入。
冷却器64、袋式过滤器65、排气风扇66具有与图11所示的以往的氯旁通系统81的冷却器86、袋式过滤器88、排气风扇90相同的构造。另外,在由冷却器64使含有微粉的气体G62降低到200~600℃的情况下,袋式过滤器65能够使用具备耐热温度高的陶瓷过滤器的结构,在由冷却器64将含有微粉的气体G62降低到200℃以下的情况下,袋式过滤器65能够使用具备耐热耐酸尼龙毡的结构。
接着,一面参照图5以及图6,一面对上述处理装置61的动作进行说明。
由抽出冷却装置62的抽出部62a从自水泥窑63的窑尾至最下段旋风分离器为止的窑废气流路将燃烧气体的一部分G61抽出,将抽出气体G61在分级部62d分离为粗粉D61和含有微粉的气体G62,使粗粉D61返回水泥窑系统。据此,将含有微粉的气体G62中的灰尘浓度降低到30g/m3N以下。
接着,向从气体流入口62f导入到冷却部62e的800~1100℃左右的含有微粉的气体G62吹拂冷却用气体A,将含有微粉的气体G62冷却到作为KCl等氯化物的熔点的600℃以下,优选冷却到400℃以下。据此,含有微粉的气体G62中的KCl等氯化物析出,附着在微粉的表面等。
接着,由冷却器64将从抽出冷却装置62排出的含有微粉的气体G62冷却到集尘装置的耐热温度,将冷却器64的废气G63导入袋式过滤器65,将微粉D63回收,与从冷却器64回收的微粉D62一起作为氯旁通灰尘D64。由排出装置将该氯旁通灰尘D64向水泥窑63的系统外排出,例如,在水泥粉碎工序与水泥熟料一起粉碎或在通过水洗将氯除去后,作为水泥原料等来利用。袋式过滤器65的废气G64通过排气风扇66返回水泥窑63的废气系统。
如上所述,根据本实施方式,由于将抽出气体G61分离为粗粉D61和含有微粉的气体G62,仅冷却含有微粉的气体G62,所以,即使在抽出气体G62中的原料灰尘浓度上升了的情况下,也不存在氯化物析出到粗粉灰尘的表面的情况,可避免循环氯量的上升,能够防止氯旁通灰尘的氯浓度降低以及氯的除去效率降低。另外,由于能够仅由抽出冷却装置62进行燃烧气体的抽出、分级以及冷却,所以,能够降低装置成本,通过将冷却风量抑制得低,还能够降低运转成本。
另外,虽然省略了详细说明,但是,也能够将本实施方式中的抽出冷却装置62应用到上述图2~图4所示的氯旁通系统,在这种情况下,也发挥与上述相同的效果。
另外,在上述图1~图5所示的氯旁通系统中,由图1以及图5所示的冷却器7、64回收的微粉D3、D62以及由袋式过滤器8、65回收的微粉D4、D63的氯浓度高,与此相伴,粘性变高,处理性极差。因此,将石灰石的细微粉末、被向水泥窑的预热器投入的水泥原料等向抽出气体(含有微粉的气体)G4、G62投入,能够改善这些微粉的处理性。
接着,一面参照图7~图10,一面对有关本发明的水泥烧成装置的一实施方式进行说明。
图9表示以往的水泥烧成装置的窑尾部,在水泥窑72经入口罩76连接与上方的锻烧炉连续的上升管道(自水泥窑72的窑尾至最下段旋风分离器为止的水泥窑废气流路的一部分)73,在上升管道73设置从上方的最下段旋风分离器起的原料滑槽74以及用于将燃烧气体的一部分抽出的探测器75。在上升管道73穿设从原料滑槽74起的原料的供给口74a和用于由探测器75进行抽出的抽出口75a。
在该窑尾部,从原料滑槽74通过供给口74a向水泥窑72供给水泥原料(下面称为“原料”)R,在水泥窑72内烧成,但是,原料R的一部分随着在窑尾部的燃烧气体流在箭头所示的方向流动。
本申请发明人发现在通常状态,随着燃烧气体流向锻烧炉侧流动的原料R的量并不那么多,由探测器75抽出的燃烧气体中的灰尘浓度并不高,但由于下面所示的3个主要原因,使得水泥抽出气体中的原料灰尘浓度变高,由此完成了本发明。即,如图10所示,
(1)若在入口罩76的下部生成涂层C,则妨碍来自原料滑槽74的原料R进入水泥窑72内,在上升管道73的内部飞扬,从抽出口75a被吸引。
(2)若在自原料滑槽74的供给口74a至水泥窑72的入口为止的原料流路(斜面)73b具有阶梯差等,不平滑,则来自原料滑槽74的原料R在上升管道73的内部飞扬,从抽出口75a被吸引。
(3)在水泥窑72的转速在恒定的范围以上或者以下的情况下,原料R没有顺畅地流入水泥窑72内,在上升管道73的内部飞扬,从抽出口75a被吸引。
图7表示有关本发明的水泥烧成装置的一实施方式,该水泥烧成装置71在被穿设在上升管道73的用于由探测器75进行抽出的抽出口75a的下方,具备抑制像上述那样飞扬的原料R被吸入抽出口75a的挡板77。
该挡板77例如能够对耐火物进行加工而形成,如图7(a)所示,将上升管道73的相对于内壁73a的角度θ设定在45度以上且90度以下。另外,如图7(c)所示,在使内壁73a的尺寸在俯视时为L1(水泥窑72的轴线方向的内壁的长度)、L2(相对于水泥窑72的轴线方向垂直的方向的内壁的长度)的情况下,针对挡板77的尺寸(不涉及角度θ,从内壁73a突出的矩形部分的尺寸),将长边a设定在椭圆形的抽出口75a的短径D1以上且L1以下,将短边b设定在(L2)/3以下。另外,挡板77的安装高度L(自抽出口75a的中心至挡板77的上面与内壁73a抵接的位置为止的距离)设定在距抽出口75a的中心为抽出口75a的长径D2的1/2倍以上且3/2以下的下方位置。这些角度θ、挡板77的尺寸a、b以及安装高度L与抽出气体中的原料灰尘向抽出口75a流入的状况相应地适宜变更。另外,探测器75、挡板77的安装位置并不限定于图7(c),可以是上升管道73的整个周面的任意部位。
通过设置该挡板77,如图8所示,能够使从水泥窑72流入上升管道73的燃烧气体、灰尘的流动变化从而离开抽出口75a。由此,燃烧气体中的灰尘因惯性力向从抽出口75a离开的方向流动,能够降低灰尘向抽出口75a的吸入量,能够使抽出气体中的原料灰尘浓度降低到30g/m3N以下。
符号说明
1:氯旁通系统;2:水泥窑;3:抽出装置;4:旋风分离器;5:冷却装置;6:冷却风扇;7:冷却器;8:袋式过滤器;9:排气风扇;11:氯旁通系统;12:湿式集尘机;13:洗涤器;14:循环液槽;14a:泵;14b:泥浆循环路;15:清洗塔;16:排气风扇;17:溶解槽;18:固液分离机;21:氯旁通系统;22:旋风分离器;31:氯旁通系统;61:氯旁通系统;62:抽出冷却装置;62a:抽出部;62b:有盖圆筒部;62c:圆锥部;62d:分级部;62e:冷却部;62f:气体流入口;62g:出口部;63:水泥窑;64:冷却器;65:袋式过滤器;66:排气风扇;71:水泥烧成装置;72:水泥窑;73:上升管道;73a:内壁;73b:原料流路;74:原料滑槽;74a:供给口;75:探测器;75a:抽出口;76:入口罩;77:挡板。
Claims (3)
1.一种水泥烧成装置,所述水泥烧成装置从自水泥窑的窑尾至最下段旋风分离器为止的水泥窑废气流路一面抽出燃烧气体的一部分一面进行冷却,对被抽出的燃烧气体进行处理,其特征在于,
在被穿设在前述水泥窑废气流路的燃烧气体的抽出口的下方具备挡板,
前述挡板在设前述抽出口的短径为D1的情况下,俯视时沿穿设有该抽出口的前述水泥窑废气流路的内壁具有短径D1以上的宽度,在使相对于穿设有该抽出口的前述水泥窑废气流路的内壁垂直的内壁的长度为L的情况下,从该内壁起的突出长度为1/3L以下。
2.如权利要求1所述的水泥烧成装置,其特征在于,由前述挡板的上面和穿设有前述抽出口的内壁即位于该挡板的上方的内壁所成的角度为45度以上且90度以下。
3.如权利要求1或2所述的水泥烧成装置,其特征在于,在设前述抽出口的长径为D2的情况下,距前述抽出口的中心为1/2D2以上且3/2D2以下的下方位置,前述挡板的上面与前述水泥窑废气流路的内壁抵接。
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