CN115516265A - 水泥制造设备和用于生产水泥熟料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水泥生产设备(10)，其具有‑用于预热生料的预热器(12)，‑用于煅烧经预热的生料的煅烧炉(14)，‑具有炉燃烧器(28)的炉(16)，用于烧制生料以形成水泥熟料，其中炉(16)具有使氧含量为30％至75％的燃烧气体进入炉(16)中的燃烧气体入口，以及‑用于冷却水泥熟料的冷却器(18)，‑其中煅烧炉(14)和炉(16)分别具有至少一个燃料入口(20)，用于将至少一种燃料引入到煅烧炉(14)和炉(16)中，其中，煅烧炉(14)和炉(16)分别具有至少一个惰性气体入口(64、68)，用于将惰性气体分别引入到煅烧炉(14)和炉(16)中。

Description

水泥制造设备和用于生产水泥熟料的方法

技术领域

本发明涉及水泥生产设备和用于生产水泥熟料的方法，其中将惰性气体引入到至少一个燃烧过程中。

背景技术

从现有技术已知将用于含碳燃料燃烧的含氧气体供入水泥生产设备的回转炉或煅烧炉中。为了减少排放气体量并能够省去复杂的净化过程，例如从DE 102018206673A1中已知使用尽可能富含氧气的燃烧气体，使得排放气体中的CO₂含量很高。文献DE102018206673A1公开了将富氧气体引入冷却器入口区域以预热气体和冷却熟料。

当使用具有至少30％至100％的高氧含量的富氧燃烧气体时，煅烧炉和炉中会出现非常高的温度。如果这些高温持续较长时间或永久地出现在煅烧炉壁附近的区域，则会导致对煅烧炉内壁的损坏。当热区与引入的热料结合出现时，也可以预期要煅烧的热料的熔化阶段。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种水泥生产设备和用于生产水泥的方法，其中确保炉线的安全运行，同时获得具有高CO₂含量的排放气体。扩展的目的是将预热的生料以均匀分布的方式充入煅烧炉，并使其与煅烧炉烧制产生的热气相互作用。本发明的优选目的是通过分阶段有针对性地引入燃料、含氧气体和热生料来实现煅烧炉烧制，使得引入的燃料完全转化，引入的生料颗粒完全煅烧，并且确保固体颗粒沿煅烧炉的上升器被输送，而不会使上升器中过热和使固体颗粒沿上升器聚集。

根据本发明，此目的通过具有独立装置权利要求1的特征的水泥生产设备和具有独立方法权利要求12的特征的方法来实现。有利的改进可以在从属权利要求中找到。

根据本发明的一个方面，水泥生产设备包括：

-用于预热生料的预热器，

-用于煅烧经预热的生料的煅烧炉，

-具有炉燃烧器(诸如燃烧器喷枪等)的炉，用于烧制经煅烧的热料以形成水泥熟料，其中所述炉具有用于将氧含量为30％至100％的燃烧气体接收到炉中的燃烧气体入口，以及

-用于冷却水泥熟料的冷却器，

-其中煅烧炉和炉分别具有用于将燃料接收到煅烧炉和炉中的燃料入口。

煅烧炉和炉分别具有用于将惰性气体分别接收到煅烧炉和炉中的惰性气体入口。

水泥生产设备的预热器优选包括多个旋风级，每个级具有至少一个旋风分离器以从气流中分离固体。与使用空气作为燃烧气体的水泥生产设备相比，本发明能够通过明显更小的气体体积运行预热器。例如，预热器后的排放气体体积流量约为0.50～0.90Nm³每千克熟料。因此，生料进料量与排放气体之比可能高于用空气运行的设备，并且例如高达3千克固体每千克气体，优选1.3至1.9千克固体每千克气体。在预热器中，送入最上面的第一级旋风级的生料在与炉排放气体逆流的情况下被预热，并在此依次通过一个接一个的旋风级。

在最后一个和倒数第二个旋风级之间设置有煅烧炉，该煅烧炉具有一个上升器，生料进入上升器中通过煅烧炉烧制加热，该煅烧炉可以包括一个或多个烧制位置。煅烧炉优选包括燃料充料设备，该燃料充料设备包括燃料入口和惰性气体入口。燃料充料设备例如是管状的或形成为在煅烧炉的上升管上的径向凸出部。优选地，燃料充料设备开口通向煅烧炉的上升管，使得燃料和/或惰性气体经由燃料充料设备供给到煅烧炉的上升管中。燃料充料设备为热处理室，其用于加热燃料并且控制燃料到上升器中的添加。

有利地，与以空气作为氧化剂的常规系统相比，煅烧炉中的固气比显著更高。例如，在局部发生每千克气体超过2千克的固体负载，例如每千克气体2至8千克固体负载。在煅烧炉中，优选最大部分，超过60％，例如约80％的燃料热量被转化。由于在煅烧炉的下端引入了生料，尽管初始氧浓度为40-80％，这会引发强烈的烧制，但仍有足够的散热器来防止过热。如果燃烧块状替代燃料(例如具有边缘长度大于100mm)将被燃烧，则应优选提供具有较长燃料停留时间的倾斜区域。这种倾斜区域的示例是楼梯踏板、推式格栅、后推式格栅或其他机械或气动装置。这些装置例如用作燃烧室、预燃烧室或仅用于引入燃料的干燥和预热或部分气化。就燃料的颗粒尺寸分布和热值而言，燃料可以是任何类型。

例如，煅烧反应在煅烧炉开始处在10％-60％的CO₂分压下进行，并且在煅烧炉结束处在高达98％的CO₂分压下进行。因此，该煅烧反应与在常规设备中相比在700-1100℃、优选900-1000℃的更高的温度下进行。

在预热器中预热并在煅烧炉中煅烧的生料然后被供给到炉。所述炉优选为具有旋转管的旋转炉，所述旋转管可以绕其纵轴旋转，并且优选在待烧制物料的输送方向上略微倾斜，使得由于旋转管的旋转和重力，物料沿输送方向移动。炉优选地在其一端具有用于接收经预热和煅烧的生料的物料入口和在其与物料入口相对的端部具有用于将烧制的熟料排出到冷却器中的物料出口。在物料出口侧的所述炉的端部，优选地设置有炉头，该炉头包括用于燃烧物料的炉燃烧器以及优选地用于将燃料(优选地经由炉燃烧器和/或经由燃料喷枪)接收到炉中的至少一个燃料入口。所述炉优选包括烧结区，在该烧结区中物料至少部分地熔化并且特别地具有1500℃至1900℃、优选1450℃至1750℃的温度。烧结区包括例如炉头，优选地包括在物料输送方向上炉的后三分之一。

例如，全部或部分含氧燃烧气体被直接引入炉头，其中炉头具有例如燃烧气体入口。优选地，燃烧气体通过炉的物料出口全部或部分地被引入炉中。供应到炉的燃烧气体具有例如超过30％至75％、优选超过95％的氧含量。例如，燃烧气体完全由纯氧组成，其中在这种情况下燃烧气体的氧含量为100％。炉燃烧器可以是例如燃烧器喷枪。用于冷却水泥熟料的冷却器优选连接到炉的物料出口。

冷却器具有输送装置，所述输送装置用于将大批物料沿输送方向输送通过冷却气体室。冷却气体室包括具有第一冷却气体流的第一冷却气体室部以及在大批物料的输送方向上与第一冷却气体室部相邻的具有第二冷却气体流的第二冷却气体室部。冷却气体室优选地在顶部以冷却气体室顶板为界并且在底部以动态和/或静态格栅(优选地大批物料位于动态和/或静态格栅上)为界。冷却气体室特别是在大批物料上方的冷却器的整个室，冷却气体流过该冷却气体室。冷却气体流通过动态和/或静态格栅，特别是通过输送装置，通过大批物料并进入冷却气体室。第一冷却气体室部优选地在待冷却的大批物料的流动方向上直接设置在冷却器入口之后，特别是炉的物料出口之后。优选地，熟料从炉中落入第一冷却气体室部。

第一冷却室部优选地具有设置在炉的物料出口下方的静态格栅和/或动态格栅，使得离开炉的熟料由于重力而落到静态格栅上。优选地，仅第一冷却气流流入第一冷却气体室部并(例如通过风扇或压力加载汽锅或相应的其他装置)被加速。第二冷却气体室部在大批物料的输送方向上与第一冷却气体室部邻接，并且优选通过分离装置在气体方面与第一冷却气体室部分离。优选地，仅通过至少一个风扇加速的第二冷却气流流入第二冷却气体腔室部。

第二冷却气体室部优选地具有用于将大批物料传送通过冷却气体室的动态格栅。流经第一冷却气体室部的第一冷却气流例如是纯氧气或氮含量和/或氩含量小于35vol％、特别是小于21vol％、优选15vol％或更少和/或氧含量大于20.5％，特别是大于30％至75％，优选大于95％的气体。第一冷却气体室部优选直接连接到炉的物料出口，优选地连接到炉的炉头，使得冷却气体在冷却器中被加热，随后流入旋转炉并用作燃烧气体。第二冷却气体流例如是空气。

冷却器优选具有用于在气体方面将冷却气体室部彼此分离的分离装置。

惰性气体是例如CO₂或水蒸气。将惰性气体引入煅烧炉和/或炉提供了延迟、特别是减缓燃烧的优点，从而防止对炉和/或煅烧炉的损坏。

根据第一实施例，燃料入口和惰性气体入口设置为彼此分离并且各自形成进入炉和/或煅烧炉的入口。例如，惰性气体入口形成为围绕燃料入口的环形入口。用于引导燃料和惰性气体的导管例如形成为双管，优选地形成为具有不同直径的同心管。优选地，惰性气体被直接引导在燃料入口或燃料充料设备附近。这使得能够经济地供应昂贵的惰性气体。

根据另一实施例，燃料入口和惰性气体入口共同形成入口。燃料和惰性气体优选各自以共同的管线供给到煅烧炉或炉。这在构造上不太复杂，因此更具成本效益。

根据进一步的实施例，煅烧炉和/或炉分别具有多个惰性气体入口，特别地用于接收不同的惰性气体。还可以设想，煅烧炉具有多个燃料充料设备，特别是两个或三个燃料充料设备，每个燃料充料设备分配有惰性气体入口。优选地，燃料充料设备设置为沿上升器的长度和/或宽度以一定距离彼此间隔。例如，燃料充料设备设置为在煅烧炉的上升器的横截面上以0°，优选地60°至270°的角度相互错开。不同类型的燃料充料设备可以相互组合，也可以不同地设置。

根据另一实施例，煅烧炉具有用于将生料接收到煅烧炉中的至少一个生料入口，所述生料入口设置在沿煅烧炉内气体的流动方向上的燃料入口和惰性气体入口的上游。例如，生料入口位于煅烧炉中的两个燃料充料设备或燃料入口之间。优选地，至少一个生料入口设置在沿流动方向上的燃料入口的上游。这可以防止生料过热。由煅烧炉烧制产生的燃烧区可以将热量直接传递给生料颗粒。惰性气体优选地另外用作温度吸收器并且还防止引入的燃料直接在燃烧器或燃烧器喷枪嘴处或者在燃料充料设备的入口处自燃。

根据另一实施例，煅烧炉具有用于将生料接收到煅烧炉中的至少一个、优选两个或更多个生料入口，并且其中生料入口中的至少一个和优选地至少一个燃料入口设置为在煅烧炉上升器内的气体流动方向上的燃料入口的上游，特别是燃料充料设备的上游。优选地，生料入口中的至少一个或所有生料入口设置在燃料入口中的一个或所有燃料入口的上游。例如，生料入口设置在距离煅烧炉中的燃料充料设备的一定距离处。

根据另一个实施例，水泥生产设备包括控制装置，该控制装置连接到煅烧炉内的温度测量装置并且被配置为根据温度测量装置确定的温度来控制/调节在煅烧炉中的生料、惰性气体和/或燃料的量。温度测量装置优选地连接到控制装置，使得其将确定的温度传输到控制装置。温度测量装置例如设置在燃料充料设备中的一个的下游。煅烧炉例如具有多个温度测量装置，每个温度测量装置连接到控制装置以传输所确定的温度。例如，温度测量装置连接在每个燃料充料设备的下游。还可以设想，多个温度测量装置(优选均匀分布)设置在煅烧炉的上升器内。

例如，各个燃料充料设备中的燃料的量根据温度来控制。这确保了具有均匀的温度分布的煅烧炉内均匀且受控的燃烧，并避免了可能损坏煅烧炉或导致物料熔化的温度峰值。

例如，控制装置被设计成将确定的温度与预定的设定值进行比较，并且如果确定的温度偏离额定值，控制装置控制煅烧炉中燃料的量、惰性气体的量和/或生料的量。例如，如果所确定的温度超过预定的设定值，则控制装置被设计为使得其减少燃料的量、增加生料的量和/或增加惰性气体的量。例如，如果所确定的温度低于预定的设定值，则控制装置被设计为使得其增加燃料的量、减少生料的量和/或减少惰性气体的量。

根据进一步的实施例，煅烧炉横截面的至少一个横截面收缩部被配置在煅烧炉内。例如，煅烧炉在上升器中具有多个横截面收缩部。这加速上升器内的流然后使其减缓，从而优选地形成平静流区域。

根据另一实施例，用于引导气流的至少一个引导元件设置在煅烧炉内。这优选地实现了气体与生料的更好的混合。该功能对于高氧和低氮含量的过程控制特别重要，因为由于缺乏氮含量，煅烧炉中的气体量减少，导致物料供给后的负荷高于使用空气作为氧化剂运行的系统中的负荷。因此，如果物料均匀地分布在煅烧炉的上升器的横截面上，则对于颗粒的负载承受能力是有利的。防止了料沉入煅烧炉上升器的更深的下游区域。引导元件例如设计为板、盒、圆锥和/或棱锥。优选地，多个引导元件(例如均匀地间隔开地)设置在上升器内。引导元件例如由陶瓷或陶瓷纤维复合物料制成。引导元件特别设置在上升器内和/或燃料充料设备中。优选地，引导元件设置在燃料充料设备进入上升器的出口处，使得燃料进入上升器的入口通过引导元件被引导。优选地，引导元件从燃料充料设备延伸到上升器中。例如，引导元件形成并设置成引导燃料以一定角度到达上升器的内壁。例如，引导元件形成具有相对于燃料充料设备加宽的横截面的扩散器。

根据另一实施例，煅烧炉具有多个燃料充料设备，每个燃料充料设备包括燃料入口和惰性气体入口，并且其中为每个燃料充料设备分配引导元件。相应的燃料充料设备例如设置在与引导元件相同的高度水平处或者直接连接在引导元件的上游或下游。这允许生料和惰性气体在上升器内、特别是在燃料充料设备的区域中的优化分布。

根据另一实施例，燃烧室设置在炉和煅烧炉之间或仅设置在煅烧炉中，燃烧室具有料入口、燃料入口，例如燃料充料设备，和惰性气体入口。燃烧室例如具有圆形横截面或者是旋风形状的。也可以设想将燃烧室设计为同时煅烧的煅烧反应室，使得两个煅烧炉串联或并联。这提供了对一个或多个煅烧炉内的燃料转化和煅烧的调节。

本发明还包括一种用于生产水泥熟料的方法，包括以下步骤：

-在预热器中预热生料，

-在煅烧炉中煅烧经预热的生料，

-将经预热和煅烧的生料在具有炉燃烧器的炉中烧制以形成水泥熟料，其中向炉供应氧含量为30％至100％的燃烧气体，以及

-在冷却器中冷却水泥熟料，其中将燃料供应至炉和煅烧炉。

将惰性气体供应到炉和煅烧炉中的每一个。

水泥生产设备的上述实施例和优点也适用于该用于生产水泥熟料的方法。

根据进一步的实施例，惰性气体与燃料和/或生料一起或单独地供应至煅烧炉和/或炉。例如，至少两种不同的惰性气体被引入煅烧炉和/或炉中。

根据另一个实施例，生料沿煅烧炉内的气体流动方向在燃料和惰性气体之前进入煅烧炉中。例如，至少部分生料和燃料沿煅烧炉内气体的流动方向在燃料充料设备的上游被接收到煅烧炉中。优选地，生料在被接收到煅烧炉中时具有700℃至900℃的温度。

根据另一实施例，确定煅烧炉内的温度，以及根据确定的温度控制/调节供应至煅烧炉的生料、惰性气体和/或燃料的量。

根据另一实施例，通过至少一个引导元件或至少一个煅烧炉横截面的横截面收缩部，在煅烧炉内配置平静流区域。

附图说明

下面参照附图通过若干示例性实施例更详细地解释本发明。

图1示出了根据示例性实施例的具有煅烧炉和炉的水泥生产设备的示意图。

图2示出了根据另一个示例性实施例的具有惰性气体入口的煅烧炉的示意图。

图3示出了根据另一个示例性实施例的具有惰性气体入口的煅烧炉的示意图。

图4示出了根据两个另外的示例性实施例的具有引导元件的煅烧炉的示意图。

具体实施方式

图1示出了水泥生产设备10，其具有用于预热生料的单线预热器12、用于煅烧生料的煅烧炉14、炉16，特别是用于烧制生料以形成熟料的旋转炉，以及用于冷却在炉16中烧制的熟料的冷却器18。

预热器12包括用于将生料与生料气体流分离的多个旋风器20。例如，预热器12具有五个旋风器20，所述五个旋风器被设置成一个在另一个之下的四个旋风级。预热器12具有物料入口(未示出)，所述物料入口用于将生料接收到包括两个旋风器20的预热器12的最上面的旋风级。生料与炉和/或煅烧炉排放气体逆流地依次流过旋风级的旋风器20，并因此被加热。煅烧炉14设置在最后一个和倒数第二个旋风级之间。煅烧炉14具有上升器，特别是上升管，其具有用于加热生料的至少一个煅烧炉烧制，使得生料的煅烧在煅烧炉14中进行。此外，煅烧炉14包括用于接收燃料的燃料入口和用于将惰性气体引入上升器的惰性气体入口。煅烧炉14还包括用于将含氧燃烧气体接收到煅烧炉14的上升器中的燃烧气体入口26。燃烧气体特别是富含氧气的炉排放气体。燃烧气体的氧含量在炉16和煅烧炉14之间最多为85％。煅烧炉排放气体被引入预热器12中，优选进入倒数第二个旋风级，并且作为预热器排放气体22在最上面的旋风级的下游离开预热器12。

炉16沿生料流动方向连接在预热器12的下游，使得在预热器12中预热并且在煅烧炉14中煅烧的生料流入炉16。炉16的物料入口/气体出口25直接连接到煅烧炉14的上升器，使得炉排放气体流入煅烧炉14中，然后流入预热器12中。炉16例如是旋转炉，其具有可围绕其纵轴旋转的旋转管并且以略微向下的角度布置。炉16具有炉燃烧器28和在旋转炉管内的物料出口端部处的分配燃料入口30。炉16的物料出口位于旋转管的与物料入口25相反的端部，使得通过旋转管的旋转，生料在旋转管内被传送到炉燃烧器28和物料出口。生料在炉16内被烧制以形成水泥熟料。烧结区32包括旋转管在物料出口侧的后部区域，优选地在物料流动方向上的后三分之一的后部区域。

用于冷却熟料的冷却器18连接到炉16的物料出口。冷却器18具有冷却气体室34，熟料在该冷却气体室中被冷却气流冷却。熟料沿输送方向F被输送通过冷却气体室34。冷却气体室34具有第一冷却气体室部36和第二冷却气体室部38，第二冷却气体室部在输送方向F上与第一冷却气体室部36邻接。炉16经由炉16的物料出口与冷却器18连接，使得在旋转炉20中烧制的熟料落入到冷却器18中。

第一冷却气体室部36设置在炉16的物料出口下方，使得来自炉16的熟料落入到第一冷却气体室部36中。第一冷却气体室部36构成冷却器18的流入区域，并且优选地包括静态格栅40，所述静态格栅接收离开炉16的熟料。特别地，静态格栅40完全设置在冷却器18的第一冷却气体室部36中。优选地，来自炉16的熟料直接落到静态格栅40上。优选地，静态格栅40以与水平方向成10°至35°、优选14°至33°、特别是21°至25°的角度完全延伸，使得熟料在输送方向上沿静止格栅40滑动。

第一冷却气体室部36与冷却器18的第二冷却气体室部38邻接。在冷却器18的第一冷却气体室部36中，熟料特别地被冷却到低于1000℃的温度，其中冷却以这样的方式执行，使得存在于熟料中的液相完全凝固成固相。当熟料离开冷却器18的第一冷却气体室部36时，熟料优选地完全处于固相并且处于1000℃或更低的温度。在冷却器18的第二冷却气体室部38中，熟料被进一步冷却，优选地冷却到低于100℃的温度。优选地，第二冷却气流可以分成多个具有不同温度的分气流。

第一冷却气体室部36的静态格栅具有例如使冷却气体进入冷却器18和熟料的通道。冷却气体例如由设置在静态格栅40下方的至少一个风扇、鼓风机或压力管产生，使得第一冷却气体流42从下方流动通过静态格栅进入第一冷却气体室部36。第一冷却气体流42例如是纯氧或含有15vol％以下的氮和30vol％以上的氧的气体。第一冷却气流42流过熟料，然后流入炉16。第一冷却气体流形成例如炉16的部分或全部燃烧气体。燃烧气体中高比例的氧导致预热器排放气体主要由二氧化碳和水蒸气组成，并且具有消除对用于排放气体净化的昂贵下游净化过程的需求的优点。此外，还实现了过程气体量的减少，使得设备的尺寸可以显著减小。

在冷却器18内，待冷却的熟料沿输送方向F移动。第二冷却气体室部38优选地具有动态的、特别是可移动的格栅44，其在输送方向F上邻接静态格栅40。在动态格栅44的下方，例如设置有多个风扇，第二冷却气体流46通过所述风扇从下方吹过动态格栅44。第二冷却气体流46例如是空气。

在图1中，作为示例，粉碎装置48连接到第二冷却气体室部38的动态格栅44。另一个动态格栅50在粉碎装置48下方连接到粉碎装置48。优选地，冷熟料52在离开冷却器18时具有100℃或更低的温度。

例如，较冷的排放空气54从第二冷却气体腔室部38排出并被送入分离器56(例如旋风器)，以分离固体。例如，固体被供给回到冷却器18。空气-空气热交换器58连接在分离器56的下游，使得较冷的排放空气预热热交换器58内的空气，热交换器内的空气例如被供给到生料磨机。

图2示出了根据图1的水泥生产设备10的细节，其中未示出的区域例如对应于图1的区域，并且相同的附图标记表示相同的元件。作为示例，图2所示的煅烧炉14具有两个燃料充料设备60。还可以想到，煅烧炉14仅具有恰好一个燃料充料设备60或多于两个燃料充料设备60。两个燃料充料设备60彼此以一定距离间隔开地安装在煅烧炉14的上升器62上。例如，燃料递送装置60安装在上升器62上的不同高度水平处。每个燃料充料设备60均被分配燃料入口24和惰性气体入口64，使得燃料和惰性气体被导向到燃料充料设备60中。例如，燃料充料设备60设置为彼此错开180°。例如，燃料充料设备包括用于运输燃料的装置，例如螺旋输送机或斜槽。一种或多种燃料也可以气动供给，例如借助惰性气体输送。

图2进一步示出了燃料入口30和惰性气体入口68被分配给炉燃烧器28，使得燃料和惰性气体被供应到炉燃烧器28。燃料入口24、30和惰性气体入口64、68例如彼此分离地形成或作为进入煅烧炉14或炉16的共同入口形成。惰性气体例如是CO₂或水蒸气。惰性气体既可以用作传输体，也可以影响燃烧过程的点火或控制。

在图2中，煅烧炉14中的生料入口70例如由倒数第二个旋风级的固体出口形成。生料入口70例如设置在两个煅烧炉燃烧器60之间。可替代地，生料可以优选地被供给到燃料入口30下游的每个单独的燃烧区的下方。供给生料和燃料的另一种可能性是采用与煅烧炉的上升器平行设置的燃烧室，以在低氧区同时供给燃料和生料。优选地，燃料被集中地供给到向下导向的燃烧室中。围绕燃料供给，生料在径向圆周上或在圆柱形燃烧室的圆周上供给，通过这种方式使得燃料被生料形成的幕包围。在燃烧室的下端部，其连接到煅烧炉向上导向的上升器。被生料包裹的燃料被引入富氧煅烧炉流中，在那里被点燃。热量直接被生料的煅烧反应消耗掉。

例如，煅烧炉14具有用于确定煅烧炉14内部温度的温度测量装置66。水泥设备10还包括控制装置72，其连接到温度测量装置，使得温度测量装置66将确定的温度传送到控制装置72。控制装置72连接到燃料入口24、生料入口70和/或惰性气体入口64，并被设计为根据确定的温度控制/调节煅烧炉14中的燃料、生料和/或惰性气体的量。

图3显示了图1和图2的煅烧炉14的另一个示例，其中相同的附图标记表示相同的元件。煅烧炉14的上升器62具有多个不同的横截面积。煅烧炉14的燃料充料设备60附接到上升器62的同一侧，例如没有角偏移，但是在不同的高度水平。在上升器62内的气体流动方向上，每个燃料充料设备60分别具有直接位于其上游和/或下游的生料入口70。燃料入口24和惰性气体入口64各自设置在煅烧炉14的燃料充料设备60处，特别是与相应的燃料充料设备60处于相同水平。

横截面收缩部确保上升器内的平衡混合，因而导致煅烧炉的上升器纵向和横向上的燃烧和温度分布均匀。

图4是煅烧炉14的细节，其中相同的附图标记代表相同的元件。煅烧炉14具有引导元件73，所述引导元件在左侧示意图中以示例的方式附接在上升器62内并且在右侧示意图中以具体为烟道的形式以示例的方式附接到燃料充料设备60。

在左侧示意图中，引导元件73被设置成使得其造成上升器62的横截面的收缩。引导元件73特别是板状、腔室状或盒状，并且被附接到上升器62的内壁，并且例如被附接到在相同高度并且与燃料充料设备60相对的位置处。

在右侧示意图中，引导元件73具有扩散器的示例性形式，其中引导元件73的横截面沿燃料流动方向增大。引导元件73附接到燃料充料设备60，特别是附接到燃料充料设备60的进入上升器62的嘴部，并且特别地允许将燃料有针对性地引入到上升器62中。也可以想到，引导元件73与上升器齐平并且不伸入上升器中，从而允许燃料均匀地进入上升器62。

引导元件73例如由耐高温的陶瓷或纤维复合物料形成。

参考符号列表

10 水泥生产设备

12 预热器

14 煅烧炉

16 炉

18 冷却器

20 旋风器

22 预热器排放气体

24 煅烧炉的燃料入口

25 进入炉中的物料入口

26 煅烧炉的燃烧气体入口

28 炉的燃烧器或燃烧器喷枪

30 炉的燃料入口

32 烧结区

34 冷却气体室

36 第一冷却气体室部

38 第二冷却气体室部

40 静态格栅

42 第一冷却气体流

44 动态格栅

46 第二冷却气体流

48 粉碎装置

50 动态格栅

52 冷熟料

54 冷却器排放空气

56 分离器

58 热交换器

60 燃料充料设备

62 煅烧炉的上升器

66 温度测量装置

64 惰性气体入口

68 进入炉中的惰性气体入口

70 进入煅烧炉中的生料入口

72 控制装置

73 引导元件。

Claims (16)

1.一种水泥生产设备(10)，包括

-用于预热生料的预热器(12)，

-用于煅烧经预热的生料的煅烧炉(14)，

-具有炉燃烧器(28)的炉(16)，用于烧制生料以形成水泥熟料，其中所述炉(16)具有燃烧气体入口，以将氧含量为30％至100％的燃烧气体接收到所述炉(16)中，以及

-用于冷却所述水泥熟料的冷却器(18)，

-其中所述煅烧炉(14)和所述炉(16)分别具有用于将燃料接收到所述煅烧炉(14)和所述炉(16)中的燃料入口(24)，

其特征在于，

所述煅烧炉(14)和所述炉(16)分别具有用于将惰性气体分别接收到所述煅烧炉(14)和所述炉(16)中的惰性气体入口(64、68)。

2.根据权利要求1所述的水泥生产设备(10)，其特征在于，所述燃料入口(30、24)和所述惰性气体入口(64、68)设置为彼此分离并且各自形成入口。

3.根据权利要求1或2所述的水泥生产设备(10)，其中，所述燃料入口(30、24)和所述惰性气体入口(64、68)一起形成入口。

4.根据前述权利要求中任一项所述的水泥生产设备(10)，其中，所述煅烧炉(14)和/或所述炉(16)分别具有多个惰性气体入口(64、68)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的水泥生产设备(10)，其中，所述煅烧炉(14)具有用于将生料接收到所述煅烧炉(14)中的至少一个生料入口(70)，所述生料入口设置在所述煅烧炉(14)内的气体的流动方向上的所述燃料入口(24)和所述惰性气体入口(64)的上游或下游。

6.根据前述权利要求中任一项所述的水泥生产设备(10)，其中，所述煅烧炉(14)具有用于将生料接收到所述煅烧炉(14)中的至少两个生料入口(62)，并且其中至少一个生料入口(62)设置在所述煅烧炉(14)内的气体的流动方向上的所述燃料入口(24)的上游。

7.根据前述权利要求中任一项所述的水泥生产设备(10)，其中，所述水泥生产设备(10)包括控制装置(72)，所述控制装置连接到所述煅烧炉(14)内的温度测量装置(66)，并且被配置为根据由所述温度测量装置(66)确定的温度控制/调节所述煅烧炉(14)中生料、惰性气体和/或燃料的量。

8.根据前述权利要求中任一项所述的水泥生产设备(10)，其中，所述煅烧炉横截面的至少一个横截面收缩部被配置在所述煅烧炉(14)内。

9.根据前述权利要求中任一项所述的水泥生产设备(10)，其中用于引导气流和/或燃料的至少一个引导元件设置在所述煅烧炉(14)内。

10.根据权利要求9所述的水泥生产设备(10)，其中，所述煅烧炉(14)具有多个燃料充料设备(60)，每个所述燃料充料设备包括燃料入口(24)和惰性气体入口(64)，并且其中，引导元件被分配给每个燃料充料设备(60)。

11.根据前述权利要求中任一项所述的水泥生产设备(10)，其中燃烧室设置在所述炉(16)和所述煅烧炉(14)之间，所述燃烧室具有生料入口、燃料入口和惰性气体入口。

12.一种用于生产水泥熟料的方法，包括以下步骤：

-在预热器(12)中预热生料，

-在煅烧炉(14)中煅烧经预热的生料，

-将经预热和煅烧的生料在具有炉燃烧器(28)的炉(16)中烧制以形成水泥熟料，其中向炉(16)供应氧含量为30％至100％的燃烧气体，以及

-在冷却器(18)中冷却所述水泥熟料，

其中将燃料供应至所述炉(16)和所述煅烧炉(14)，

其特征在于，

将惰性气体供应到所述炉(16)和所述煅烧炉(14)。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，将所述惰性气体与所述燃料一起或分开地供应到所述煅烧炉(14)和/或所述炉(16)。

14.根据权利要求12和13中任一项所述的方法，其中，将所述生料在所述煅烧炉(14)内的气体流动方向上在所述燃料和所述惰性气体之前接收到所述煅烧炉(14)中。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其中，确定所述煅烧炉内的温度，以及根据所确定的温度控制/调节供应到所述煅烧炉(14)的生料、惰性气体和/或燃料的量。

16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法，其中，通过引导元件或煅烧炉横截面的横截面收缩部，在所述煅烧炉(14)内配置平静流区域。

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