CS269481B1

CS269481B1 - A method for firing cement clinker and the like and apparatus for carrying out the process

Info

Publication number: CS269481B1
Application number: CS887513A
Authority: CS
Inventors: Jiri Ing Filous; Petr Nemecek; Josef Ing Hopjan; Stanislav Ing Marek; Karel Voit
Original assignee: Filous Jiri; Petr Nemecek; Josef Ing Hopjan; Marek Stanislav; Karel Voit
Priority date: 1988-11-16
Filing date: 1988-11-16
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS751388A1

Abstract

Podstatou způsobu je, že ve výpadově části agregátu, v němž se odděluje kalcinovaná surovina od kouřových plynů, se tato surovina uvádí pomocí kontinuálně přiváděného fluidizačního vzduchu do fluidně - disperzního stavu a zbavuje mechanického nedopalu v tuhých zbytcích vzniklých spálením pevného paliva. K provádění tohoto způsobu může být provedena výpadová část odlučovacího cyklonu jako fluidní komora_nebo může být fluidní komorou opat řen buď výpad spodní části předehřívače suroviny nebo výpadová část kalcinátoru. Fluidní komora má fluidní rošt spojený s přívodem fluidizačního vzduchu a je spojena vedením suroviny s rotační pecí.The essence of the method is that in the outlet part of the aggregate, in which the calcined raw material is separated from the flue gases, this raw material is brought into a fluid-dispersed state by means of continuously supplied fluidizing air and is freed from mechanical unburnt solid residues resulting from the combustion of solid fuel. To carry out this method, the outlet part of the separation cyclone can be made as a fluid chamber, or either the outlet of the lower part of the raw material preheater or the outlet part of the calciner can be provided with a fluid chamber. The fluid chamber has a fluid grate connected to the fluidizing air supply and is connected by the raw material line to the rotary kiln.

Description

Vynález se týká způsobu výpalu cementářského slinku a podobných hmot a zařízení k provádění tohoto způsobu, obsahujícího kalcinační stupen, ve kterém se spaluje, většinou méně hodnotné palivo.The invention relates to a method of firing cement clinker and similar materials and to a device for carrying out this method, comprising a calcination stage in which fuel, mostly of lower value, is burned.

Při výpalu cementářského slinku je dnes převažující technologií systém výpalu s předkalcinací suroviny. V kalcinačním stupni je možno spalovat s výhodou méně hodnotná a odpadní pevná paliva o nižší výhřevnosti a vyšším obsahu popela. Spalování těchto paliv má však vyšší nároky na řešení spalovacího agregátu a vyžaduje delší dobu spalování.In the firing of cement clinker, the prevailing technology today is the firing system with pre-calcination of the raw material. In the calcination stage, it is possible to burn less valuable and waste solid fuels with lower calorific value and higher ash content with advantage. However, the combustion of these fuels has higher demands on the design of the combustion unit and requires a longer combustion time.

Při použití kalcinačních zařízení určených původně pro kapalná nebo plynná paliva nedochází proto často k úplnému vyhořívání paliva. Zpracovávaná surovina obsahuje pak na konci kalcinační dráhy nespálené podíly paliva, které vyvolávají potíže s tekutostí suroviny v zúžených výpalových částech agregátu, popřípadě zvýšenou tvorbu nálepků ve vstupní Části rotační pece. Kalcinační stupeň je proto pro využití pevných a méně hodnotných paliv upravován hlavně pro prodloužení doby spalováni, například tvarováním vlastní kalcinanční komory, prodloužením kalcinačního kanálu, popřípadě instalací speciální samoáatné komory pro dokončení spalování. Tyto úpravy však nepřinášejí většinou podstatné zlepšení a zvýšení účinnosti spalování, neboť zvyšují složitost a členitost vypalovací linky.When using calcination devices originally intended for liquid or gaseous fuels, the fuel is often not completely burned out. The processed raw material then contains unburned fuel portions at the end of the calcination path, which cause problems with the fluidity of the raw material in the narrowed firing parts of the unit, or increased formation of stickers in the inlet part of the rotary kiln. The calcination stage is therefore modified for the use of solid and less valuable fuels mainly to extend the combustion time, for example by shaping the actual calcination chamber, extending the calcination channel, or installing a special automatic chamber for completing combustion. However, these modifications do not usually bring a significant improvement and increase in combustion efficiency, as they increase the complexity and complexity of the firing line.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje způsob výpalu cementářského slinku a podobných hmot podle vynálezu, jehož podstatou je, že ve výpadové části agregátu, v němž se odděluje kalcinovaná surovina od kouřových plynů, se tato surovina uvádí kontinuálně přiváděným fluidizačním vzduchem do fluidně-disperzního stavu a zbavuje se mechanického nedopalu v tuhých zbytcích vzniklých spálením pevného paliva.The above-mentioned shortcomings are eliminated by the method of firing cement clinker and similar materials according to the invention, the essence of which is that in the outlet part of the aggregate, in which the calcined raw material is separated from the flue gases, this raw material is brought into a fluid-dispersed state by continuously supplied fluidizing air and is freed from mechanical unburnt solid residues resulting from the combustion of solid fuel.

Podstatou prvního zařízení k provádění způsobu výpalu cementářského slinku a podobných hmot, podle vynálezu je, že výpadová část odlučovacího cyklonu je vytvořena ve formě fluidní komory s fluidním roštem, opatřeným přívodem fluidizačního vzduchu, přičemž fluidní komora je propojena vedením suroviny s rotační pecí.The essence of the first device for performing the method of firing cement clinker and similar materials, according to the invention, is that the outlet part of the separation cyclone is formed in the form of a fluid chamber with a fluid grid, provided with a fluidization air supply, the fluid chamber being connected by a raw material line to a rotary kiln.

Podstatou druhého zařízení k provádění způsobu podle vynálezu je, že výpad spodní části předehřívače suroviny je opatřen fluidní komorou s fluidním roštem opatřeným přívodem fluidizačního vzduchu, přičemž výpad je spojen vedením suroviny s rotační pecí.The essence of the second device for carrying out the method according to the invention is that the outlet of the lower part of the raw material preheater is provided with a fluid chamber with a fluid grid provided with a fluidization air supply, the outlet being connected by a raw material line to the rotary kiln.

Podstatou třetího zařízení k provádění způsobu podle vynálezu je, že výpadová část kalcinátoru je opatřena fluidní komorou s fluidním roštem opatřeným přívodem fluidizačního vzduchu, přičemž fluidní komora je spojena vedením suroviny s rotační pecí.The essence of the third device for carrying out the method according to the invention is that the outlet part of the calciner is provided with a fluid chamber with a fluid grate provided with a fluidization air supply, the fluid chamber being connected by a raw material line to the rotary kiln.

Výhodou způsobu a zařízení podle vynálezu je, že se zvyšuje celková účinnost spalování pevného paliva v kalcinačním stupni pecní linky. Vhodně navržená fluidní komora tvoří kompaktní výpadovou část příslušného agregátu, kde probíhá odloučení zpracovávané suroviny od plynů, což snižuje členitost zařízení a jeho tlakovou ztrátu. Podstatně se i zlepšují fyzikální vlastnosti kalcinované suroviny z hlediska tekutosti a tvorby nálepků, což přispívá ke zvýšení spolehlivosti pecní linky.The advantage of the method and device according to the invention is that the overall efficiency of solid fuel combustion in the calcination stage of the kiln line is increased. A suitably designed fluid chamber forms a compact outlet part of the respective unit, where the separation of the processed raw material from gases takes place, which reduces the complexity of the device and its pressure loss. The physical properties of the calcined raw material are also significantly improved in terms of fluidity and the formation of stickers, which contributes to increasing the reliability of the kiln line.

Vynález bude blíže objasněn s. odkazem na obr. 1, 2 a 3, kde jsou znázorněna tři příkladná řešení zařízení pro provádění způsobu podle vynálezu.The invention will be explained in more detail with reference to Fig. 1, 2 and 3, which show three exemplary solutions of a device for carrying out the method according to the invention.

Pecní linka, tvořící zařízení podle obr. 1, sestává z rotační pece 2, z kalcinátoru X s odlučovacím cyklonem 2 a z předehřívače 2 suroviny. Tyto agregáty jsou spolu propojeny pro průchod suroviny a plynů. Kouřové plyny z rotační .pece 2 ^se zavádějí potrubím 10 do kalcinátoru 2, kam je také přiváděna předehřátá surovina vedením 14 suroviny z předehřívače 2 suroviny.The kiln line forming the device according to Fig. 1 consists of a rotary kiln 2, a calciner X with a separating cyclone 2 and a raw material preheater 2. These units are interconnected for the passage of raw material and gases. The flue gases from the rotary kiln 2 ^are introduced through a pipe 10 into the calciner 2, where the preheated raw material is also fed through a raw material line 14 from the raw material preheater 2.

V kalcinátoru χ se spaluje pevné, s výhodou méně hodnotné palivo, přiváděné přívodem 2- ^Do kalcinátoru χ může být dále zaveden předehřátý vzduch z chladiče slinku vedením 15 předehřátého vzduchu. Jako palivo může být přiváděn i horký plyn, vzniklý zplynováním méně hodnotného pevného paliva ve fluidním topeništi předřazeném kalcinátoru X,In the calciner χ, solid, preferably less valuable fuel is burned, supplied through inlet 2. Preheated air from the clinker cooler can also be introduced ^into the calciner χ through preheated air line 15. Hot gas, produced by gasification of less valuable solid fuel in a fluidized bed furnace upstream of the calciner X, can also be supplied as fuel.

CS 269 481 Bl což na schématu není znázorněno. Teplo uvolněné spálením paliva se využívá ke kalcinaci' přivedené suroviny.CS 269 481 Bl which is not shown in the diagram. The heat released by the combustion of the fuel is used for calcination of the supplied raw material.

Kalcinovaná surovina spolu s nespálenými podíly paliva je unášena plyny propojovacím potrubím 11 do odlučovacího cyklonu 2. Zde se odlučuje materiál od plynů a shormažóuje se v spodní výpadové části tvořené fluidní komorou 5. Plyny se vedou potrubím 12 do předehřívače 2 suroviny.The calcined raw material together with unburned fuel portions is carried by the gases through the connecting pipe 11 into the separation cyclone 2. Here, the material is separated from the gases and condensed in the lower outlet part formed by the fluid chamber 5. The gases are led through the pipe 12 to the raw material preheater 2.

Fluidní komora 2 je opatřena fluidním roštem 2» přes který se přivádí fluidizační ’ vzduch z připojeného přívodu 6. Množství fluidizačního vzduchu je takové, aby došlo k vytvoření fluidně-disperzní vrstvy z odloučeného materiálu a ke spálení nevyhořených podílů paliva.The fluid chamber 2 is provided with a fluid grid 2 through which fluidization air is supplied from the connected inlet 6. The amount of fluidization air is such that a fluid-dispersion layer of the separated material is formed and unburned fuel portions are burned.

Vzhledem k jemnosti zpracovávaného materiálu je fluidizační rychlost nízká, do 0,5 m.s·*·. Potřebné množství vzduchu není proto velké, takže i v případě použití studeného vzduchu jsou tepelné ztráty zanedbatelné. Ve vytvořené fluidně-disperzní vrstvě nastává intenzivní vyhořívání nespálených podílů paliva a uvolněné teplo se využívá k dalšímu zvýšení kalcinace. .Due to the fineness of the processed material, the fluidization speed is low, up to 0.5 m.s·*·. The required amount of air is therefore not large, so even in the case of using cold air, heat losses are negligible. In the created fluid-dispersion layer, intensive burning of unburned fuel components occurs and the released heat is used to further increase calcination. .

Technologicky zpracovávaný materiál s minimálními zbytky nedopalu je odváděn z fluidni komory 5 vedením 2 suroviny do rotační pece 2 k dalšímu zpracování. Tento materiál v důsledku minimálního obsahu hořlavých zbytků a také, protože je dokonale provzdušněný, má zlepšenou tekutost a nízký sklon k zalepování.The technologically processed material with minimal unburned residues is discharged from the fluid chamber 5 through the raw material line 2 to the rotary kiln 2 for further processing. This material, due to the minimal content of flammable residues and also because it is perfectly aerated, has improved fluidity and a low tendency to stick.

Alternativní provedení zařízení podle vynálezu je na obr. 2. Vypalovací pecní linka je opět tvořena rotační pecí 2> kalcinátorem 2 ^a předehřívačem 2 suroviny. Kalcinátor 2 je vybaven přívodem 2 paliva, popřípadě vedením 15 předehřátého vzduchu. Vstupují do něho kouřové plyny z rotační pece 2 potrubím 10. Výstupní potrubí 13 plynů, unášejících kalcinovanou surovinu a nespálené podíly paliva, je v tomto případě zaústěno do spodní části nebo spodního stupně předehřívače £ suroviny.An alternative embodiment of the device according to the invention is shown in Fig. 2. The firing kiln line is again formed by a rotary kiln 2, a calciner 2 ^and a raw material preheater 2. The calciner 2 is equipped with a fuel inlet 2, or a preheated air line 15. Flue gases from the rotary kiln 2 enter it through a pipe 10. The outlet pipe 13 of the gases carrying the calcined raw material and unburned fuel portions is in this case connected to the lower part or lower stage of the raw material preheater £.

V této části předehřívače 2 ^se materiál odloučí od plynů a zachycuje se ve fluidní komoře 2> která tvoří výpad spodní části předehřívače £. Uspořádání a funkce této fluidní komory 2 J^e obdobné jako u alternativy podle obr. 1. Technologicky zpracovávaný materiál s minimálními zbytky nedopalu je odváděn z fluidní komory 2 ^a pomocí děliče 16 se zavádí zčásti vedením 14 suroviny do kalcinátoru 2 ^a zčásti vedením 2 suroviny do rotační pece 2 k dalšímu zpracování.In this part of the preheater 2, the material ^is separated from the gases and is captured in the fluid chamber 2> which forms the outlet of the lower part of the preheater £. The arrangement and function of this fluid chamber 2 ^is similar to the alternative according to Fig. 1. The technologically processed material with minimal unburnt residues is removed from the fluid chamber 2 ^and, using a divider 16, is introduced partly through the raw material line 14 into the calciner 2 ^and partly through the raw material line 2 into the rotary kiln 2 for further processing.

Další alternativní provedení zařízení podle vynálezu je na obr. 3. Pecní linka je tvořena rotační pecí 2 ^a kalcinátorem 2 přímo napojeným na šachtu předehřívače £ suroviny.Another alternative embodiment of the device according to the invention is shown in Fig. 3. The kiln line consists of a rotary kiln 2 ^and a calciner 2 directly connected to the raw material preheater shaft £.

Kalcinátor 2 j® opatřen přívodem 2 paliva a je propojen potrubím 10 plynů s rotační pecí 2 nebo vedením 15 předehřátého vzduchu s chladičem slínku.The calciner 2 is provided with a fuel supply 2 and is connected by a gas pipe 10 to the rotary kiln 2 or by a preheated air pipe 15 to the clinker cooler.

Kalcinovaná surovina spolu s nevyhořelými zbytky paliva se zachycuje ve fluidní komoře 2. tvořící výpadovou část kalcinátoru 2· Její funkce a uspořádání jsou rovněž shodné jako u řešení podle obr. 1. Technologicky zpracovávaný materiál s minimálními zbytky nedopalu je odváděn z fluidní komory 2 vedením 8 suroviny do rotační pece 2 k dalšímu zpracování.The calcined raw material together with unburned fuel residues is captured in the fluid chamber 2, forming the outlet part of the calciner 2. Its function and arrangement are also identical to the solution according to Fig. 1. The technologically processed material with minimal unburned residues is discharged from the fluid chamber 2 through the raw material line 8 to the rotary kiln 2 for further processing.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. A method of firing cement clinker and similar materials, in which the processed raw material is gradually preheated, calcined and sintered, while less valuable fuel is burned in the calcination stage, characterized in that in the outlet part of the aggregate, in which the calcined raw material is separated from the flue gases, this raw material is introduced using a continuously

CS 269 481 Bl 3 of the supplied fluidization air into a fluid-dispersed state and removes mechanical unburned solid residues resulting from the combustion of solid fuel.

2. A device for carrying out the method according to item 1, consisting of a calciner with a separation cyclone, a rotary kiln and a raw material preheater, characterized in that the outlet section of the separation cyclone (2) is designed as a fluid chamber (5) with a fluid grid (7) provided with a fluidization air inlet (6), wherein the fluid chamber (5) is connected by a raw material line (8) to the rotary kiln (3).

3. A device for carrying out the method according to item 1, consisting of a calciner connected to the lower part of the raw material preheater by a pipe for supplying gases and calcined raw material, and a rotary kiln, characterized in that the outlet of the lower part of the raw material preheater (4) is provided with a fluid chamber (5) with a fluid grid (7) provided with a fluidization air inlet (6), the outlet being connected by a raw material line (8) to the rotary kiln (3).

4. A device for carrying out the method according to item 1, consisting of a calciner directly connected to the preheater shaft and a rotary kiln, characterized in that the outlet part of the calciner (1) is provided with a fluid chamber (5) with a fluid grate (7) provided with a fluidization air inlet (6), wherein the fluid chamber (5) is connected by a raw material line (8) to the rotary kiln (3).