CN117646899A - 在水泥熟料生产过程中焚烧可燃废物的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在水泥熟料制造过程中焚烧可燃废物的方法，其中水泥生料在具有煅烧炉(3)的预热器(1)中预热和煅烧，在窑(5)中烧成熟料，并在随后的熟料冷却器(7)中冷却，在该方法中，废物在独立的隔室(9)中焚烧，同时供应热空气，在废物焚烧过程中产生的废气被排放到预热器中用于加热水泥生料，并且在废物焚烧过程中产生的炉渣被从隔室中抽出，废物通过废物入口(11)被引入到结合在隔室(9)中的支撑表面(21)上，并且在焚烧过程中，废物通过隔室沿着环形路径被输送到隔室的出口(23)，其特征在于，隔室(9)通过物料斜槽(40)布置在距所述煅烧炉(3)或预热器塔一定距离处，所述物料斜槽(40)进入向下倾斜的导管，所述导管携带来自所述隔室(9)的排出气体和来自在所述隔室(9)中燃烧的废物燃料的不可燃材料向下进入煅烧炉或预热器塔。
Description
技术领域
本发明涉及一种在水泥熟料生产过程中焚烧可燃废物的方法，其中水泥生料在预热器中预热和煅烧，在窑中烧成熟料，并在随后的熟料冷却器中冷却。更具体地，本发明涉及一种方法，其中废物在单独的隔室中被焚烧，同时供应热空气，在废物焚烧过程中产生的废气被排放到预热器以加热水泥生料，并且在废物焚烧过程中产生的炉渣从隔室中抽出。
本发明还涉及一种用于实施该方法的设备。
可燃废物的非限制性示例包括轮胎、家具、地毯、木材垃圾、花园垃圾、厨房垃圾、造纸污泥、污水污泥、漂白土和旧的专利说明书。
本发明还涉及一种HTM(热材料输送)，其将该设备与煅烧炉/提升管断开，并将其移动2-6米远。
背景技术
在DK专利申请第1201/92号(其内容在此引入作为参考)中，公开了一种方法，其中废物和水泥生料在隔室的一端引入，在另一端抽出，在特别提供的支撑表面上进行输送，并且废物矿渣和水泥生料被供应到预热器的煅烧炉部分。
一个缺点是在水泥生产过程中安装废物焚烧装置需要停工时间。减少停工时间的系统和设备将是期望的。
另一个缺点是设备的安装要求减少气体在煅烧炉中的停留时间，特别是对于改造而言。希望有一种不会减少煅烧炉气体停留时间的系统和设备。
发明内容
本发明的目的是提供一种在水泥熟料制造过程中焚烧废物的方法和设备，通过该方法和设备可以补救或显著减少上述缺点。
根据本发明的第一方面，提供了一种在引言中提到的方法，其特征在于，废物通过废物入口被引入到结合在隔室中的支撑表面上，并且在同时焚烧的情况下，废物通过隔室沿着环形路径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物的设备，该设备包括生料库、带有煅烧炉的预热器、窑、熟料冷却器、用于焚烧废物的隔室和用于向隔室供应热空气的空气导管，该隔室包括用于将废物引入隔室的入口和用于抽出炉渣和任何未燃烧废物的出口，其特征在于，所述隔室还包括用于在焚烧过程中支撑废物的支撑表面和用于沿着环形路径将废物从隔室的废物入口输送到出口的装置。
因此，获得了一种设备，其特征在于从设计的观点来看其简单，而且还在于干燥湿废物的能力，避免废物和可能的生料的下落，同时提高了控制废物在隔室中的停留时间的潜力。由于圆周运动，热负荷将出现更均匀的分布，热量从隔室的热端转移到其冷端。此外，废物在隔室中的停留时间可以简单地通过改变输送装置的速度来控制。
为了优化设备的容量，优选的是，为了控制废物焚烧隔室中的温度，水泥生料通过水泥生料入口被引入隔室中。所供应的生料将作为储热器，确保温度维持在目标水平，即使在放热过程和吸热过程之间的焚烧过程中出现波动，反之亦然。因此，隔室可以包括用于从预热器、煅烧炉和/或生料库引入生料的入口。
为了确保有限的能量消耗和气流中的高氧含量，优选的是从熟料冷却器中提取供给到隔室的热气流。在某些情况下，例如，窑包括用于挥发性化合物通风的旁路系统，供给到隔室的少量热空气也可以有利地从旁路系统中提取。
优选将废物焚烧过程中产生的废气供给到预热器的煅烧炉用于煅烧水泥生料。因此，任何不希望的燃烧产物、CO、烟灰等将在煅烧炉中分解，同时在煅烧炉中焚烧普通燃料。
在废物焚烧过程中产生的炉渣和任何未燃烧废物优选通过其出口从隔室中抽出并导入煅烧炉。
在过热和/或爆炸的情况下，不可能像在传统燃烧器中可能的那样瞬间中断隔室中的焚烧过程，因此，优选的是，在这种情况下，可以将来自生料库或专用应急料斗的冷生料供应给隔室。同样优选的是，冷生料以足以冷却废物并保护其免受热气流冲击的量被供给到隔室。
在本发明的优选实施例中，隔室可以通过物料斜槽布置在距离煅烧炉或预热器塔一定距离处。物料斜槽优选进入向下倾斜的导管。导管携带来自隔室的排出气体和来自隔室中燃烧的废物燃料的不可燃材料向下进入煅烧炉或预热器塔。
这使得该设备能够从煅烧炉/提升管断开，并将其移动2-8米远。优点是减少了在水泥生产过程中安装废物焚烧设备所需的停工时间。
用于移动不可燃装置的机械装置优选布置在导管中，以确保所述材料向下流动。
机械装置可以是布置在导管中的空气鼓风机的形式，或者是将不可燃材料向下移动到斜槽的机械推动器的形式。
机械装置可以是位于导管中的机械推动器的形式。
在本发明的优选实施例中，支撑表面包括旋转盘，该旋转盘同时用作将废物输送通过隔室的装置。
在优选实施例中，该设备还包括刮刀机构，用于将废物焚烧过程中产生的炉渣以及任何未燃烧废物从隔室的出口排出并进入煅烧炉。
旋转盘可以部分或全部构成隔室的底部。
旋转盘可以配置为围绕延伸穿过其中心的基本竖直轴线旋转。该轴线可以相对于竖直水平倾斜基本在1和10度之间。因此，如果使旋转盘稍微向隔室的出口倾斜，这将提高从隔室抽出炉渣和废渣以及转移到煅烧炉中的速率。
为了避免隔室中的空气流通，隔室优选包括气密的固定分隔壁，其安装在隔室的出口和入口之间的旋转路径上，从隔室的侧壁延伸到旋转盘的旋转轴线。
旋转盘优选包括陶瓷材料。
附图说明
附图示出了实现本发明的一种方式，并且不应被解释为限于落入所附权利要求书范围内的其他可能实施例。
图1示出了传统的热盘布局。
图2示出了图1中布局的优选实施例的细节。
图3示出了图2所示细节的俯视图。
图4示出了图1中布局的替代实施例的细节。
图5示出了图4所示细节的俯视图。
图6示出了根据本发明的设备。
具体实施方式
应该注意的是，图1-5的以下描述涉及热盘的设置，并且应被解释为技术的一部分。图6和相应的描述构成了本发明。
图1示出了用于制造水泥熟料的设备。该设备包括具有煅烧炉3的旋风预热器1、回转窑5、熟料冷却器7和用于焚烧废物的隔室9，废物通过隔室中的开口11引入。在操作期间，水泥生料从生料库17被引导至预热器1的生料入口F。生料随后通过预热器1和煅烧炉3的旋风分离器被引向回转窑5，与来自回转窑5的热废气逆流，从而使生料被加热和煅烧。在回转窑5中，煅烧的生料被烧成水泥熟料，该水泥熟料在随后的熟料冷却器7中通过环境空气被冷却。如此加热的一些空气从熟料冷却器7经由导管15被引导至隔室9。
废物通过隔室9中的支撑表面21(见图2)上的废物入口11被引入，随后废物被点燃并焚烧，同时，废物沿着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，还可以看到该隔室包括入口12，参见图2和3，用于从预热器、煅烧炉和/或生料库引入水泥生料。
在图2和3所示的实施例中，支撑表面由旋转盘21构成，该旋转盘21围绕轴线25旋转，并构成隔室9的底部。为了引导炉渣和可能的未燃烧废物形式的焚烧残余物通过隔室的出口23进入煅烧炉3，隔室9包括刮刀机构27。
在该实施例中，废物通过入口11倾倒在旋转盘21上。如箭头所示，废物从这里沿环形路径被输送到隔室9的出口23，其中刮刀机构27将确保旋转盘上的所有材料被推过边缘并进入煅烧炉3，在那里进行分选，导致小颗粒在煅烧炉中向上漂移，而大颗粒向下游流到窑中或被分解。因此，废物的矿物成分被有效地混合到生料成分中。
如图所示，隔室还包括气密的固定分隔壁29，其安装在隔室的出口23和入口11之间的旋转路径中。在所示实施例中，分隔壁是刮刀实施例27的整体组成部分，其从隔室的侧壁延伸通过到旋转盘的旋转轴线，从而确保来自熟料冷却器的热气流沿着几乎相同的路径流过废物，只是速度高得多。因此，在焚烧过程中产生的废气从隔室中排出并转移到煅烧炉中，其中它们被用于煅烧水泥生料。
废物在隔室中的停留时间可以简单地通过调节旋转盘的转速来控制。通过在短时间内高速运转，然后是长持续时间的空转，或者较短时间的高速运转被反向运转模式间隔开，可以获得显著的优点。不同的分离模式允许改变废物的停留时间，以确保废物材料的完全焚烧。
图4和5示出了替代实施例，其中支撑表面21是静止的。在该实施例中，用于将废物输送通过隔室的装置优选地包括具有至少两个戽斗33的斗轮31，戽斗33绕垂直于支撑表面延伸的轴线35旋转。
在隔室9中存在过热和/或爆炸风险的情况下，来自生料库17或专用应急料斗的冷生料可被供给到隔室。优选地，冷生料的供应量应足以冷却废物，并保护废物免受来自熟料冷却器7的热气流的冲击。
如图1、4和5所示，废物、生料和热空气可以通过同一个入口例如入口11被引入隔室9。
图6示出了安装有HMT的用于在水泥制造过程中焚烧废物的设备的实施例。
如图6所示，隔室9通过物料斜槽40布置在距煅烧炉3或预热塔一定距离处。物料斜槽40进入向下倾斜的导管。导管携带来自隔室9的排出气体和来自隔室9中燃烧的废物燃料的不可燃材料向下进入煅烧炉或预热器塔。
机械装置布置在导管中，以确保材料向下流动。
在其他优选实施例中，机械装置是布置在导管中的空气鼓风机的形式。可替代地，机械装置可以是位于导管内部的机械推动器的形式。
尽管已经结合特定实施例描述了本发明，但它不应被解释为以任何方式局限于所呈现的示例。还应该理解，所示的本发明的形式仅仅是优选实施例。可以对部件的功能和布置进行各种改变；等同的装置可以替代那些被说明和描述的装置；并且某些特征可以独立于其他特征使用，而不脱离如下面的权利要求所限定的本发明的精神和范围。
附图标记列表
1.预热器
3.锻烧炉
5.窑
7.熟料冷却器
9.隔室
11.废物入口
12.生料入口
17.生料库
21.支撑表面
23.出口
25.轴线
27.刮刀机构
29.分隔壁
31.斗轮
33.戽斗
40.物料斜槽
Claims (23)
1.一种在水泥熟料生产过程中焚烧可燃废物的方法，其中水泥生料在带有煅烧炉(3)的预热器(1)中预热和煅烧，在窑(5)中烧成熟料，并在随后的熟料冷却器(7)中冷却，在该方法中，废物在单独的隔室(9)中焚烧，同时供应热空气，在废物焚烧过程中产生的废气被排放到预热器中用于加热水泥生料，并且在废物焚烧过程中产生的炉渣被从隔室中排出，废物通过废物入口(11)被引入到结合在隔室(9)中的支撑表面(21)上，并且在焚烧过程中，废物通过隔室沿着环形路径被输送到隔室的出口(23)，其特征在于，隔室(9)通过物料斜槽(40)布置在距所述煅烧炉(3)或预热器塔一定距离处，所述物料斜槽(40)进入向下倾斜的导管，所述导管携带来自所述隔室(9)的排出气体和来自在所述隔室(9)中燃烧的废物燃料的不可燃材料向下进入煅烧炉或预热器塔。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，机械装置布置在所述导管中，以确保所述材料向下流动。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述机械装置是布置在所述导管中的空气鼓风机的形式。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述机械装置是位于所述导管中的机械推动器的形式。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了控制废物焚烧隔室(9)中的温度，水泥生料经由水泥生料入口(12)被引入到隔室(9)中。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，供给到所述隔室的热气流是从所述熟料冷却器(7)提取的。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在废物焚烧过程中产生的废气被供给到用于煅烧水泥生料的预热器(1)的煅烧炉(3)。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在废物焚烧过程中产生的炉渣和任何未燃烧废物通过隔室(9)的出口(23)从隔室(9)中排出，并导入煅烧炉(3)中。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在存在过热和/或爆炸风险的情况下，将冷生料供应到隔室(9)。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，被供给到隔室(9)的所述冷生料的量足以冷却废物并保护其免受热气流冲击。
11.一种用于焚烧可燃废物的设备，包括生料库(17)、具有煅烧炉(3)的预热器(1)、窑(5)、熟料冷却器(7)、用于焚烧废物的隔室(9)和用于向隔室(9)供应热空气的空气导管(15)，该隔室包括用于将废物引入隔室的入口(11)和用于抽出炉渣和任何未燃烧废物的出口(23)，该隔室还包括用于在焚烧过程中支撑废物的支撑表面(21)和用于将废物从废物入口(11)沿环形路径输送到隔室的出口(23)的装置(21、31)，其特征在于，隔室(9)通过物料斜槽(40)布置在距所述煅烧炉(3)或预热塔一定距离处，所述物料斜槽(40)进入向下倾斜的导管，所述导管携带来自所述隔室(9)的排出气体和来自在所述隔室(9)中燃烧的废物燃料的不可燃材料向下进入煅烧炉或预热器塔。
12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，机械装置布置所述导管中，以确保所述材料向下流动。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述机械装置是布置在所述导管中的空气鼓风机的形式。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述机械装置是位于所述导管中的机械推动器的形式。
15.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述隔室(9)包括用于从预热器(1)、煅烧炉(3)和/或生料库(17)引入生料的入口(12)。
16.根据权利要求11或14所述的设备，其特征在于，所述支撑表面包括旋转盘(21)，所述旋转盘(21)还用作将废物输送通过隔室(9)的装置。
17.根据权利要求13或14所述的设备，其特征在于，刮刀机构(27)用于将废物焚烧过程中产生的炉渣以及任何未燃烧废物从隔室(9)通过其出口(23)排出到煅烧炉(3)中。
18.根据权利要求13或14所述的设备，其特征在于，旋转盘(21)构成隔室的底部。
19.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述旋转盘(21)配置为围绕延伸穿过其中心的基本垂直轴线(25)旋转，并且所述轴线相对于竖直方向倾斜基本在1和10度之间。
20.根据权利要求11-14所述的设备，其特征在于，所述隔室(9)包括气密的固定分隔壁(29)，所述分隔壁安装在所述隔室的出口(23)和入口(11)之间的旋转路径中，从隔室的侧壁延伸到旋转盘的旋转轴线(25)。
21.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，旋转盘(21)包括陶瓷材料。
22.根据权利要求11-14所述的设备，其特征在于，所述支撑表面(21)是固定的，并且用于将废物输送通过所述隔室的装置包括围绕垂直于支撑表面延伸的轴线(35)旋转的元件(31)。
23.根据权利要求22所述的设备，其特征在于，输送装置包括配备有至少两个戽斗(33)的斗轮(31)。
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