DE102014100378B3

DE102014100378B3 - Klinkerkühler und Verfahren zum Kühlen von Klinker

Info

Publication number: DE102014100378B3
Application number: DE201410100378
Authority: DE
Inventors: Reinhard Köhler
Original assignee: Alite GmbH
Current assignee: Alite GmbH
Priority date: 2014-01-14
Filing date: 2014-01-14
Publication date: 2015-04-30
Anticipated expiration: 2034-01-15

Abstract

Bei der Herstellung von Zementklinker wird dem Klinker in einem Klinkerkühler entzogene Prozesswärme beispielsweise zur Stromerzeugung genutzt. Dazu wird von einem Ofen 20 heißer Klinker auf einem Rost 11 abgelegt und dort mit einem Kühlgas gekühlt, während das Klinkerbett 19 von einem ofenseitigen Klinkereinlass 17 zu einem Klinkerauslass 18 transportiert wird. Das Kühlgas wird über einen klinkerauslassseitigen Kühlerauslass 14 am kalten Ende des Klinkerkühlers und über wenigstens einen Mittenabgriff 16 zwischen dem Kühlerauslass 14 und dem Klinkereinlass 17 abgezogen. Mit dem am Mittenabgriff 16 entnommenen Kühlgas wird ein Wärmetauscher 30 gespeist, um ein Wärmeträgerfluid zu erwärmen. Dabei kommt es jedoch zu Schwankungen in der dem Wärmeträgerfluid zugeführten thermischen Leistung, was den nachgeschalteten Turbinenprozess verkompliziert. Um dies zu vermeiden, wird die Förderleistung des Lüfters 41 für das durch den Wärmetauscher 30 aus dem Kühler 10 abgezogene Kühlgas derart geregelt, dass diese Schwankungen zumindest weitgehen kompensiert werden. Diese Regelung der Förderleistung alleine würde jedoch zu nicht tolerierbaren Druckschwankungen am Ofenkopf führen, welche jedoch durch eine Regelung des am Kühlerauslass 14 abgezogenen Volumenstromes zumindest zum Teil kompensiert wird.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Zementklinker (kurz ,Klinker'), insbesondere die Nutzung von bei der Klinkerherstellung dem Klinker in einem Klinkerkühler (kurz ,Kühler') entzogener Prozesswärme, beispielsweise zur Stromerzeugung. Dabei wird ein Klinkerbett auf einem Rost eines Kühlers mit einem Kühlgas gekühlt während das Klinkerbett von einem ofenseitigen Klinkereinlass zu einem Klinkerauslass transportiert wird. Das Kühlgas wird zumindest zum Teil über einen klinkerauslassseitigen Kühlgasauslass, den sogenannten Kühlerauslass, am kalten Ende des Klinkerkühlers und über wenigstens einen Mittenabgriff zwischen dem Kühlerauslass und dem Klinkereinlass abgezogen. Mit dem am Mittenabgriff entnommenen Kühlgas wird ein Wärmetauscher gespeist, um ein Wärmeträgerfluid zu erwärmen. Die über das Wärmeträgerfluid bereitgestellte Wärme kann als Prozesswärme weiter verwendet werden.
Stand der Technik
Bei der Herstellung von Klinker wird sogenanntes Rohmehl in der Regel zunächst zum Teil entsäuert und dann in einem Drehrohrofen zu Klinker gesintert. Dabei muss das Rohmehl auf etwa 1450°C erwärmt werden. Dazu wird eine entsprechend große Menge an thermischer Energie benötigt, die durch die Verfeuerung von entsprechenden Brennstoffen bereitgestellt wird. Der fertige Klinker wird vom Drehrohrofen auf einen Kühlrost eines Klinkerkühlers abgelegt. Auf dem Kühlrost wird der glühende Klinker durch ein Kühlmittel, meist Luft, abgekühlt, wobei ein Teil der dabei erwärmten Luft in der Regel als Verbrennungsluft dem Ofen zugeführt wird. Der entsprechende Anteil der Luft wird auch als Sekundärluft bezeichnet. Ein anderer Teil der erwärmten Luft wird oft als sogenannte Tertiärluft einem Kalzinator zugeleitet. Zudem haben Klinkerkühler einen sogenannten Abluftauslass, der in der Regel in der Nähe des Klinkerauslasses angeordnet ist. Die dort abgezogene erwärmte Kühlerabluft wird durch einen Filter geleitet und dann über einen separaten Abluftkamin in die Umgebung entlassen. Die Temperatur der Abluft reicht in den meisten Fällen nicht aus um die Abluft zum Trocknen von beispielsweie Rohmehl oder für Vorwärmprozesse weiter zu verwenden. Dazu haben einige Klinkerkühler auch einen sogenannten Mittenabgriff, der zwischen dem Kühlerauslass und dem Klinkereinlass angeordnet ist. Die am Mittenabgriff abgreifbare sogenannte Mittenluft ist daher deutlich heißer als die am kalten Ende des Kühlers durch den Kühlerauslass abgezogene Kühlerabluft und kann folglich zum Vorwärmen und/oder Trocknen des Rohmehls eingesetzt werden. Es gibt auch Vorschläge mit der dem Klinker entzogenen Wärme Dampfkessel zu beheizen, um den Dampf dann in einer Turbine zu entspannen. Die Turbine treibt einen Generator an.
DE 21 40 508 A1 offenbart einen Klinkerkühler mit einem Mittenluftabgriff und einem Kühlerauslass am kalten Ende des Klinkerkühlers. Die Mittenluft wird zunächst in einem Filter entstaubt, dann in einem Wärmetauscher abgekühlt und anschließend in Kühlgaseinlässe des Klinkerkühlers eingespeist. Auch die am Kühlerauslass am kalten Ende des Klinkerkühlers abgezogene Kühlerabluft wird entstaubt und über einen Kühlgaseinlass erneut in den Klinkerkühler eingespeist. Frischluft wird über separate Einlässe in den Klinkerkühler eingespeist. Die Volumenströme der Frischluft und der Kühlerabluft sind so geregelt, dass die Temperatur der in den Klinkerofen eingespeisten Sekundärluft konstant bleibt.
In der DE 2 532 026 A ist ein Klinkerkühler offenbart, bei dem nicht als Sekundärluft verwendete, erwärmte Kühlluft als Wärmequelle für einen Dampfkessel genutzt wird. Dazu ist zwischen dem Ofenkopf und einem Mittenluftabgriff ein Abgriff für heiße Luft, die dem Dampfkessel zugeführt und anschließend wieder in den Kühler eingespeist wird. Auch die Kühlerabluft und an einem dem Mittenabgriff entnommene Kühlluft wird rezirkuliert. Frischluft wird unterhalb des kalten Endes in den Kühler eingespeist.
In der DE 3151823 A1 wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Rauchgase des Drehrohrofens zunächst wie üblich in einem Wärmetauscherturm zum Vorwärmen des Rohmehls verwendet werden. Mit den über einen Rauchgasauslass aus dem Wärmetauscherturm austretenden Rauchgasen wird Wasser in einem Dampfkessel erhitzt. Der Wasserdampf wird dann in einer Turbine entspannt, um einen Generator anzutreiben.
In der DE 25 58 722 A wird ein Verfahren beschrieben, bei dem der Dampfkessel zwischen zwei Stufen der Vorwärmung des Rohmehls im Wärmetauscherturm angeordnet ist. Im Rauchgasstrom nachgeordnete Wärmetauscher dienen der Speisewasservorwärmung. Die Kühlerabluft wird zum Teil über einen Kamin direkt in die Umwelt entlassen und dient zum anderen Teil der Rohmehltrocknung.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung beruht auf der Beobachtung, dass die dem Klinkerkühler entnehmbare thermische Leistung Schwankungen unterworfen ist, die eine Nutzung in einem Turbinenprozess erschweren. Die Schwankungen scheinen u. a. auf einem ungleichmäßigen Klinkerausstoß der Drehrohröfen zu beruhen. Die Erfindung beruht zudem auf der Beobachtung, dass die Abführung von Kühlerabluft über den nach dem Stand der Technik notwendigen separaten Kamin in der Errichtung und im Betrieb teuer ist. Letzteres, weil in vielen Ländern Abluftkamine kontinuierlich behördlich überwacht werden, d. h. jeweils vorgeschriebene Messwerte müssen lückenlos in Echtzeit an die jeweils zuständige Überwachungsbehörde geliefert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, um die dem Klinker im Kühler entzogene Abwärme als Prozesswärme, z. B. zur Erzeugung von Dampf, effizient zu nutzen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nach dem Verfahren zum Kühlen von Klinker wird wie üblich heißer Klinker auf einen Rost eines Kühlers als Klinkerbett abgelegt, das von einem Kühlgas durchströmt wird, um es zu kühlen, während der Klinker von einem Klinkereinlass des Kühlers zu dessen Klinkerauslass transportiert wird. Während des Transports wird der Klinker folglich mittels des Kühlgases abgekühlt, entsprechend hat der Kühler ein kaltes Ende, nämlich im Bereich des Klinkerauslasses und ein warmes Ende. Oberhalb des Klinkerbetts wird das erwärmte Kühlgas abgezogen; dies erfolgt zumindest zum Teil über wenigstens einen Kühlerauslass und wenigstens einen Mittenabgriff. Mit dem am Mittenabgriff entnommenen Kühlgas wird ein Wärmetauscher gespeist, d. h. der Mittenabgriff ist mit dem Kühlgaseinlass des Wärmetauschers verbunden. Von dem Wärmetauscher wird das dort abgekühlte Kühlgas wieder wenigstens einem Kühlgaseinlass des Klinkerkühlers zugeführt und in diesem Sinne rezirkuliert. Auch das am Kühlerauslass abgegriffene Kühlgas wird wenigstens einem Kühlgaseinlass des Klinkerkühlers zugeführt und daher ebenfalls rezirkuliert. Durch die Rezirkulation entfällt die Notwendigkeit Kühlgas über einen Kamin abzugeben, denn das Kühlgas entweicht lediglich durch den Ofen (als Sekundärluft) oder ggf. eine Tertiärluftleitung und verlässt die Anlage zusammen mit den Ofenabgasen durch den entsprechenden Schlot.
Für die Rezirkulation des am Mittenabgriff abgezogenen Kühlgases (nachfolgend Mittengas) ist zwischen dem ersten Wärmetauscher und dem Kühlgaseinlass des Rosts wenigstens ein erster Ventilator angeordnet. Für die Rezirkulation des am Kühlerauslass abgezogenen Kühlgases (nachfolgend Auslassgas) ist zwischen dem Kühlerauslass und dem Kühlgaseinlass des Kühlers wenigstens ein zweiter Ventilator angeordnet. Der erste und der zweite Ventilator werden vorzugsweise über eine Steuerung geregelt, wobei der Druck am Klinkereinlass des Kühlers für eine Regelung der Förderleistung des zweiten Ventilators verwendet wird, um durch die Regelung des ersten Ventilators bedingte Druckschwankungen am Ofenkopf zumindest zum Teil zu kompensieren. Die Regelung des ersten Ventilators kann dann in einem weiten Bereich auf den Betrieb des Wärmetauschers und der nachgeschalteten Wärmesenke, z. B. einer Turbine abgestimmt werden. Dabei können insbesondere die folgenden Situationen abgefangen werden:

1. Kleine Schwankungen der entnehmbaren thermischen Leistung,
2. Ein plötzlicher Anstieg der entnehmbaren thermischen Leistung, und
3. Ein Abfall der bei einem gegebenen Volumenstrom am Mittenabgriff anliegenden Kühlmitteltemperatur (Leistungsabfall).

Sofern die Schwankungen der mit dem Klinker in den Kühler eingetragenen thermischen Energie (pro Zeiteinheit, d. h. der thermischen Leistung) gering sind (Situation 1) kann die Förderleistungen des ersten und/oder des zweiten Ventilators vorzugsweise derart geregelt werden, dass dem ersten Wärmetauscher durch Mittengas eine zumindest in etwa konstante Wärmeleistung (z. B. ±5%, vorzugsweise ±2,5%, besonders bevorzugt ±1% oder besser) zugeführt wird, ohne den Druck am Klinkereinlass des Kühlers, d. h. am Ofenkopf, nennenswert zu verändern. Dazu kann beispielsweise die im ersten Wärmetauscher von dem Mittengas auf ein Wärmeträgerfluid übertragene thermische Leistung als Eingangsgröße für die Regelung des ersten Ventilators verwendet werden. Die dem Wärmetauscher zur Verfügung gestellte thermische Leistung ist daher zumindest im Rahmen der Regelung weitgehend konstant und kann z. B. für einen Turbinenprozess effizient genutzt werden. Zudem kann der Druck am Klinkereinlass des Kühlers für eine Regelung der Förderleistung des zweiten Ventilators verwendet werden, um durch die Regelung des ersten Ventilators bedingte Druckschwankungen am Ofenkopf zumindest zum Teil zu kompensieren. Bei einer Zementklinkeranlage ist der Druck am Ofenkopf eine kritische Größe; er sollte immer etwas unter dem Umgebungsdruck liegen, u. a. um sicherzustellen, dass kein Staub durch die Ofenkopfdichtung dringt. Zudem wird durch die beschriebene Regelung des ersten und des zweiten Ventilators erreicht, dass die Umschlagzone zumindest in etwa unverändert bleibt. Als Umschlagzone wird der Bereich oberhalb des Klinkerbetts bezeichnet, in dem der Druck im Kühler sowohl zum Klinkereinlass (d. h. zum Ofenkopf) als auch zum Klinkerauslass abnimmt. Die Sekundär- und ggf. Tertiärluftströmung wird folglich von der leistungsgesteuerten Regelung der Strömung durch den Mittenabgriff nicht oder nur unwesentlich beeinflusst. Von der beschriebenen Leistungsregelung kann abgewichen werden, z. B. wenn die Temperatur des Kühlgases am Mittenabgriff unter und/oder über vorgegebene Grenzen sinkt bzw. steigt, d. h. unter eine vorgegebene untere Kühlmitteltemperaturschwelle sinkt oder über eine obere Kühlmitteltemperaturschwelle steigt.
Die zweite Situation tritt im sogenannten „Upset-Fall” ein, also dann wenn eine große Menge Klinker auf einmal vom Ofen in den Kühler abgegeben wird. Dann steigt zunächst die Sekundärlufttemperatur und ggf. die Tertiärlufttemperatur. Sobald die erhöhte Klinkermenge den Bereich der Umschlagzone passiert, steigt die Temperatur am Mittenabgriff, d. h. die Einlasstemperatur am warmen Ende des Wärmetauschers dramatisch an. Dieser Anstieg würde, ab einer konstruktionsbedingten Maximaltemperatur den Wärmetauscher beschädigen. Daher wird im Fall der Situation 2, beim Überschreiten einer oberen Kühlmitteltemperaturschwelle die Förderleistung des ersten Ventilators erhöht und die des zweiten Ventilators entsprechend verringert. Dadurch steigt zwar die dem Wärmetauscher zugeführte thermische Leistung, die Temperatur des Kühlgases bleibt jedoch unterhalb dessen konstruktionsbedingter Maximaltemperatur, weil ein Anteil an kühlerem Kühlgas aus dem klinkerauslassseitigen Bereich des Klinkerkühlers auch über den Mittenabgriff abgezogen wird. Um die dem Wärmetauscher zugeführte thermische Leistung zu begrenzen, kann sofern notwendig zusätzlich ein Notkamin und/oder ein Einlass für frisches Kühlgas vorgesehen sein. Über den Notkamin kann thermische Leistung aus dem System an die Umgebung abgeführt werden, z. B. wenn die dem Wärmetauscher nachgeschaltete Wärmesenke die vom Wärmetauscher gelieferte Leistung nicht (mehr) aufnehmen kann. Solche Notkamine müssen in der Regel nicht einer lückenloses Onlineüberwachung unterliegen und sind daher im ,Betrieb' vergleichsweise günstig. Der am Ofenkopf anliegende Druck bleibt auch bei der Situation 2 zumindest weitgehend konstant. Dazu wird wie bei der Situation 1 der Druck am Klinkereinlass des Kühlers für eine Regelung der Förderleistung des zweiten Ventilators verwendet wird, um durch die Regelung des ersten Ventilators bedingte Druckschwankungen am Ofenkopf zumindest zum Teil zu kompensieren.
Auch der Situation 3, kann begegnet werden: Wenn die Kühlmitteltemperatur am Mittenluftabgriff unter eine vorgegebene untere Kühlmitteltemperaturschwelle fällt, wird die Förderleistung des ersten Ventilators reduziert und die des zweiten Ventilators im Gegenzug entsprechend erhöht. Dadurch sinkt zwar die dem Wärmetauscher zugeführte Leistung, aber die Temperatur des zugeführten Kühlgases sinkt zumindest nicht weiter ab. Wieder bleibt der Druck am Ofenkopf unverändert, d. h. der Druck am Klinkereinlass des Kühlers wird für eine Regelung der Förderleistung des zweiten Ventilators verwendet, um durch die Regelung des ersten Ventilators bedingte Druckschwankungen am Ofenkopf zumindest zum Teil zu kompensieren. Weil die Förderleistung des ersten Ventilators und damit der am Mittenabgriff abgezogene Volumenstrom reduziert wird, steigt die Kühlmitteltemperatur am Mittenabgriff und damit am heißen Einlass des Wärmetauschers wieder an. Dadurch kann die Temperatur des Kühlgases am heißen Einlass des Wärmetauschers nach unten begrenzt werden und entsprechend bleibt die am heißen Auslass des Wärmetauschers anliegende Temperatur (bei entsprechender Regelung des Volumenstroms des im Wärmetauscher erhitzten Wärmeträgerfluids) über einem kritischen Wert, der für den Betrieb der nachgeschalteten Wärmesenke erforderlich ist. Diese Regelung ermöglicht es den Prozess, z. B. einen Turbinenprozess, an der dem Wärmetauscher nachgeschalteten Wärmesenke aufrecht zu erhalten, wenn auch mit verminderter Leistung. Eine reine Leistungsregelung, wie in der Situation 1 würde zwar über einen weiten Bereich eine konstante Leistung bereitstellen aber zu einer Absenkung der Temperatur am Mittenabgriff führen, so dass dem nachgeschalteten Prozess nicht die nötige Minimaltemperatur zur Verfügung steht. Um die der Wärmesenke zur Verfügung gestellte Leistung dennoch zu maximieren, sollte die Förderleistung des ersten Ventilators nur soweit abgesenkt werden, dass die untere Kühlmitteltemperaturschwelle um nur wenige Grad Celsius (z. B. zwischen 10°C und 0,01°C, vorzugsweise zwischen 5°C und 0,01°C, besonders bevorzugt zwischen 2,5°C und 0,01°C) überschritten wird.
Rein verfahrensmäßig formuliert, wird im Normalbetrieb, dies entspricht der Situation 1, die dem Wärmeträgerfluid im Wärmetauscher zugeführte thermische Leistung als Eingangsgröße für die Einstellung des Volumenstromes des vom Mittenabgriff abgezogenen Kühlgases, d. h. des Mittengases verwendet. Dadurch wird die dem Wärmetauscher zugeführte thermische Leistung vorzugsweise zwischen zwei Sollwerten eingestellt; dies wird hierin als Leistungsregelung bezeichnet. Die Stellgröße ist dabei die Förderleistung des ersten Ventilators. Durch die Leistungsregelung bedingte Druckänderungen des Kühlgases im Bereich des Klinkereinlasses und somit des Ofenkopfes werden durch eine Veränderung des Volumenstromes des vom Kühlerauslass abgezogenen Kühlgases (d. h. des Auslassgases) zumindest zum Teil kompensiert. Dazu wird die Förderleistung des zweiten Ventilators geregelt. Der Druck am Ofenkopf wird dabei vorzugsweise auf wenige mbar genau eingestellt, z. B. auf ±2 mbar, vorzugsweise auf ±1 mbar, besonders bevorzugt auf ±0,5, 0,25 mbar oder sogar ±0,1 mbar geregelt. In jedem Fall sollte vorzugsweise sichergestellt bleiben, dass der Kühlgasdruck am Ofenkopf zumindest leicht unterhalb des Umgebungsdrucks liegt, z. B. bei –0,5 mbar bis –0,1 mbar.
Zur Veränderung des Volumenstroms durch den Mittenabgriff kann vorzugsweise die Förderleistung eines ersten Ventilators verändert werden, welcher in einer Leitung zwischen wenigstens einem Kühlgasauslass, d. h. dem Mittengasauslass des ersten Wärmetauschers und dem Kühlgaseinlass des Klinkerkühlers angeordnet ist. Zudem wird vorzugsweise zur Veränderung des Volumenstroms durch den Kühlerauslass die Förderleistung eines zweiten Ventilators verändert, welcher zwischen dem Kühlerauslass und dem Kühlgaseinlass des Klinkerkühlers angeordnet ist. Die Einstellung der gewünschten Volumenströme kann dadurch ohne unmittelbare gegenseitige Beinflussung erfolgen. Durch eine Leistungsüberwachung der Ventilatoren kann zudem unmittelbar auf deren Förderleistung und damit auf die Volumenströme zurückgeschlossen werden. Alternativ wäre eine Einstellung der Druckverhältnisse am Ofenkopf auch durch Drosselklappen denkbar, jedoch führt dies zu komplexen und damit störanfälligen Regelkreisen. Zudem muss dann die Strömungsgeschwindigkeit direkt gemessen werden, was ebenfalls vergleichsweise unzuverlässig ist. Vorzugsweise erfolgt die Kompensation der Druckschwankungen daher ausschließlich durch eine entsprechende Veränderung der Förderleistung des ersten und/oder zweiten Ventilators.
Wenn die im ersten Wärmetauscher übertragene thermische Leistung unter einen unteren Sollwert sinkt, dann werden die Förderleistung des ersten Ventilators und damit der Volumenstrom durch den ersten Wärmetauscher erhöht, vorzugsweise jedoch nur sofern die untere Kühlmitteltemperaturschwelle nicht erreicht wird. Entsprechend wird dem ersten Wärmetauscher mehr thermische Leistung zugeführt. Dadurch würde jedoch der Druck am Ofenkopf reduziert, was Auswirkungen auf die Sekundärluftmenge und damit den Ofenprozess hätte. Daher wird die Drehzahl des zweiten Ventilators und damit der am Kühlerauslass abgezogene Volumenstrom soweit reduziert, dass der Druckabfall zumindest in etwa kompensiert wird, d. h. so dass der Druck am Ofenkopf zumindest in etwa konstant bleibt (±2 mbar, vorzugsweise auf ±1 mbar, besonders bevorzugt auf ±0,5, ±0,25 oder sogar ±0,1 mbar).
In analoger Weise erfolgt die Regelung, wenn die im ersten Wärmetauscher übertragene thermische Leistung über einen oberen Sollwert steigt, dann wird die Förderleistung des ersten Ventilators durch den ersten Wärmetauscher verringert, d. h. der am Mittenabgriff abgezogene Volumenstrom wird reduziert, sofern dabei die obere Kühlmitteltemperaturschwelle nicht überschritten wird. Entsprechend wird dem ersten Wärmetauscher weniger thermische Leistung zugeführt. Durch die Verringerung des am Mittenabgriff reduzierten Volumenstroms würde jedoch der Druck am Ofenkopf erhöht, was ebenfalls Auswirkungen auf die Sekundärluftmenge und damit den Ofenprozess hätte. Daher wird die Drehzahl des zweiten Ventilators soweit erhöht, dass die Druckzunahme zumindest in etwa kompensiert wird, d. h. so dass der Druck am Ofenkopf zumindest in etwa konstant bleibt (z. B. auf ±7,5 mbar konstant, vorzugsweise auf ±5 mbar, besonders bevorzugt auf ±2,5 oder sogar ±1 mbar).
Sofern es die Temperaturgrenzen des Systems erlauben, erfolgt vorzugsweise eine Leistungsregelung des ersten und des zweiten Ventilators (entspricht Situation 1). Diese Situation 1 entspricht vorzugsweise dem normalen Betrieb. Sofern die Kühlmitteltemperatur dabei jedoch die untere Kühlmitteltemperaturschwelle (Situation 3) oder obere Kühlmitteltemperaturschwelle (Situation 2) erreicht oder unter- bzw. überschreitet, kann vorzugsweise eine Temperaturregelung die Leistungsregelung ersetzen, wodurch sichergestellt wird, dass die Temperatur des dem Wärmetauscher vom Mittenabgriff zugeführten Kühlgases zwischen den beiden Kühlmitteltemperaturschwellen liegt. In allen Fällen wird der Druck am Klinkereinlass des Kühlers für eine Regelung der Förderleistung des zweiten Ventilators verwendet, um durch die Regelung des ersten Ventilators bedingte Druckschwankungen am Ofenkopf zumindest zum Teil zu kompensieren.
Im einfachsten Fall kann die Förderleistung des zweiten Ventilators mit gleichem Betrag aber umgekehrten Vorzeichen zur Veränderung der Förderleistung des ersten Ventilators verändert werden. Die Förderleistung bezeichnet dabei den Volumendurchsatz pro Zeiteinheit des entsprechenden Ventilators.
Ob zur Regelung des zweiten Lüfters die Druckmessung am Ofenkopf unmittelbar verwendet wird, oder ob die Regelung die Gesamtförderleistung des ersten und des zweiten Ventilators als Eingangsgröße (oder beides) berücksichtigt, spielt keine Rolle. Wichtig ist nur, dass Druckschwankungen am Ofenkopf, die durch die Leistungsreglung der Strömung des am Mittenabgriff abgezogenen Kühlgases bedingt wären durch die Regelung des zweiten Ventilators zumindest zum Teil kompensiert werden.
Im Wärmetauscher wird vom Mittengas Wärme an ein Wärmeträgerfluid übertragen. Im Gegenzug wird das Kühlgas, d. h. das Mittengas wieder abgekühlt. Dazu hat der Wärmetauscher wie üblich einen warmen Einlass für das Kühlgas (Mittengaseinlass für am Mittenabgriff abgezogenes Kühlgas) und einen kalten Auslass für das Kühlgas sowie einen kalten Einlass für das Wärmeträgerfluid sowie einen warmen Auslass für das Wärmeträgerfluid. Die übertragene thermische Leistung, lässt sich anhand der Temperaturdifferenzen zwischen dem kalten Einlass und dem warmen Auslass und/oder dem kalten Auslass und dem warmen Einlass in Kenntnis der entsprechenden Strömungsgeschwindigkeiten bestimmen. Entsprechend können diese Werte ebenfalls als Eingangsgröße für die Regelung des ersten Ventilators verwendet werden.
Das im ersten Wärmetauscher erwärmte Wärmeträgerfluid kann z. B. Wasser oder eine andere siedende Flüssigkeit sein, die im ersten Wärmetauscher verdampft wird, um den Dampf in einer Turbine zu entspannen. Die dabei frei werdende mechanische Leistung kann dann zumindest zum Teil durch einen Generator in elektrische Leistung umgewandelt werden. Alternativ kann das Wärmeträgerfluid auch eine temperaturbeständige, vorzugsweise hochsiedende Flüssigkeit, d. h. ein Thermoöl sein, mit dem die Wärme beliebig zu einer Wärmesenke verschoben werden kann.
Vorzugsweise wird als Kühlgas ein Sauerstoff enthaltendes Gasgemisch, üblicherweise Luft, verwendet. Auch andere Gasgemische können verwendet werden, wie z. B. ein Kohlendioxid (CO₂)/Sauerstoff (O₂) Gemisch. Sofern das Kühlgas ausreichend Sauerstoff enthält, kann ein Teil des in den Klinkerkühler eingespeisten und an der Oberseite des Klinkerbetts austretenden Kühlgases über den Klinkereinlass als Sekundärluft in den Ofen eingespeist werden. Diese Sekundärluft wird vorzugsweise durch frisches Kühlgas ersetzt. Gemeint ist damit nicht anstelle des aufgeheizten Kühlgases frisches (= kaltes) Kühlgas zu verwenden, sondern das über den Ofen als Sekundärluft und/oder eine Tertiärluftleitung abgezogene Volumen an anderer Stelle wieder zuzuführen, vorzugsweise zwischen dem ersten und/oder zweiten Lüfter und wenigstens einem Kühlmitteleinlass des Klinkerkühlers, präziser dessen Rostbodens. Dieses frische, d. h. neu zugeführte Kühlgas hat eine Temperatur unterhalb der Temperatur des rezirkulierten Kühlgases und wird vorzugsweise näher am kalten Ende des Kühlers in diesen, präziser in den Rost, eingespeist als das rezirkulierte Kühlgas, so dass das frische Kühlgas das Klinkerbett auf einem Rostabschnitt kühlt, an den sich der Klinkerauslass anschließt; das rezirkulierte Kühlgas, d. h. das Mittengas und das Auslassgas werden vorzugsweise in einen klinkereinlassseitigen Rostabschnitt eingespeist. Alternativ kann die Sekundärluft auch nicht durch den Kühler geführt werden, sondern anderweitig bereitgestellt werden, dann kann der Sauerstoffgehalt des Kühlgases beliebig reduziert werden.
Vorzugsweise wird das Mittengas und/oder Auslassgas näher am Klinkereinlass in den Klinkerkühler eingespeist als das frische Kühlgas. Dadurch kann die Sekundärlufttemperatur erhöht werden und gleichzeitig kann die Klinkertemperatur am Klinkerauslass reduziert werden, d. h. der Grad der Wärmerückgewinnung wird erhöht.
Näher am Klinkereinlass nimmt darauf Bezug, dass bei Klinkerkühlern das Kühlgas üblicherweise von unten durch den Rost in das Klinkerbett eingeblasen wird. Das wärmere rezirkulierte Kühlgas, also das Mittengas und/oder das Auslassgas soll dabei vorzugsweise in den Bereich des Klinkerbetts eingeblasen werden, der noch besonders heiß ist, um so eine möglichst hohe Kühlgastemperatur über dem Klinkerbett zu erreichen. Insbesondere wenn dieser Teil des Kühlgases als Sekundär- und ggf. Tertiärluft aus dem Kühler abgezogen wird, kann dadurch die Effizienz des Gesamtprozesses erhöht werden. Das frische und daher noch nicht vorgewärmte Kühlgas sollte vorzugsweise in den schon etwas abgekühlten Bereich des Klinkerbetts eingeblasen werden, um dieses möglichst weit abzukühlen. Dadurch wird die zum Erreichen einer vorgegebenen Klinkeraustrittstemperatur benötigte Kühlgasmenge minimiert und daraus folgend Energiedichte des (erwärmten) Kühlgases erhöht, wodurch es effektiver genutzt werden kann.
Vorzugsweise ist im Strömungsverlauf nachgeordnet zwischen dem ersten und/oder dem zweiten Ventilator eine vorzugsweise einstellbare Drossel, z. B. eine Drosselklappe. Zudem ist vorzugsweise zwischen der Drosselklappe und dem Kühlgaseinlass des Rosts zumindest ein weiterer Ventilator, um im Strang zwischen der Drossel und dem weiteren Ventilator einen Unterdruck zu erzeugen. Der weitere Ventilator dient dazu, den Druck zur Durchströmung des Klinkerbetts bereitzustellen. Zudem ermöglicht er, einen Unterdruck im Strang zwischen dem weiteren Ventilator und der Drossel zu erzeugen, so dass frisches Kühlgas, z. B. Frischluft, angesaugt werden kann, um dadurch zum einen die Temperatur des Kühlgases, d. h. des Mittengases und/oder des Auslassgases am (entsprechenden) Kühlgaseinlass des Klinkerkühlers unter dessen konstruktionsbedingte Maxima zu senken. Zudem kann auf diese Weise Kühlgas, das als Sekundärluft den Kühler verlässt ersetzt werden.
Bevor das Mittengas dem Wärmetauscher zugeführt wird, wird es vorzugsweise zumindest grob entstaubt, z. B. mittels einer Zyklonentstaubung. Alternativ kann jede andere Heißgasentstaubung verwendet werden. Dadurch wird klinkerstaubbedingter Verschleiß der nachgeordneten Elemente, wie z. B. des Wärmetauschers und des ersten Ventilators, reduziert. Zudem sollte auch das Auslassgas möglichst zwischen dem Kühlerauslass und dem zweiten Ventilator mit einem Filter und/oder einem Zyklon zumindest grob entstaubt werden. Weil die Temperatur des Kühlgases am Kühlerauslass deutlich geringer ist als die Temperatur des Kühlgases am Mittenabgriff, können auch Schlauchfilter oder dergleichen eingesetzt werden.
Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben.
1 zeigt schematisch vereinfacht einen ersten Klinkerkühler,
2 zeigt schematisch vereinfacht einen zweiten Klinkerkühler
3 zeigt schematisch vereinfacht einen dritten Klinkerkühler
4 zeigt schematisch vereinfacht einen vierten Klinkerkühler
Der Klinkerkühler 10 in 1 hat wie üblich einen Klinkereinlass 17 durch den in einem Ofen 20 gesinterter Klinker 21 auf einem Rost 11 abgelegt wird. Der gesinterte heiße Klinker hat typischerweise etwa 1400°C–1450°C und ist der Einfachheit halber nur als Pfeil 21 symbolisiert. Das entsprechende Klinkerbett trägt das Bezugszeichen 19. Auf dem Rost 11 wird das Klinkerbett 19 gekühlt und gleichzeitig zu einem Klinkerauslass 18 transportiert, durch den der gekühlte Klinker 22 (nur als Pfeil symbolisiert) den Klinkerkühler verlässt und der weiteren Verarbeitung, z. B. durch einen Brecher zugeführt wird. Zum Kühlen wird der Rost 11 von unten mit einem Kühlgas beaufschlagt. Das Kühlgas durchströmt das Klinkerbett 19 und nimmt dabei mit dem Klinker aus dem Ofen ausgetragene Wärme auf. Das erhitzte Kühlgas tritt oberhalb des Klinkerbetts aus diesem aus und wird wie folgt abgezogen:

(i) Ein erster Teil, der durch einen Pfeil V_S symbolisiert wird ist, verlässt den Kühler im Gegenstrom zum heißen Klinker 21 durch den Klinkereinlass 17 und dient im Ofen 20 als Sekundärluft und/oder speist über eine optionale Tertiärluftleitung 28 einen Kalzinator. Dieser erste Teil Vs wird oberhalb eines besonders warmen, d. h. eines klinkereinlassseitigen Rostabschnitts 12 abgezogen und hat am Ofenkopf eine entsprechend hohe Temperatur von typischerweise 850°C bis zu 1200°C.
(ii) Ein zweiter Teil des Kühlgases, das sogenannte Mittengas wird durch wenigstens einen Mittenabgriff 16 zwischen dem Klinkereinlass 17 und dem Kühlerauslass 14 angeordneten Mittenabgriff 16 des Kühlers abgezogen. Dieser Teil des Kühlgases ist im Kühler als mit V_M bezeichneter Pfeil symbolisiert und wird vorzugsweise zunächst einem Entstaubungsfilter 29 zugeführt. Als Entstaubungsfilter ist beispielhaft ein Zyklonabscheider 29 dargestellt, natürlich können auch andere Entstaubungsfilter verwendet werden. Das vorzugsweise zumindest grob entstaubte Mittengas) wird einem Mittengaseinlass 31 eines Wärmetauschers 30 zugeführt und gibt in dem Wärmetauscher 30 einen Teil der in dem Mittengas gespeicherten Wärme an ein Wärmeträgerfluid ab, das dem Wärmetauscher 30 über einen Einlass 33 zugeführt und nach der Erwärmung über einen Auslass 34 wieder abgeführt wird. Der Wärmetauscher 30 kann z. B. ein Dampfkessel sein, der eine Turbine T speist, wobei die Turbine T insbesondere einen Generator G antreiben kann. Im einfachsten Fall wird als Wärmeträgerfluid Wasser verwendet. Alternativ können z. B. niedriger siedende Flüssigkeiten verwendet werden, wie sie bei dem sogenannten ,Organic Rankine Cycle' gängiger Stand der Technik sind. Der abgebildete Turbinenprozess soll hier nur als Beispiel für eine Wärmesenke dienen. Beispielsweise kann die Wärme mit einem temperaturbeständigen vorzugsweise hochsiedenden Öl, einem sogenannten Thermoöl, transportiert und dadurch nahezu jeder beliebigen Verwendung zugeführt werden. Dazu genügt es das erhitzte Thermoöl über vorzugsweise isolierte Leitungen zu der Wärmesenke zu fördern.
(iii) Ein dritter Teil des Kühlgases wird als ,Auslassgas' (symbolisiert als Pfeil V_A) über den Kühlerauslass 14 abgezogen und vorzugsweise zunächst zumindest grob entstaubt. Dies ist wieder beispielhaft durch einen Zyklonabscheider 29 symbolisiert, der natürlich auch durch andere Entstaubungsfilter ersetzt werden kann.

Das Abziehen des Kühlgases am Mittenabgriff 16 erfolgt mittels wenigstens eines ersten Ventilators 41. Parallel dazu wird Kühlgas am Kühlerauslass 14 über einen zweiten Ventilator 42 abgezogen. Ventilatorausgangsseitig können die am Mittenabgriff und am Kühlerauslass abgezogenen Teile des Kühlgases über eine gemeinsame Leitung vorzugsweise zu einer vorzugsweise einstellbaren Drossel 48 geführt werden. Ausgangsseitig ist die Drossel 48 über Kühlgasleitungen mit weiteren Ventilatoren 43, 44 verbunden, die das Kühlgas wieder in den Rost 11 des Kühlers 10 einspeisen. Der am Mittenabgriff 16 und der am Kühlerauslass 14 abgezogene Teil des Kühlgases werden folglich rezirkuliert. Durch die weiteren Ventilatoren 43, 44 entsteht ein Unterdruck in der Leitung zwischen der Drossel und den weiteren Ventilatoren 43, 44, so dass über ein optionales Zuströmventil 52 frisches Kühlgas zugemischt werden kann. Dadurch kann die Kühlgastemperatur unterhalb des Rostes, sofern nötig, entsprechend der Spezifikation des Rosts 11 und/oder der weiteren Ventilatoren 43, 44 reduziert werden. Die weiteren Ventilatoren 43, 44 können natürlich durch einen entsprechend größer dimensionierten einzelnen Ventilator ersetzt werden.
Der rezirkulierte Teil des Kühlgases wird, wie dargestellt, vorzugsweise in den klinkereinlassseitigen Rostabschnitt 12 eingespeist, um eine möglichst hohe Sekundärlufttemperatur und auch Kühlgastemperatur am Mittenabgriff zu erreichen.
In den klinkerauslassseitigen Abschnitt des Kühlrosts 13 wird vorzugsweise frisches, d. h. noch nicht vorgewärmtes Kühlgas eingespeist, um den Klinker möglichst weit abzukühlen und dadurch den Anteil nutzbarer Wärme weiter zu erhöhen.
Durch entsprechende Messfühler, z. B. an den Ein- und Auslässen 31 bis 34 wird die dem Wärmetauscher 30 über das Kühlgas zur Verfügung gestellte thermische Leistung oder eine äquivalente Größe bestimmt und vorzugsweise auch die vom Wärmetauscher abgeführte thermische Leistung. Das ist durch eine den Wärmetauscher 30 und eine Steuerung S verbindende gestrichelte Linie dargestellt.
Zur Bestimmung der thermischen Leistung oder einer äquivalenten Größe können z. B. vor dem Mittengaseinlass 31 und nach dem Mittengasauslass 32 des Wärmtauschers 30 Temperatursensoren angeordnet sein, um die Kühlgastemperatur vor und nach dem Wärmetauscher 30 zu bestimmen. Alternativ oder zusätzlich können vor dem Einlass 33 des Wärmeträgerfluids und nach dem Auslass 34 des Wärmeträgerfluid die entsprechenden Temperaturen des Wärmeträgerfluids ermittelt werden. Die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlgases, bzw. des Wärmeträgerfluids kann ebenfalls mittels entsprechender Sensoren ermittelt werden. Alternativ können die Strömungsgeschwindigkeiten anhand der Ansteuersignale für die entsprechenden Pumpen, bzw. Ventilatoren ermittelt werden. Diese Daten werden von der Steuerung S verarbeitet, um zumindest die Förderleistungen des ersten Ventilators 41 und des zweiten Ventilators 42, z. B. über deren Drehzahl zu regeln. Dabei wird der erste Ventilator 41 so geregelt, dass die im Wärmetauscher 30 an das Wärmeträgerfluid übertragene thermische Leistung innerhalb möglichst enger Grenzen konstant bleibt, d. h. zwischen einem oberen und einem unteren Sollwert liegt. Wird mehr Leistung benötigt, wird daher die Förderleistung des ersten Ventilators 41 erhöht und umgekehrt. Die Grenzen können von der Steuerung als Funktion anderer Größen, z. B. der Last am Generator G bestimmt werden.
Durch die Regelung des ersten Ventilators bedingte Schwankungen des Unterducks im Bereich des Ofenkopfs werden von der Steuerung durch entsprechende Erhöhung oder Verminderung der Förderleistung des zweiten Ventilators 42 kompensiert, so dass auch der Unterdruck am Ofenkopf zwischen zwei möglichst eng beieinanderliegenden Sollwerten geregelt wird.
Für den Fall, dass die Temperatur am Mittengaseinlass 31 auf der warmen Seite des Wärmetauschers 30 über eine obere Kühlmitteltemperaturschwelle ansteigt, kann in einer vorzugsweisen Ausführungsform ein Teil der thermischen Leistung über einen Notkamin in die Umgebung abgegeben werden. Dazu kann zwischen dem Mittenabgriff 16 und dem Wärmetauscher 30 ein Abzweig zu einem Notkamin angeordnet sein. In dem optionalen Abzweig ist vorzugsweise eine vorzugsweise von der Steuerung S einstellbare Drossel 491 angeordnet. Auf der dem Mittenabgriff abgewandten Seite der Drossel kann wenigstens ein Notlüfter 47 sein, der einen Teil des Mittengases zu einem Notkamin fördert. Um die Temperatur des Mittengases zu senken, kann Frischluft zugemischt werden. Dadurch genügt entsprechend einfache und somit günstige Lüftertechnik um das heiße Mittengas abzuziehen. Diese Variante, überschüssige Leistung aus dem Kühler über einen parallel zum Wärmetauscher 30 angeordneten Notkamin abzuführen ist nur in 1 dargestellt. Diese strichlinierte Variante ist optional und ist bei den anderen Figuren lediglich zu Verbesserung der Übersichtlichkeit nicht dargestellt, kann aber als Option ebenso bei den Ausführungsformen nach den 2 bis 4 vorgesehen sein.
2 zeigt einen weiteren Klinkerkühler. Dieser unterscheidet sich von dem Klinkerkühler in 1 nur dadurch, dass das im Wärmetauscher 30 abgekühlte Mittengas und das Auslassgas mit separaten Kühlgasleitungen dem Kühlrost zugeführt werden, wobei der wärmere der beiden Kühlgasströme vorzugsweise klinkereinlassseitig des kühleren Kühlgasstromes eingespeist wird. Im gezeigten Beispiel wird das vom Wärmetauscher 30 abgezogene Mittengas klinkereinlassseitig des am Kühlerauslass abgezogenen Auslassgases eingespeist. Alternativ kann auch das Auslassgas klinkereinlassseitig des Mittengases eingespeist werden, wenn die Temperaturen entsprechen eingestellt sind. Durch entsprechende Ventile 52 kann frisches Kühlgas zugesetzt werden, um die Temperaturen der beiden Ströme des rezirkulierten Kühlgases einzustellen. Im Übrigen ist die Beschreibung zur 1 auch auf die 2 zu lesen.
Zudem ist eine weitere optionale Variante zur Absenkung der Kühlgastemperatur am Mittengaseinlass 31 auf der warmen Seite des Wärmetauschers 30 strichliniert dargestellt. Dazu ist eine Frischgaszuführung 51 vorgesehen, die über ein Ventil 53 mit dem Mittengaseinlass 31 verbunden ist. Das Ventil wird vorzugsweise von der Steuerung S gesteuert. Wird das Ventil 53 geöffnet, dann saugt der erste Lüfter 41 nicht nur Mittengas an, sondern auch frisches Kühlgas. Falls der Druckabfall an dem Entstaubungsfilter 29 nicht genügt, um eine ausreichende Menge frisches Kühlgas zuzuführen, kann eine vorzugweise von der Steuerung einstellbare Drossel 492 zwischen dem Mittenabgriff und dem Mittengaseinlass 31 angeordnet sein. Notwendig wird die Drossel 491, wenn der optionale Entstaubungsfilter 29 entfällt und Frischluft beigemischt werden muss. Diese hier beschriebene Variante ist in den 1, 3 und 4 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt, kann aber optional vorgesehen sein. Die in 2 dargestellte Variante zur Absenkung der Kühlgastemperatur kann auch mit der in 1 dargestellten optionalen Variante zum Abführen überschüssiger Leistung durch einen Notkamin kombiniert werden.
3 zeigt eine weitere Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform wird der aus dem Kühlerauslass 14 abgezogene Teil des Kühlgases nach einer optionalen Entstaubung einem weiteren Wärmetauscher 35 zugeführt, der z. B. zur Vorwärmung des Wärmeträgerfluids genutzt werden kann. Anders formuliert, in dem weiteren Wärmetauscher erwärmt der entsprechende Teil des Kühlgases, das Wärmeträgerfluid. Im Übrigen ist die Beschreibung zu den 1 und 2 auch auf die 3 zu lesen.
4 zeigt eine weitere Variante eines Klinkerkühlers. Auch bei dieser Variante wird das Auslassgas nach der optionalen Entstaubung einem weiteren Wärmetauscher 35 zugeführt, der z. B. zur Vorwärmung des Wärmeträgerfluids genutzt werden kann. Von dort wird das Auslassgas dann mittels des zweiten Ventilators 42 abgezogen und wie schon beschrieben über eine Drossel 48 und einen weiteren Ventilator 44 in den Rost eingespeist. Über ein Ventil 52 kann frisches Kühlgas dem entsprechenden Strom zugeführt werden, sei es um abgezogene Sekundärluft zu ersetzen und/oder um den Kühlgasstrom weiter abzukühlen.
Bezugszeichenliste

10: Klinkerkühler (kurz ,Kühler')
11: Rost
12: wärmerer Rostabschnitt/klinkereinlassseitiger Rostabschnitt
13: kühlerer Rostabschnitt/klinkerauslassseitiger Rostabschnitt
14: Kühlerauslass
16: Mittenabgriff für Kühlgas
17: Klinkereinlass (gleichzeitig Sekundärluftauslass)
18: Klinkerauslass
19: Klinkerbett
20: Ofen
21: heißer Klinker
22: abgekühlter Klinker
23: Brenner
28: Tertiärluftleitung (optional)
29: Entstaubungsfilter (optional, beispielhaft dargestellt Zyklonentstaubung)
30: Wärmetauscher
31: Mittengaseinlass auf der warmen Seite des Wärmetauschers 30
32: Mittengasauslass auf der kalten Seite des Wärmetauschers 30
33: Einlass für zu erwärmendes Wärmeträgerfluid auf der kalten Seite des Wärmetauschers 30
34: Auslass für erwärmtes Wärmeträgerfluid auf der warmen Seite des Wärmetauschers 30
35: weiterer Wärmetauscher
36: Kühlgaseinlass auf der warmen Seite des Wärmetauschers 35
37: Kühlgasauslass auf der kalten Seite des Wärmetauschers 35
38: Einlass für zu erwärmendes Wärmeträgerfluid auf der kalten Seite des Wärmetauschers 35
39: Auslass für erwärmtes Wärmeträgerfluid auf der warmen Seite des Wärmetauschers 35
41: erster Ventilator
42: zweiter Ventilator
43: weiterer Ventilator
44: weiterer Ventilator
45: weiterer Ventilator
46: weiterer Ventilator
47: Notventilator
48: Drossel/Drosselventil/Drosselklappe
491: Drossel/Drosselventil/Drosselklappe
492: Drossel/Drosselventil/Drosselklappe
51: Zuführung frisches Kühlgas
52: Ventil
53: Ventil
54: Ventil
63: Kühlgaseinlass
64: Kühlgaseinlass
65: Kühlgaseinlass
66: Kühlgaseinlass
G: Generator
S: Steuerung
T: Turbine
V_A: Kühlgasstrom zum Kühlerauslass 14
V_M: Kühlgasstrom zum Mittenabgriff 16
V_S: Kühlgasstrom zur Klinkereinlass bzw. Ofenkopf

Claims

Verfahren zum Kühlen von heißem Klinker (21) mit den Schritten: – Kühlen eines Klinkerbetts (19) auf einem Rost (11) eines Klinkerkühlers mit einem Kühlgas während das Klinkerbett (19) von einem Klinkereinlass (17) des Klinkerkühlers (10) zu einem Klinkerauslass (18) transportiert wird, – Abziehen von Kühlgas über einen Kühlerauslass (14) am kalten Ende des Klinkerkühlers (10) und über wenigstens einen Mittenabgriff (16) zwischen dem Kühlerauslass (14) und dem Klinkereinlass (17), – Speisen wenigstens eines Wärmetauschers (30) mit dem am Mittenabgriff (16) entnommenen Kühlgas, um ein Wärmeträgerfluid zu erwärmen, – Speisen wenigstens eines Kühlgaseinlasses (63, 64, 65, 66) des Klinkerkühlers (19) mit von dem Wärmetauscher (30) und/oder vom Kühlerauslass (14) jeweils abgezogenem Kühlgas, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Einstellung eines durch den Mittenabgriff (16) abgezogenen Volumenstromes eine durch diese Einstellung bedingte Druckänderung des Kühlgases im Bereich des Klinkereinlasses (17) zumindest teilweise durch eine gegenläufige Veränderung des Volumenstromes des vom Kühlerauslass (14) abgezogenen Kühlgases kompensiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Veränderung des Volumenstroms durch den Mittenabgriff (16) die Förderleistung eines ersten Ventilators (41) verändert wird, welcher in einer Leitung zwischen wenigstens einem Kühlgasauslass (32) des ersten Wärmetauschers (30) und dem Kühlgaseinlass (63, 64, 65, 66) des Klinkerkühlers (19) angeordnet ist, und dass zur Veränderung des Volumenstroms durch den Kühlerauslass (14) die Förderleistung eines zweiten Ventilators (42) verändert wird, welcher zwischen dem Kühlerauslass (14) und dem Kühlgaseinlass (63, 64, 65, 66) des Klinkerkühlers (19) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Wärmeträgerfluid im Wärmetauscher (30) zugeführte thermische Leistung als Eingangsgröße für die Einstellung des Volumenstromes des vom Mittenabgriff (16) abgezogenen Kühlgases verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des dem vom Mittenabgriff (16) an den Wärmetauscher (30) zugeführten Kühlgases als primäre Eingangsgröße für die Einstellung des Volumenstromes des vom Mittenabgriff (16) abgezogenen Kühlgases verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 3 und 4 dadurch gekennzeichnet, dass die dem Wärmeträgerfluid im Wärmetauscher (30) zugeführte thermische Leistung als Eingangsgröße für die Einstellung des Volumenstromes des vom Mittenabgriff (16) abgezogenen Kühlgases verwendet wird, wenn die Temperatur des dem Wärmetauscher (30) zugeführten Kühlgases zwischen einer vorgegebenen unteren Kühlmitteltemperaturschwelle und einer vorgegebenen oberen Kühlmitteltemperaturschwelle liegt und ansonsten die dem Temperatur des dem Wärmetauscher (30) zugeführten Kühlgases Eingangsgröße für die Einstellung des Volumenstroms verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des erwärmten Kühlgases über den Klinkereinlass (17) abgezogen und so einem Ofen (20) als Sekundärluft zugeführt wird, wobei dieser Anteil durch frisches Kühlgas ersetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass das dem Wärmetauscher (30) und/oder dem Kühlerauslass (14) entnommene Kühlgas außerhalb des Klinkerkühlers (10) mit frischem Kühlgas vermischt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass frisches Kühlgas und dem Wärmetauscher (30) und/oder dem Kühlerauslass (14) entnommenes Kühlgas jeweils mindestens einem Kühlgaseinlass (63, 64, 65, 66) des Klinkerkühlers (10) zugeführt werden, wobei der Kühlgaseinlass (65, 66) für das frische Kühlgas näher am Klinkerauslass (18) angeordnet ist als der Kühlgaseinlass (63, 64) für dem ersten Wärmetauscher (30) und/oder dem Kühlerauslass (14) entnommenes Kühlgas.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Kühlgases durch wenigstens einen ersten Ventilator (41) durch den Mittenabgriff (16) abgezogen wird und ein andere Teil des Kühlgases durch wenigstens einen zweiten Ventilator (42) durch den Kühlerauslass (14) abgezogen wird, wobei im Strömungsverlauf dem ersten und/oder dem zweiten Ventilator (41, 42) nachgeordnet das Kühlgas durch wenigstens eine Drossel (48) geführt wird wobei zwischen der Drossel (48) und dem Kühlgaseinlass (63, 64) des Klinkerkühlers (10) mit wenigstens einem weiteren Ventilator (43, 44) ein Unterdruck zwischen der Drossel (48) und dem Kühlgaseinlass (63, 64) erzeugt wird, um frisches Kühlgas anzusaugen.
Klinkerkühler (10), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit zumindest: – einem zwischen einem Klinkereinlass (17) und einem Klinkerauslass (18) angeordneten Rost (11), um ein Kühlgas in ein auf dem Rost (11) abgelegtes Klinkerbett (19) einzublasen, – wenigstens einem Kühlerauslass (14) zum Abziehen von erwärmten Kühlgas am kalten Ende des Klinkerkühlers (10) – wenigstens einem Mittenabgriff (16) zum Abziehen von erwärmtem Kühlgas zwischen dem Kühlerauslass (14) und dem Klinkereinlass (17), – wenigstens einem ersten Wärmetauscher (30) mit einem Mittengaseinlass (31), der mit dem Mittenabgriff (16) durch eine Kühlgasleitung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlerauslass (14) über wenigstens eine Kühlgasleitung mit wenigstens einem Kühlgaseinlass (63, 64, 65, 66) des Klinkerkühlers (10) verbunden ist, der Wärmetauscher einen Kühlgasauslass (32) hat, der durch wenigstens eine Kühlgasleitung mit wenigstens einem Kühlgaseinlass (63, 64, 65, 66) des Klinkerkühlers (10) verbunden ist, zwischen dem kalten Kühlgasauslass (32) des ersten Wärmetauschers (30) und dem Kühlgaseinlass (63, 64, 65, 66) des Klinkerkühlers (10) wenigstens ein erster Ventilator (41) angeordnet ist, zwischen dem Kühlerauslass (14) und dem Kühlgaseinlass (63, 64) des Klinkerkühlers (10) ein zweiter Ventilator (42) angeordnet ist, der Klinkerkühler eine Steuerung (S) hat, die durch Änderungen der Förderleistung des ersten Ventilators (41) bedingte Druckänderungen des Kühlgases im Bereich des Klinkereinlasses (17) durch eine Veränderung der Förderleistung des zweiten Ventilators zumindest zum Teil kompensiert.
Klinkerkühler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlgasauslass (32) des Wärmetauschers und der Kühlerauslass (14) jeweils über separate Leitungen mit unterschiedlichen Kühlgaseinlässen (63, 64, 65, 66) verbunden sind um einen Teil des Kühlgases näher am Klinkereinlass (17) einzuspeisen als den anderen Teil.
Klinkerkühler nach Anspruch 10 oder 11 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kühlerauslass (14) und dem damit verbundenen Kühlgaseinlass (63, 64) ein weiterer Wärmetauscher (35) angeordnet ist, um Wärme vom Kühlgas auf ein Wärmeträgerfluid zu übertragen.