CS276691B6 - Regenerační šachtová pec na výpal vápna a podobných hmot - Google Patents

Abstract

Jedná se o regenerační šachtovou pec na výpal vápna a podobných hmot, se dvěma stejnými šachtovými jednotkami (1, 2) v mistě přechodu pálicího pásma II do chladicího pásma III spojenými pTTmým centrálním spojovacím kanálem (3). Šachtová jednotka (1, se souproudem vypalovaného materiálu vzhledem k plynům a přiváděným palivem je vypalovací, druhá jednotka (2) s protiproudým postupem materiálu vzhledem k postupu plynů je regenerační. Po přepojeni mají funkci vyměněnou. V úrovni přímého centrálního spojovacího kanálu (3) jsou do stěn šachtových jednotek (1, 2) zabudovány spalovací komory (10) s přídavnými hořáky (11) pro přívod paliva, napojenými na jejich čelní a bočni stěny, tvarované tak, že do nich nevniká vypalovaný materiál, ale jen ohřátý chladicí vzduch. Palivo přiváděné přídavnými hořáky (11) zplynuje a vzniklé hořlavé plyny pronikají do vrstvy materiálu kde vyhoří,Mčimž zvyšuji jeho teplotu, a tim umožňuji výpal méně reaktivního a tvrdě páleného vápna. Spalovací komory (10) s přídavnými hořáky (11) jsou ve funkci vždy v regenerační protiproudé šachtové jednotce, takže zvýšeni teploty nastává až za spojovacím kanálem (3) a tim nedochází k jeho přehříváni.

Description

Vynález se týká regenerační šachtové pece na výpal vápna a podobných hmot, tvořené dvěma šachtovými jednotkami, které jsou propojeny přímým centrálním spojovacím kanálem.

Regenerační šachtová pec je jedním z nejrozšířenějších pecních agregátů na výpal vápna. Tento pecní systém umožňuje svým principem dosáhnout nízkou spotřebu tepla, která se téměř blíži teoreticky dosažitelné minimální hodnotě. Byla původně vyvinuta na kvalitní kapalné nebo plynné palivo a určena především na výpal měkkého vápna. V posledních létech byla však uzpůsobena i pro použití pevných paliv a pro výpal méně reaktivního nebo tvrdého vápna.

Úprava pro umožněni výpalu tvrdého vápna spočívá v tom, že na rozhranni mezi pálicím a chladicím pásmem je zabudován přídavný hořák, kterým se zvyšuje teplota výpalu, a tím se dosáhne výpal méně reaktivního nebo tvrdého vápna. Přídavný hořák bývá v provozu obvykle vždy v šachtě pracující v protiproudu, takže zvýšení teploty nastává až za přímým centrálním spojovacím kanálem. Tím se zvyšuje výdržnost vyzdívky v tomto kanále a snižujesse nebezpečí jeho zalepeni.

Přídavný hořák, popřípadě jejich větší počet, jsou však podle stávajících návrhů zabudovány ve stěně šachty a jsou ukryty ve vyzdívce, aby nebyly poškozeny shora dolů postupujícím zpracovávaným materiálem. Toto řešení vyhovuje hlavně pro použití plynného paliva. Při použití kapalného paliva, které je vstřikováno přímo do vrstvy materiálu, může nastat špatné rozprášení paliva a v důsledku toho místní přehřátí, tvorba nálepků a ucpávání hořáků. Zvlášt problematická je tato instalace přídavných hořáků při použití pevného paliva, kdy proud částic paliva naráží přímo na vrstvu zpracovávaného materiálu a neni zaručen dobrý odvod popalovin. Nebezpečí tvorby nálepků a epečenců v prostoru před hořáky a jejich ucpání je v tomto případě ještě větší.

Tyto nedostatky jsou u šachtové regenerační pece, sestávající ze dvou stejných jednotek, ve kterých zpracovávaný materiál prochází postupně pásmem předehřívacím, pálicím a chladicím, kdy šachtové jednotky jsou na rozhranni pálicího a chladicího pásma propojeny přímým centrálním spojovacím kanálem a pracuji střídavě jedna v souproudu a druhá v protiproudu, přičemž na konci pálicího pásma jsou zabudovány jeden nebo více přídavných hořáků, odstraněny tím, že u obou šachtových jednotek na úrovni přímého centrálního spojovacího kanálu jsou spalovací komory, do kterých nevniká zpracovávaný materiál a do kterých je hořáky přiváděno palivo. Hořáky jsou zaústěny do čelní stěny nebo do bočních stěn spalovacích komor. Pálicí pásmo šachtových jednotek může být vytvořeno spalovacími komorami těmito, které jsou středově zabudovány z obou stran šachtových jednotek a jsou výškově přesazeny navzájem.

U řešení podle vynálezu je zajištěno spolehlivé spalování všech druhů paliv přiváděných do přídavných hořáků. Palivo se zavádí do prostoru bez zpracovávané suroviny, ve kterém dochází v případě kapalného a pevného paliva k jeho zplyněni a hořlavé plyny vstupuji do vrstvy zpracovávaného materiálu. Tím je zamezeno místní předehřívání, tvorba nálepků a ucpávání hořáků. De zaručen i dobrý odvod popelovin v případě spalování pevného paliva.

Případné provedení šachtové pece regulační podle vynálezu je znázorněno na obr. 1, na obr. 2 je řez pecí podle roviny A-A na obr. 1 a na obr. 3 je další variabilní provedeni této pece podle vynálezu.

šachtová regenerační pec podle obr.lje tvořena dvěma šachtovými jednotkami 1 a 2. Obě tyto šachtové jednotky 1 a 2 jsou stejně provedeny a z hlediska zpracovávaného materiálu mají tři pásma, předehřívací I,’ pálicí II a chladicí III. Na rozhraní pálicího II a chladicího III pásma jsou šachtové jednotky 1 a 2 propojeny přímým centrálním spojovacím kanálem 3.

Šachtové jednotky pracuji střídavě, jedna v souproudu v režimu pálení a druhá v protiproudu v režimu regenerace. Na obr. 1 šachtová jednotka JL pracuje v souproudu a šachtová jednotak 2 v protiproudu, Do šachtové jednotky £ vstupuje spalovací vzduch pomocí dmy* ·

CS 276 691 B6 2 chadla 7, který se předehřívá v regenerační vrstvě materiálu, která byla předehřátá v předchozí regenerační fázi provozu. Předehřátý vzduch spolu s materiálem předehřátým na teplotu kalcinace vstupuje do pálicího pásma II, do kterého se přivádí také palivo hořákovým systémem 9. Teplo uvolněné spálením paliva ss využívá ke kalcinaci suroviny. Zkalcínovaný materiál potom prochází chladicím pásmem III, vs kterém se ochlazuje chladicímvzduchem dodávaným dmychadlem 5 a je odebírán výhrabem 4. Předehřátý chladicí vzduch spolu s horkými odpadními plyny z pálicího pásma II je odtahován spojovacím kanálem 3 do druhé Šachtové jednotky 2. Směs odpadních plynů a chladicího vzduchu potom prochází šachtovou jednotkou 2 nahoru v protiproudu k materiálu procházejícímu shora dolů a předává mu teplo. Vysoký tepelný obsah plynů postačuje k vlastnímu předehřevu suroviny a k ohřevu regenerační vrstvy materiálu. V šachtové jednotce 2 se v této fázi provozu nespaluje palivo. Ochlazené plyny jsou odtahovány zs šachtové jednotky ventilátorem 6. V další fázi provozu se funkce obou šachtových jednotek vymění, šachtová jednotka 2 nyni pracuje . v protiproudu k režimu regenerace, šachtová jednotka 2 v souproudu v režimu pálení. Vypálený materiál ae odtahuje současně z obou šachtových jednotek, do obou šachtových jednotek se současně také vhání zespodu chladicí vzduch. Čerstvá surovina se podává v době přestavby režimu přídělem 8 do šachtové jednotky, která bude pracovat v protiproudu.

Pro zajištění výpalu tvrdého vápna jsou v obou šachtových jednotkách 2 a 2 zabudovány přídavné hořáky 11 na rozhranní pálicího II a chladicího III pásma, v úrovni spojovacího kanálu 3. Hořáky jsou zabudovány do spalovacích komor 10, Vytvarovaných tak, aby v nich byl vytvořen spalovací prostor pro spalování a zplyňováni hořáky přiváděného paliva, ale aby do něho nemohl vnikat zpracovávaný materiál. V důsledku menšího vzduchotechnického odporu do tohoto prostoru proniká ohřátý chladiči vzduch. Palivo přiváděné hořáky 11 zavedenými do spalovací komory JLO, jak je patrno na obr. 2, zplyňuje a vzniklé hořlavé plyny pak pronikají do vrstvy materiálu, kde dohořívaji a zvyšují teplotu vypalovaného materiálu. Toto zvýšení vypalovací teploty umožňuje výrobu méně reaktivního tvrdě páleného vápna.

Protože palivo není vstřikováno nebo vnášeno přímo do vrstvy materiálu, zvláště V případě kapalného paliva a pevného se snižuje nebezpečí místního přehřátí a následné tvorby nálepků. 3e zaručen dobrý odvod popelovin při spalování pevného paliva. 3e tím také snížena možnost ucpáváni hořáků, což vše zvyšuje provozní spolehlivost pece.

Množství paliva přiváděného do přídavných hořáků 11 je maximálně asi 10 % z celkového spalovaného množství. Palivo se přivádí vždy do šachtové jednotky, pracující v protiproudu v režimu regenerace. Zvýšení vypalovací teploty nastává až za spojovacím kanálem v šachtě pracující v protiproudu, takže spojovací kanál 3 není namáhán vyššími teplotami, což přispívá ke zlepšení výdržnosti jeho vyzdívky.

Vlastni přídavné hořáky 11 mohou být zabudovány do spalovací komory 10 buň z její čelní strany, nebo do bočních stěn, jak je to znázorněno na obr. 2. Počet hořáků je dán velikostí pece a požadavkem na dobré rozdělení paliva do celého průřezu šachty.

Na obr. 3 je znázorněno alternativní provedeni šachtové pece podle vynálezu. Šachtové jednotky 2 a 2 máji v tomto případě pálicí pásmo II vytvořené z několika spalovacích komor 12, které jsou střídavě zabudovány z obou stran šachty a navzájem výškově přesazeny. Do kažďé ze spalovacích komor 12 je zaváděno palivo hořáky 9. Množství paliva přiváděné do jednotlivých spalovacích komor 12 je dáno technologickými požadavky na výrobek. Obě šachtové jednotky jsou propojeny na rozhranní mezi pálicím II a chladicím III pásmem přímým spojovacím kanálem 3.

Způsob práce této pece js obdobný, jak bylo popsáno výšs u provedeni podle obr. 1. Obě šachtové jednotky pracuji střídavě., jedna v souproudu vs funkci pálení a druhá v protiproudu ve funkci regenerace.

Pro umožnění tvrdého výpalu jsou v úrovni spojovacího kanálu 3 zabudovány přídavné hořáky 11, a to ďo spalovacích komor 10, které jsou tvarovány obdobně, jako u provedeni podle obr. 1, aby měly prostor pro zplyňování paliva bez zpracovávané suroviny. Tyto komo4

CS 276 691 B6 ry umožňují spalování všech druhů paliva za stejných podmínek a se stejnými přednostmi, jak je uvedeno výše.

Řešením regenerační pece podle tohoto vynálezu se dosáhne tvrdě pálené vápno, použitím přídavných hořáků umístěných tak, že se zamezí místnímu přehříváni, tvorbě nálepků a ucpávání hořáků. Jejich umístěním nedochází ke snížení výdržnosti vyzdívky ve spojovacím kanálu. Toto vše přispívá ke zvýšení provozní spolehlivosti celého zařízeni, a tím k prodlouženi provozního využití pece.

Claims (4)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Regenerační šachtová pec na výpal vápna a podobných hmot, která sestává ze dvou .stejných šachtových jednotek, ve kterých zpracovávaný materiál prochází postupně pásmem předehřívacím, pálicím a chladicím, obě šachtové jednotky na rozhranní pálicího a chladicího pásma jsou propojeny přímým centrálním spojovacím kanálem a pracují střídavě jedna souproudně a druhá protiproudně, přičemž na konci pálicího pásma jsou zabudovány jeden nebo více přídavných hořáků, vyznačující se tím, že u obou šachtových jednotek (1, 2) na úrovni přímého centrálního spojovacího kanálu (3) jsou spalovací komory (10) se spalovacím prostorem, do kterého nevniká zpracovávaný materiál a do kterých je přídavnými hořáky (11) přiváděno palivo.
2. 2. Regenerační šachtová pec podle bodu 1; vyznačující se tím, že přídavné hořáky (11) jsou zaústěny do čelní stěny spalovací komory (10).
3. 3. Regenerační pec podle bodu 1, vyznačující se tím, že přídavné hořáky (11) jsou zaústěny do bočních stěn spalovací komory (10).
4. 4. Regenerační šachtová pec podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že palicí pásmo (II) šachtových jednotek (1, 2) je vytvořeno spalovacími komorami (12), které jsou střídavě zabudovány z obou stran šachtových jednotek (1, 2) a jsou navzájem výškově přesazeny.