CS277246B6 - Zařízení pro postupnou kalcinaci práškovitých materiálů - Google Patents

Abstract

Zařízení k postupné kalcinaci práškovitých materiálů s intenzivní redukcí NOx, skládající se z kalcinaci komory 4., kalcinačního kanálu 3., odlučovacího cyklonu 5, rotační pece 1 s patním kusem 2, je doplněno na odlučovací cyklon 5 navazujícím redukčním kanálem 31 s hořáky a přívodem paliva 36 materiálu z předehřívače 6, s odbočkou 35 vedení vzduchu s regulačním členem, s horním koncem ve tvaru vířivé hlavy napojeným na odlučovací cyklon 32, propojený vedením 37 plynů s předehřívačem 6, přičemž vedení 9 spalovacího vzduchu od chladiče slinku je napojeno na vedení 33 spalovacího vzduchu, které ústí do odbočky 35 ústící do redukčního kanálu 31 nad hořákem 36. případně i do odbočky 34 spalovacího vzduchu ústící do vedení mezi výstup .z hlavy kalcinačního kanálu 3. a vstup do redukčního kanálu 31.

Description

Vynález se týká zařízení pro postupnou kalcinaci práškového materiálu, zejména pro výrobu cementářského slínku, s intezivní redukcí NOx.

U doposud známých zařízení s předehříváním a předkalcinací práškových materiálů se přivádí část paliva do rotační pece pro slinování zkalcinované suroviny a dokončení kalcinace a zbytek paliva do kalcinátoru, kde hořením v proudu pecních plynů obsahujících kyslík nebo vzduchu přiváděném do kalcinátoru zvláštním potrubím vyvíjí teplo potřebné pro předkalcinací a předehřev.

Slinování probíhá v rotační peci při velmi vysokých teplotách, při kterých se dusík ze vzduchu a z paliva oxiduje na ekologicky a hygienicky škodlivé oxidy NOx, jejichž emise v kouřových plynech je proto nežádoucí.

Vysoká teplota plynů přiváděných z pece do kalcinátoru a velký podíl paliva, který musí být k zabezpečení dostatečné předkalcinace v kalcinátoru spalován v malém prostoru kalcinační komory či kalcinačního kanálu způsobují vznik dalšího podílu NOx a tvorbu nálepků, zhoršujících plynulost provozu a životnost zařízení. Uvedená vysoká teplota plynů je také limitujícím faktorem zkrácení délky rotační pece.

Podle známých postupů se obsah NOx v plynech z pece snižuje zavedením části kalcinačního paliva do kanálu odvádějícího plyny z pece, přičemž reakcí mezi NOx a tímto palivem dochází k jejich redukci.

Tato známá řešení však mají při redukci NOx omezenou účinnost, protože neumožňují redukci NOx v plynech vznikajících v kalcinátoru a nesnižují dostatečně ani obsah NOx v plynech z rotační pece, protože malou dávku redukčního paliva nelze dokonale promísit s veškerými plyny a protože styk paliva s plyny je jednorázový a časově krátký.

Ke známému stavu techniky patří rotační pec s patním kusem, předehřívač zaváděné suroviny, kalcinační kanál, kalcinační komora, odlučovači cyklon, přívody paliva a spalovacího vzduchu a odvod odpadních plynů, přívod a odvod zpracovaného materiálu. Kalcinační komora je vybavena hořáky s přívodem paliva a axiálním a tangenciálním přívodem spalovacího vzduchu a svou horní části je propojena s kalcinačním kanálem s hořáky s přívodem paliva. Kalcinační kanál navazuje v dolní části na patní kus s přívodem předkalcinované suroviny na jeho skluz, který může být vybaven tříštičím elementem nebo i přívodem suroviny z jiného než nejnižšího stupně předehřívače. Dolni část kanálu je vybavená hořákem a vstupem předehřáté suroviny a plynů z kalcinační komory nebo i dalším vstupem předehřáté suroviny. Horní část kalcinačního kanálu je vířivou hlavou napojena na nejnižší odlučovací cyklon.

Popsané nevýhody známého řešení se odstraní dle vynálezu tím, že na nejnižší odlučovací cyklon, propojený s vířivou hlavou kalcinačního kanálu, je napojen redukční kanál s hořáky a přívodem paliva, s vedením zpracovávaného materiálu z předehřívače a odbočkou vedení vzduchu s regulačním členem, s horním koncem ve tvaru vířivé hlavy napojeným na odlučovací cyklon, propojený svým kuželem na skluz materiálu do kalcinační komory a horním koncem, propojený vedením plynu s předehřívačem, přičemž potrubí horkého spalovacího vzduchu je odbočkami zavedeno nejen do kalcinačního kanálu a do výstupu plynu z vířivé hlavy kalcinačního kanálu.

V redukčním kanálu kysličníky dusíku za nedostatku vzduchu ztrácejí svůj kyslík a zařízení má dostatek regulačních·prvků k. udržování správné spalovací atmosféry v redukčním kanále. Redukční palivo v redukčním kanále odstraní i tu část NOx, která se tvoří topením v kalcinátoru, nebo proniká nezredukována okolo hořáku v kalcinačním kanále. Toto rozdělení redukčního paliva umožní po jeho vyhoření v horních - oxidačních - zónách kanálu udržet i vyšší stupeň předkalcinace při menším riziku tvorby nálepků, protože se zmenší tepelné zatížení kalcinačního kanálu a předkalcinátoru. Při provozní teplotě plynů v kanále redukčním se již NOx prakticky netvoří.

Zařízení bude vysvětleno pomocí vyobrazení.

Předehřívač a kalcinátor cementářské práškové suroviny se skládá z kalcinační komory 4 vybavené hořáky s přívodem paliva 18,. axiálním přívodem 7 spalovacího vzduchu a tangenciálním přívodem 8 spalovacího vzduchu s regulačním členem 20,. Svou horní částí je kalcinační komora 4 propojena spojovacím potrubím 10 s kalcinačním kanálem 3. opatřeným hořáky 19 s přívodem paliva, a přívodem suroviny 39a a spodní částí se napojuje na potrubí 17 vyústěné u místa propojení patního kusu 2 s kalcinačním kanálem 3,. Kalcinační kanál 3. je svou spodní částí propojen přes patní kus 2 s pecí 1 a svoj í horní částí ve tvaru vířivé hlavy přes potrubí plynu 11 s odlučovacím cyklonem 5, spojeným jeho spodní částí vedením 16 materiálu s patním kusem 2. Pod vedením 16 materiálu je v patním kusu 2 případně tříštící prvek 21. Do patního kusu 2 je též zavedeno vedení 39b, suroviny z cyklonu 32,. Vedení 39 suroviny z cyklonu 32 ústí do kalcinační komory 4.

Složky týkající se intenzivní redukce NOx jsou redukční kanál 31 s hořáky a přívodem paliva 36, s vedením 38 materiálu z předehřívače 6, odbočkou 35 s regulačním členem pro vedení vzduchu, s horním koncem ve tvaru· vířivé hlavy napojeným na odlučovací cyklon 32, propojený vedením plynů 37 s předehřívačem 6 a vedením 39 zpracovávaného materiálu s kalcinační komorou 4, s odbočkami 39a, 39b tohoto vedení do kale, kanálu 3, nebo i do patního kusu 2, přičemž předehřívač 6. je opatřen přívodem suroviny 14 a odtahem plynů 13,. Vedení 9 spalovacího vzduchu navazuje na vedení 33 tohoto vzduchu, které ústí do odbočky 35 ústící do redukčního kanálu 31 nad hořákem 36.. Pro zvýšení redukčního účinku paliva z hořáku 19 v kalcinačním kanále 3 může být alternativně vedení 33 spalovacího vzduchu napojeno do odbočky 34 spalovacího vzduchu ústící mezi výstup z hlavy kalcinačního kanálu 2 a vstup do redukčního kanálu 31.

Claims (2)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zařízení pro postupnou kalcinaci práškovitých materiálů, zejména pro výrobu cementářského slínku, s intenzivní redukcí NOx, sestávající z předehřívače, kalcinačního kanálu, kalcinační komory, odlučovacího cyklonu, rotační pece, přívodů paliva a vzduchu a s odvodem odpadních plynů, přívodu a odvodu zpracovávaného materiálu, přičemž kalcinační komora je vybavena hořáky s přívodem paliva a axiálním a tangenciálním přívodem vzduchu a svou horní částí je propojena s kalcinačním kanálem opatřeným hořáky s přívodem paliva a spodní částí se napojuje na potrubí vyústěné u místa propojení patního kusu s kalcinačním kanálem, který je svou spodní částí propojen přes patní kus s pecí a svoji horní částí ve tvaru vířiví hlavy potrubím s odlučovacím cyklonem, spojeným jeho spodní částí vedením materiálu s patním kusem opatřeným případně tříštícím prvkem pod vedením materiálu z odlučovacího cyklonu, vyznačující se tím, že na odlučovací cyklon 5, je napojen redukční kanál 31 s hořáky a přívodem paliva 36., s vedením 38 materiálu z předehřívače 6., odbočkou vedení vzduchu s regulačním členem 35., s horním koncem ve tvaru vířivé hlavy napojeným na cyklon 32. propojený vedením plynů 37 s předehřívačem 6. a vedením 39 zpracovávaného materiálu s kalcinační komorou 4 s odbočkami 39a, 39b tohoto vedení do kalcinačního kanálu 3, nebo i , do patního kusu 2, přičemž vedení 9. spalovacího vzduchu navazuje na vedení 33 spalovacího vzduchu, které ústí do odbočky 35 ústící do redukčního kanálu 31 nad hořákem 36.

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že vedení 33 spalovacího vzduchu ústí do odbočky 34 spalovacího vzduchu ústící mezi výstup z hlavy kalcinačního kanálu 3. a vstup do redukčního kanálu 31.