CN1161561C - 用于在制造水泥熟料过程中焚烧可燃废料的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于在制造水泥熟料过程中焚烧可燃废料的方法，其中，水泥生料在一具有煅烧炉(3)的预热炉(1)中被预热和煅烧，在一炉窑(5)中燃烧成为熟料，并在随后的熟料冷却器(7)中被冷却，该方法中，废料在被同时供应热空气的条件下在一单独的隔室(9)中被焚烧，在废料焚烧过程中产生的废气被通向预热炉以加热水泥生料，在废料焚烧过程中产生的炉渣从隔室中被取出，该方法的特点在于，废料经一废料入口(11)被输送到隔室(9)中的支承表面(21)上，并且，在焚烧期间，废料沿着一环形路径通过隔室被输送到隔室的出口(23)。

Description

用于在制造水泥熟料过程中焚烧可燃废料的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于在制造水泥熟料过程中焚烧可燃废料的方法，其中，水泥生料在一预热炉中被预热并煅烧，在一炉窑中燃烧成熟料，在随后的熟料冷却器中被冷却。更具体地说，本发明涉及一种方法，其中，在同时供应有热空气的条件下，废料在一单独的隔室中被焚烧，在废料焚烧过程中产生的废气被通向预热炉以加热水泥生料，废料焚烧过程中产生的炉渣从隔室中被取出。
本发明还涉及一种实施该方法的装置。
背景技术
可燃废料的非限定性示例包括：轮胎、家具、地毯、废木材、园圃废料、厨房垃圾、纸浆、下水道污泥、漂白土和旧专利说明书。
在丹麦专利申请No.1201/92中，其内容在此引入作为参考，公开了一种这样的方法，即在其中，废料和水泥生料从隔室的一端被引入并从另一端引出，输送在专门设置的支承表面上完成，废炉渣和水泥生料被供应到预热炉的煅烧部分中。在该已知方法的优选实施例中，支承表面包括具有贯穿狭缝的炉篦表面，来自熟料冷却器的热空气流穿过该贯穿狭缝并通过废料流直接上升。
在实践中，已经发现许多与上文提到的从隔室一端引入物料并从其另一端排出的系统有关的缺点。就此看来，会产生一个特定的问题，即，在输入新料的一端，支承表面的温度可能保持在相对较低的水平，而在焚烧过程起燃之后，在另外一端可能会经受相对较高的温度。这就产生了有关热膨胀、材料选择等非常严重的设计问题，这是因为，需要根据不同类型的废料来定制装置，就必然引起温度循环中的变化。从设计的角度出发，优选将支承表面构造成处于相当恒定的操作温度下。同样，尤其是在用湿度高的一类废料进行焚烧的情况下，希望从热端排出一些热量使其能够被应用在更需要烘干的冷端。并且，已经证明包括来自熟料冷却器的热空气所通过的贯穿狭缝的支承表面的实施例必然有一些缺点，既然如此，根据该方法送入隔室的生料众所周知会通过贯穿狭缝，就不是很意外了。任何通过使气流以高速穿过这些狭缝来解决该问题的补救方法仅会导致需要用足够大的压差来驱动空气穿过这些狭缝，而这并不是我们所希望的。该已知方法的又一个缺点涉及废料在隔室中停留时间的总体控制，其需要一个可活动的系统和固定的炉篦元件，由于操作在不同类型的废料之间发生转换时出现温度变化，所以其设计变得复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供用于在制造水泥熟料过程中焚烧废料的一种方法和一种装置，利用这种方法和装置，可以纠正或显著地减少上述缺点。
根据本发明的第一方面，通过在前言部分中所述的这样一种方法来实现上述目的，即其特征在于，废料经一废料入口被输送到装在隔室中的支承表面上，并且，在同时被焚烧的情况下，废料沿着一环形路径穿过隔室被输送到隔室的出口。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于焚烧可燃废料的装置，其包括一生料储存室、一具有煅烧炉的预热炉、一炉窑、一熟料冷却器、一用于焚烧废料的隔室以及一用于为隔室提供热空气的通风道，该隔室包括一用于将废料输入隔室的入口和一用于取出炉渣和任何未燃的废料的出口，其特征在于，该隔室还包括一在焚烧过程中用于支承废料的支承表面，和用于沿着一环形路径将废料从隔室的废料入口输送到隔室出口的装置。
因而，就获得了一种装置，其特点是，从设计的观点来看较为简单，并且能够干燥湿废料，避免废料中可能有生料的跌落，同时增强了对废料在隔室中停留时间的控制能力。由于环形运动，所以热负荷的分布更加均匀，其中热量从隔室的热端向冷端转移。而且，废料在隔室中的停留时间能够仅通过改变输送装置的速度而得到控制。
为了使装置的产量达到最大，优选控制废料焚烧隔室中的温度，水泥生料经一水泥生料入口被输入隔室。被供应的生料将起到蓄热器的作用，从而即便在焚烧过程中放热过程与吸热过程之间温度有波动，也能确保温度保持在目标值，反之亦然。因而，隔室可以包括一个用于从预热器、煅烧炉和/或生料储存器中输入生料的入口。
为了确保有限能量的消耗和气流中的高含氧量，优选供应给隔室的热气流从熟料冷却器中被抽出。例如，在某示例中，炉窑包括一用于排出挥发性化合物的旁通系统，同样优选供应给隔室的少量热空气从旁通系统中被抽出。
优选地是，在废料焚烧过程中产生的废气被输送到预热炉的煅烧炉中，用于对水泥生料进行煅烧。其结果是，任何不期望的燃烧产物如CO，烟灰等将在煅烧炉中经与普通燃料同时焚烧而分解。
在废料焚烧过程中产生的炉渣和任何未燃的废料优选从隔室通过其出口被取出并直接进入煅烧炉。
万一存在过热和/或爆炸的危险，将不可能像传统的燃烧炉中那样在瞬间中断隔室中的焚烧过程，为此，在这样的情形下，优选将来自生料存储器或专用应急料斗的冷生料供应到隔室。同样，优选将其量足以冷却废料的该冷生料供送到隔室，并遮蔽其不受热气流的冲击。
在本发明的优选实施例中，支承表面包括一转盘，其同时用作通过隔室传输废料的装置。
在优选实施例中，该装置还包括一刮料机构，其用于将在废料焚烧过程中产生的炉渣和任何未燃烧的废料从隔室的出口清除到煅烧炉。
转盘可以部分地或整体地构成隔室的底部。
该转盘可以被构造成绕着延伸穿过其中心的大体上垂直的轴旋转。该轴可以相对于垂直平面倾斜大致1至10度。因此，如果转盘被制成稍微朝向隔室出口倾斜，那么将提高炉渣和废渣从隔室中取出并转移进入煅烧炉的速率。
为了避免空气在隔室中的循环，隔室优选包括气密、固定的隔壁，该隔壁被安装在隔室出口和入口之间的旋转路径上，并从隔室的侧壁延伸到转盘的旋转轴。
转盘优选包含一种陶瓷材料。
在本发明的另一实施例中，支承表面可以是固定不动的，且通过隔室输送废料的装置可以包括一个绕着垂直于支承表面延伸的轴旋转的元件。在该实施例中，输送装置优选包括一装有至少两个铲斗的疏浚轮(scoop wheel)。
附图说明
现将参照附图进一步详细地对本发明加以描述，其中：
图1示出了一个根据本发明所述的装置；
图2示出了本发明一优选实施例的细部；
图3示出了如图2所示细部的顶视图；
图4示出了本发明另一实施例的细部；
图5示出了如图4所示的细部的顶视图。
具体实施方式
图1示出了一种用于制造水泥熟料的装置。该装置包括一个具有煅烧炉3的气旋预热炉1、一回转炉窑5、一熟料冷却器7和一用于废料焚烧的隔室9，废料经一开口11被输入隔室。在操作中，水泥生料被直接从一生料储存器17输送到预热炉1的生料输入口F。随后，生料通过预热炉1的气旋和煅烧炉3逆着从回转窑5来的热废气中被送向回转炉5，从而加热并煅烧生料。在回转炉5中，煅烧过的生料被燃烧成水泥熟料，该水泥熟料在随后的熟料冷却器7中被大气冷却。一些被这样加热的空气从熟料冷却器7中经一输送管15被输送到隔室9中。
废料经废料入口11被输送到隔室9中的支承表面21(参照附图1)上，然后，废料被引燃并焚烧，与此同时，废料沿着一环形路径被输送到隔室的出口23。
为了控制隔室9中的温度，隔室还包括一入口12，参见图2和3，用于将水泥生料从预热炉、煅烧炉和/或生料存储器输入隔室。
在如图2和3所示的实施例中，支承表面由一转盘21′构成，该转盘21′围绕轴25旋转并构成了隔室9的底部。为了穿过隔室的出口23将以炉渣或可能未燃烧的废料形式存在的焚烧残渣导入煅烧炉3中，隔室9包括一刮料机构27。
在该实施例中，废料经入口11被倾倒在转盘21′上。如图中箭头所示，废料从该处沿着一环形路径被输送到隔室9的出口23，在此刮料机构27将确保转盘上的所有物料被推过边缘并进入煅烧炉3，在此进行分选，从而使小颗粒向上漂到煅烧炉中，而使大颗粒向下游流到炉窑中或被分解。因此，组成废料的矿物被有效地混合成生料组分。
如图所示，隔室还包括一气密、固定的隔壁29，该隔壁29被安装在旋转路径中的隔室出口23和入口11之间。该隔壁在图示实施例中是刮料机构27的一整体部分，并从隔室的侧壁延伸通到转盘的旋转轴，从而保证来自熟料冷却器的热气流沿着几乎相同的路径仅以更高速度流经废料。其结果是，在焚烧过程中产生的废气从隔室中被清除，并转移到煅烧炉中，在此用于水泥生料的焚烧。
废料在隔室中的停留时间可以仅通过调节转盘的旋转速度来控制。通过以高速在短时间段内进行操作，再加上一段持续时间久的无功周期，或通过以高速进行操作并在操作的反向模式下分隔较短的时间段，可以带来显著的优点。不同模式的分隔使得废料的停留时间改变，从而确保完成废料的焚烧。
图4和5示出了另一实施例，其中，支承表面21是固定的。在该实施例中，用于穿过隔室输送废料的装置优选包括一具有至少两个铲斗33的疏浚轮31，其绕着垂直于支承表面延伸的轴35旋转。
在隔室9有过热和/或爆炸危险的情况下，来自生料储存室17或专用应急料斗的冷生料可以被输送到隔室中。该冷生料的供送量优选应足以保证废料的冷却，并遮蔽保护其不受来自熟料冷却器7的热气流的冲击。
如图1、4和5所示，废料、生料和热气可以经一个相同的入口如入口11被通入隔室9中。

Claims (17)

1.一种用于在制造水泥熟料过程中焚烧可燃废料的方法，其中，水泥生料在一具有煅烧炉(3)的预热炉(1)中被预热和煅烧，在一炉窑(5)中燃烧成为熟料，并在随后的熟料冷却器(7)中被冷却，在该方法中，废料在被同时供应热气的条件下在一单独的隔室(9)中被焚烧，在废料焚烧过程中产生的废气被通向该预热炉以加热水泥生料，在废料焚烧过程中产生的炉渣从该隔室中被取出，其特征在于，废料经一废料入口(11)被输送到该隔室(9)中的支承表面(21)上，并且，在焚烧期间，废料沿着一环形路径通过该隔室被输送到隔室的出口(23)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了控制废料焚烧隔室(9)中的温度，水泥生料经一水泥生料入口(12)被送入该隔室(9)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，被供应到该隔室的热气流是从该熟料冷却器(7)中抽出的。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在废料焚烧过程中产生的废气被供给该预热炉(1)的煅烧炉(3)，用于水泥生料的煅烧。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在废料焚烧过程中产生的炉渣和任何未燃烧的废料经该隔室出口(23)从该隔室(9)中被取出，并直接进入该煅烧炉(3)中。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在有过热或爆炸危险的情况下，冷生料被供送到该隔室(9)中。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，被供送到该隔室(9)中的冷生料的量足以冷却废料并遮蔽保护其不受热气流的冲击。
8.一种用于焚烧可燃废料的装置，它包括一生料储存室(17)、一具有煅烧炉(3)的预热炉(1)、一炉窑(5)、一熟料冷却器(7)、一用于焚烧废料的隔室(9)和一用于将热空气供送到该隔室(9)的通气管(15)，该隔室包括一用于使废料进入其的入口(11)和一用于将炉渣和任何未燃烧的废料取出的出口(23)，其特征在于，该隔室还包括一用于在焚烧过程中支承废料的支承表面(21)和用于将废料从该废料入口(11)沿着一环形路径输送到该隔室的出口(23)的装置(21，31)。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，该隔室(9)包括一用于从预热炉(1)、煅烧炉(3)或生料储存室(17)输入生料的入口(12)。
10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，该支承表面包括一转盘(21′)，后者也用作通过该隔室(9)输送废料的装置。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，一刮料机构(27)用于将在废料焚烧过程中产生的炉渣和任何未燃烧的废料经该隔室出口(23)从该隔室(9)中排出，并送入该煅烧炉(3)中。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，该转盘(21′)构成隔室的底部。
13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，该转盘(21′)被构造成围绕着一根大致垂直的轴(25)旋转，该轴(25)延伸穿过其中心，并相对于垂直方向基本倾斜1至10度。
14.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，该隔室(9)包括一气密、固定的隔壁(29)，该隔壁(29)被安装在该旋转路径中位于该隔室的出口(23)和入口(11)之间，并从该隔室的侧壁延伸到该转盘的旋转轴(25)。
15.根据前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，该转盘(21′)包含一种陶瓷材料。
16.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，该支承表面(21)固定不动，该用于通过该隔室输送废料的装置包括一个围绕着一垂直于该支承表面延伸的轴(35)旋转的元件。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，该输送装置包括一个至少装有两个铲斗(33)的疏浚轮(31)。
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