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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Industrieöfen and bezieht sich auf ein Trennwand-Drehrohrofengerät.
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Hintergrund der Erfindung
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Durch Wiederverwendung und Verwertung der Abwärme von Industrieöfen kann der Energieverbrauch eingespart werden, die Produktionskosten des thermischen Produkts können reduziert werden, während die Emission des Schadstoffs gesenkt werden kann. Industrieöfen sind große Energie-verbrauchsintensive Geräte mit reichlich Abwärme. Mit der rasanten Entwicklung der nationalen Wirtschaft, erhalten die Industrieöfen ein enormes verwertbares Potential. Die Eisen- und Stahlindustrie, die Carbidindustrie, die Aluminiumindustrie und die feuerfeste Materialien-Industrie sind große Energieverbraucher und das schnelle Wachstum der obigen Industrien treibt die rasante Entwicklung der Industrieöfen voran. Im Herstellungsprozess ist die Rauchgasemissions-Temperatur für thermische Produkte hoch und liegt um 240 bis 260 °C. Durch die effiziente Verwertung dieses Teils der Rauchgasabwärme, kann die Energieverschwendung reduziert werden, und die Ökonomie und Umweltschonung der Industrieöfen kann verbessert werden.
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Da Rauchgas aufgrund der Brennstoffverbrennung in einem Drehrohrofen das kalzinierte Material aus einer Ofenkammer durchdringt, werden schädliche Substanzen im Brennstoff an das kalzinierte Material angehängt, während sich Staub aufgrund der Verbrennung auf das Material legt, wodurch die Qualität des kalzinierten Produkt nachteilig beeinflusst wird. Darüber hinaus werden das Rauchgas nach der Verbrennung und das Kohlendioxid aufgrund der Kalksteinzersetzung miteinander vermischt, was nachteilig für die Wiederverwendung und Verwertung des Kohlendioxids, welches das kalzinierte Nebenprodukt von Kalkstein darstellt, ist. Die bekannten Drehrohröfen können nicht direkt zur Verkokung, Kohlevergasung oder Herstellung von Schwelkoks verwendet werden, da die Kalzinierung des verarbeiteten Materials und die Verbrennung in derselben Ofenkammer durchgeführt werden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Trennwand-Drehrohrofen bereitzustellen, welcher Kalkstein durch Trennwand-Erhitzen (Erhitzen durch eine Trennwand) kalziniert, so dass die Brennstoffverbrennung und die Kalkstein-Zersetzung oder Koks-Reaktion in verschiedenen Räumen vorgenommen werden, wodurch die Qualität des zu erhitzenden Produkts verbessert, die Sammlung hochreines Zersetzungsgases erleichtert und die Abwärme des verbrannten Rauchgases zum Erzeugen von elektrischem Strom verwendet, der Energieverbrauch des Drehrohrofens gesenkt und voller Nutzen aus den Ressourcen gezogen wird.
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Die technische Lösung der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Trennwand-Drehrohrofen umfassend einen Drehrohrofen, eine Rauchgasabwärmeenergieerzeugungsvorrichtung, eine Gasrückgewinnungsanlage, einen Kühler, ein Verbrennungsgebläse, ein Zuführsystem und ein Abgasemissionssystem bereitzustellen. Der Drehrohrofen ist mit einem Ofenkörper, einer Ofenschwanzabdeckung und einer Ofenkopfabdeckung versehen. Der Ofenkörper ist mit der Ofenschwanzabdeckung und der Ofenkopfabdeckung über eine Dichtung verbunden. Der Ofenkörper wird von einem Gehäuse und einer feuerfesten Ausmauerung gebildet. Die Ofenkopfabdeckung ist mit einem Verbrenner versehen. Der Ofenkörper ist mit einer Zuführvorrichtung und einer Abgabe-vorrichtung versehen. Die Zuführvorrichtung und die Abgabevorrichtung sind mit dem Ofenkörper dynamisch abgedichtet. Die Abgabevorrichtung ist mit dem Kühler verbunden. Die feuerfeste Ausmauerung des Ofenkörpers ist eine Hohlstruktur, die aus einem feuerfesten inneren Zylinder und einem feuerfesten äußeren Zylinder gebildet wird. Das Innere des feuerfesten inneren Zylinders ist eine Ofenkammer. Zwischen dem feuerfesten inneren Zylinder und dem feuerfesten äußeren Zylinder liegt ein Materialkanal. Der Materialkanal mit einer feuerfesten Stütze versehen. Das Zuführsystem ist über einen Rohmaterialvorwärmbehälter oder einen Trennwandvorwärmer mit der Zuführvorrichtung verbunden. Die Zuführvorrichtung ist mit einem Gasauslass für Zersetzungsgase versehen. Der Gasauslass für Zersetzungsgase ist über den Rohmaterialvorwärmbehälter oder den Trennwandvorwärmer mit einem Kollektor für Zersetzungsgase oder einer Gasrückgewinnungsanlage verbunden. Die Ofenkammer ist über die Ofenschwanzabdeckung mit der Rauchgasabwärmeenergieerzeugungsvorrichtung verbunden.
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Das Gerät ist mit einer Fördereinrichtung und einer Zwischenvorrichtung versehen. Die Zwischenvorrichtung ist ein Materialspeicherring, ein einreihiger Materialeinspritzapparat oder ein mehrreihiger Materialeinspritzapparat. Der Materialspeicherring, der einreihige Materialeinspritzapparat oder der mehrreihige Materialeinspritzapparat sind fest am Ofenkörper angebracht. Das Zuführsystem wiederum ist über den Rohmaterialvorwärmbehälter, die Fördereinrichtung und den Materialspeicherring mit der Zuführvorrichtung verbunden. Der Rohmaterialvorwärmbehälter ist mit einem Gaseinlass des Vorwärmbehälters und einem Gasauslass des Vorwärmbehälters versehen. Der Gasauslass für Zersetzungsgase ist mit einem Gaseinlass verbunden. Der Gasauslass des Vorwärmbehälters ist mit dem Kollektor für Zersetzungsgase verbunden.
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Die Gasrückgewinnungsanlage umfasst eine Gasreinigungsvorrichtung, eine Teerentnahmevorrichtung und eine mehrfach gekrümmte Staubentfernungsvorrichtung. Der Trennwandvorwärmer weist eine Hülsenstruktur auf, die aus einem ringförmigen Vorwärmbehälter und einer Rauchgasröhre gebildet wird. Ein oberer Abschnitt des ringförmigen Vorwärmbehälters ist mit einem Gasauslass für Zersetzungsgase versehen. Ein unterer Abschnitt des ringförmigen Vorwärmbehälters ist mit einem Gaseinlass für Zersetzungsgase und einem Materialauslass des Vorwärmbehälters versehen. Die Rauchgasröhre ist mit einem Rauchgasauslass versehen. Das Zuführsystem ist über den ringförmigen Vorwärmbehälter und den Materialauslass des Vorwärmbehälters des Trennwandvorwärmers mit der Zuführvorrichtung verbunden. Der Gasauslass für Zersetzungsgase des Drehrohrofens ist über den Gaseinlass für Zersetzungsgase des ringförmigen Vorwärmbehälters mit dem ringförmigen Vorwärmbehälter verbunden. Der ringförmige Vorwärmbehälter ist über den Gasauslass für Zersetzungsgase wiederum mit der Teerentnahmevorrichtung und der Gasreinigungsvorrichtung verbunden. Die Ofenkammer ist wiederum über die Ofenschwanzabdeckung, die Rauchgasröhre und den Rauchgasauslass mit der mehrfach gekrümmten Staubentfernungsvorrichtung und der Rauchgasabwärmeenergieerzeugungsvorrichtung verbunden.
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Der Materialkanal ist mindestens ein gerader Kanal oder mindestens ein spiralförmiger Kanal. Jeder gerade Kanal oder spiralförmige Kanal ist mit einer Zuführvorrichtung bzw. einer Abgabevorrichtung versehen. Der Materialkanal ist axial in mehrere Segmente unterteilt. Die jeweiligen Segmente stehen nicht miteinander in Verbindung. Jedes einzelne Segment ist mit einer Zuführvorrichtung und einer Abgabevorrichtung versehen ist. Die Zuführvorrichtung ist eine Zuführdüse oder ein Zuführring. Die Abgabevorrichtung ist ein Abgabering oder ein Abgabekanal. Der Zuführring ist auf einer Seite der Ofenkopfabdeckung angeordnet. Der Abgabering ist auf einer Seite der Ofenschwanzabdeckung angeordnet. Der feuerfeste äußere Zylinder ist mit einem Einspeisungsloch und einem Ausspeisungsloch versehen. Die Zuführvorrichtung steht über das Einspeisungsloch mit dem Materialkanal in Kontakt. Der Abgabering ist über das Ausspeisungsloch mit dem Kühler verbunden. Eine Materialrührplatte ist im Zuführring vorgesehen. Die Materialrührplatte ist an einem Einlass des Einspeisungslochs angebracht. Eine Materialprallplatte ist im Materialkanal vorgesehen. Die Materialprallplatte ist an einem Auslass des Einspeisungslochs angebracht. Das Gerät ist mit einem Kühlgebläse und einem Wärmeaustauscher versehen. Das Kühlgebläse ist über den Wärmeaustauscher mit dem Kühler verbunden. Das Verbrennungsgebläse ist über den Wärmeaustauscher mit einem Verbrennungs-unterstützenden Lufteinlass des Verbrenners verbunden. Die Verbrennungsluft wird durch heißes Gas vorgewärmt, nachdem das heiße Gas die Produkte abkühlt.
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Das Material der feuerfesten Ausmauerung ist ein metallisches Material, ein feuerfestes Material, ein keramisches Material oder ein wärmeleitfähiges Material, oder ein Verbundmaterial aus den zuvor genannten Materialien. Das feuerfeste Material ist eine feuerfeste Verziegelung oder wird durch Gießen eines monolithischen feuerfesten Materials gebildet. Die feuerfeste Ausmauerung des Ofenkörpers ist eine Einringstruktur oder eine Mehrringstruktur. Jeder Ring der feuerfesten Ausmauerung weist mindestens einen Materialkanal auf. Jeder einzelne Materialkanal ist mit einer Zuführvorrichtung und einer Abgabevorrichtung versehen. Die feuerfeste Ausmauerung und die Ofenkammer sind konzentrisch angebracht oder exzentrisch angebracht. Die feuerfeste Ausmauerung wird durch eine Ring-im-Ring-Struktur gebildet oder ist aus nicht verbundenen Ringen aufgebaut. Der Drehrohrofen wird kontinuierlich rotiert oder wechselseitig zwischen 0 bis 360° gedreht. Die axiale Neigung des Drehrohrofenzylinders liegt im Bereich von 0 bis 45°.
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Die Hohlstruktur liegt zwischen dem feuerfesten äußeren Zylinder und dem feuerfesten inneren Zylinder und ist durch den äußeren Zylinder und den inneren Zylindern wirksam isoliert. Die Hohlstruktur steht nicht mit dem Rauchgas in der inneren Ofenkammer oder mit dem Aufbau außerhalb des feuerfesten Zylinders in Kontakt. Der Materialraum des Trennwand-Drehrohrofengeräts und die innere Ofenkammer können gegeneinander ausgetauscht werden, das heißt, Hochtemperatur-Rauchgas wird in den Kanal in der feuerfesten Ausmauerung eingeleitet und kalziniertes Material wird für die Kalzinierung in die innere Ofenkammer eingespeist, ein entsprechender Brennstoffbrenner ist an einem Ende des Kanals der feuerfesten Ausmauerung vorgesehen und die Zuführvorrichtung und die Abgabevorrichtung werden mit den jeweiligen Enden der inneren Ofenkammer verbunden. Die Ofenkammer und mindestens ein Ring der Struktur werden mit mindestens einem Materialkanal in jedem Ring der Ausmauerung gebildet. Beide Seiten dieses einen Rings der Ausmauerung sind mit der Ofenkammer verbunden. Jede einzelne Schicht des Materialkanals ist mit einer Zuführvorrichtung und einer Abgabevorrichtung versehen. Die feuerfeste Ausmauerung besteht aus einer eine Ring-im-Ring-Struktur oder aus nicht verbundenen Ringen, wobei das Innere der Ringe nicht notwendigerweise im Inneren der Ofenkammer gelegen ist. Die Form des Rings kann eine willkürliche Kurve sein. Der innere Kanal der feuerfesten Ausmauerung besitzt eine Vielzahl von Formen. Der innere Kanal ist eine gerade Linienstruktur, eine Kurvenstruktur oder eine spiralförmige Struktur. Die zwei benachbarten Materialkanäle dürfen nicht miteinander in Verbindung stehen. Die feuerfeste Ausmauerung wird durch eine Vielzahl von Segmenten erzeugt, die in axialer Richtung verteilt und in horizontaler Richtung oder in einem Winkel angeordnet sind. Jedes Segment ist mit mehreren Sätzen von Zuführanschlüssen und Abgabeanschlüssen entlang der axialen Richtung des Ofenkörpers versehen, wobei der Zuführanschluss mit der Zuführvorrichtung und der Abgabeanschluss mit der Abgabevorrichtung verbunden ist. Die Materialien in den jeweiligen Segmenten dürfen sich nicht vermischen oder kaum vermischen. Das Zersetzungsgas aufgrund der Kalzinierung des Materials in den jeweiligen Segmenten kann über in Verbindung stehende Röhren zwischen den jeweiligen Segmenten miteinander in Verbindung stehen oder kann nicht miteinander in Verbindung stehen.
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Die Rauchgasabwärmeenergieerzeugungsvorrichtung umfasst einen Abwärmekessel, eine Dampfturbine und einen Generator. Der Abwärmekessel ist mit einer Dampfheizschlange, die mit der Dampfturbine verbunden ist, versehen, die Dampfturbine ist durch eine Welle mit einem Generatormaschinensatz verbunden. Der Verbrenner ist ein Gasbrennstoffbrenner, ein Flüssigbrennstoffbrenner, ein Festbrennstoffbrenner, oder eine Kombination der obigen Brenner. Die vorliegende Erfindung kann zur Kalzinierung von Kalk, Dolomit, zur Durchführung der Trockendestillation oder der Kohlevergasung von Kohle, zur Herstellung von Koks, Schwelkoks verwendet werden und kann auch zur Reduktions-Eisenerzeugung zur Herstellung von Eisenschwamm verwendet werden.
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Der Trennwand-Drehrohrofenapparat der vorliegenden Erfindung besitzt eine Trennwand und einen Ofenkörper, der durch einen koaxial angebrachten feuerfesten inneren Zylinder und einen feuerfesten äußeren Zylinder gebildet wird. Der feuerfeste innere Zylinder ist als eine Ofenkammer zur Brennstoffverbrennung und Rauchgasbelüftung festgelegt. Zwischen dem feuerfesten äußeren Zylinder und dem feuerfesten inneren Zylinder ist ein Kalzinierungsmaterialkanal angeordnet, oder der feuerfeste äußere Zylinder und der feuerfeste innere Zylinder bilden im Ganzen eine feuerfeste Ausmauerung mit einem Kanal. Das Material, wie etwa Kalkstein, wird durch Rauchgas aufgrund der Brennstoffverbrennung in der Ofenkammer Trennwand-erhitzt, wodurch ein direkter Kontakt zwischen dem Rauchgas und dem Material verhindert wird, die Qualität eines erhitzten oder kalizinierten Produkts verbessert, die Wiederverwendung und Verwertung des Zersetzungsgases mit ökonomischer Relevanz erleichtert und ein Nebenprodukte-Ertrag und ein wirtschaftlicher Nutzen von Betrieben gesteigert wird. Der Drehrohrofen ist mit der Rauchgasabwärmeenergieerzeugungsvorrichtung verbunden, wodurch elektrischer Strom durch Abwärme des Rauchgases durch die Brennstoffverbrennung in der Ofenkammer erzeugt, voller Nutzen aus den Abwärme-Ressourcen gezogen, und der Energieverbrauch des Drehrohrofens gesenkt und der Wärmewirkungsgrad der Kalzinierung verbessert wird. Durch Anbringen des Zuführrings und des Abgaberings am Ofenkörper, werden die Art und Weise der Zuführung und der Abgabe verbessert und der Betrieb des Trennwand-Drehrohrofens wird optimiert. Eine Materialrührplatte(n) ist in dem Zuführring vorgesehen und eine Materialprallplatte(n) ist im Materialkanal vorgesehen, um das Material in den Materialkanal zu erleichtern und um das Material am Herausfließen aus dem Einspeisungsloch am unteren Abschnitt oder am Blockieren des Zuführrings zu hindern.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine schematische, bautechnische Ansicht eines Trennwand-Drehrohrofens der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine B-B Querschnittsansicht der vorliegenden Erfindung;
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3 ist eine schematische, bautechnische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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4 ist eine schematische, bautechnische Ansicht eines Zuführrings;
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5 ist eine schematische, bautechnische Ansicht eines Abgaberings;
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6 ist eine schematische, bautechnische Ansicht noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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7 ist eine C-C Querschnittsansicht von 6;
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8 ist eine schematische, bautechnische Ansicht der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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9 ist eine schematische, bautechnische Ansicht der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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10 ist eine schematische Querschnittsansicht der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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In welchen:
- 1 – Zuführsystem, 2 – Gaseinlass des Vorwärmbehälters, 3 – Materialspeicherring, 4 – Gasauslass des Vorwärmbehälters, 5 – Kollektor für Zersetzungsgase, 6 – Fördereinrichtung, 7 – Gasauslass für Zersetzungsgase, 8 – Zuführvorrichtung, 9 – Ofenschwanzabdeckung, 10 – Ofenkörper, 11 – Materialkanal, 12 – feuerfeste Stütze, 14 – Abgabevorrichtung, 15 – Dichtung, 16 – Ofenkopfabdeckung, 17 – Verbrenner, 18 – Verbrennungsluftwärmeaustauscher, 19 – Verbrennungsgebläse, 20 – Kühlgebläse, 21 – Kühler, 22 – Kühlluftauslass 23 – Kühllufteinlass, 24 – feuerfester äußerer Zylinder, 25 – Ofenkammer, 26 – Rauchgasabwärmeenergieerzeugungsvorrichtung, 27 – Trennwandvorwärmer, 28 – ringförmiger Vorwärmbehälter, 29 – Rauchgasröhre, 30 – Gasreinigungsvorrichtung, 31 – Teerentnahmevorrichtung, 32 – mehrfach gekrümmte Staubentfernungsvorrichtung, 33 – Rohmaterialvorwärmbehälter, 34 – Rauchgasauslass, 35 – Gaseinlass für Zersetzungsgase, 36 – Materialauslass des Vorwärmbehälters, 37 – Einspeisungsloch, 38 – Materialprallplatte, 39 – Materialrührplatte, 40 Zuführring, 41 – Ausspeisungsloch, 42 – Abgabering, 43 – zweite Ofenkammer, 44 – zweiter Materialkanal, 45 – Materialdüse, 46 – Abgabedüse.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung in Verbindung mit den Ausführungsformen und den zugehörigen Zeichnungen detailliert beschrieben. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Jegliche Modifikation, die von Fachleuten innerhalb des durch die Ansprüche definierten Schutzbereichs vorgenommen wird, fällt in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
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Ausführungsform 1
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Wie in 1 und 2 dargestellt, umfasst das Trennwand-Drehrohrofengerät der vorliegenden Erfindung einen Drehrohrofen, eine Rauchgasabwärmeenergieerzeugungsvorrichtung 26, einen Kollektor für Zersetzungsgase 5, einen Kühler 21, einen Rohmaterialvorwärmbehälter 33, eine Fördereinrichtung 6, einen Materialspeicherring 3, ein Kühlgebläse 20, ein Verbrennungsgebläse 19, einen Wärmeaustauscher 18, ein Zuführsystem 1 und ein Abgasemissionssystem. Der Drehrohofen ist mit einem Ofenkörper 10, einer Ofenschwanzabdeckung 9 und einer Ofenkopfabdeckung 16 versehen. Der Ofenkörper ist mit der Ofenschwanzabdeckung und der Ofenkopfabdeckung über eine Dichtung 15 verbunden. Die Ofenkopfabdeckung ist mit einem Verbrenner 17, der ein Gasbrennstoffbrenner ist, versehen. Der Ofenkörper ist mit einer Zuführvorrichtung 8 und einer Abgabevorrichtung 14 versehen. Die Zuführvorrichtung und die Abgabevorrichtung sind mit dem Ofenkörper dynamisch verbunden, insbesondere dynamisch abgedichtet. Die Abgabevorrichtung ist mit dem Kühler verbunden. Das Kühlgebläse ist über den Wärmeaustauscher mit dem Kühler verbunden. Das Verbrennungsgebläse ist über den Wärmeaustauscher mit einem Verbrennungs-unterstützenden Lufteinlass des Verbrenners verbunden. Eine feuerfeste Ausmauerung des Ofenkörpers 10 ist eine Hohlstruktur ist, die aus einem feuerfesten inneren Zylinder 13 und einem feuerfesten äußeren Zylinder 24 gebildet wird. Das Innere des feuerfesten inneren Zylinders ist eine Ofenkammer 25. Ein Materialkanal 11 liegt zwischen dem feuerfesten inneren Zylinder und dem feuerfesten äußeren Zylinder. Der Materialkanal ist ein gerader Kanal und mit einer feuerfesten Stütze 12 versehen. Das Material des feuerfesten inneren Zylinders und das Material des feuerfesten äußeren Zylinders ist ein keramisches Material.
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Der Materialkanal ist aus einem hochtemperaturbeständigen und verschleißfesten Material gebildet. Die feuerfeste Stütze ist aus einem hochtemperaturbeständigen und verschleißfesten Material gebildet. Das hochtemperaturbeständige und verschleißfeste Material ist ein keramisches Material. Der Materialspeicherring ist fest am Ofenkörper 10 angebracht. Das Zuführsystem ist wiederum über den Rohmaterialvorwärmbehälter, die Fördereinrichtung und den Materialspeicherring mit der Zuführvorrichtung verbunden. Die Zuführvorrichtung ist mit einem Gasauslass für Zersetzungsgase 7 versehen. Der Rohmaterialvorwärmbehälter ist mit einem Gaseinlass des Vorwärmbehälters 2 und einem Gasauslass der Vorwärmbehälters 4 versehen. Der Gasauslass für Zersetzungsgase ist über den Rohmaterialvorwärmbehälter mit einem Kollektor für Zersetzungsgase 5 verbunden. Die Ofenkammer ist über die Ofenschwanzabdeckung mit der Rauchgasabwärmeenergieerzeugungsvorrichtung verbunden. Die Rauchgasabwärmeenergieerzeugungsvorrichtung ist mit dem Abgabeemissionssystem verbunden. Das Abgabeemissionssystem umfasst eine Desulfurierungs- und eine Denitrifikations-Vorrichtung, einen Staubkollektor, ein Saugzuggebläse und einen Schornstein. Die Zuführvorrichtung ist ein Zuführring 40. Wie in 5 dargestellt, ist die Abgabevorrichtung ein Abgabering 42. Der Zuführring ist auf einer Seite der Ofenkopfabdeckung angeordnet, und der Abgabering ist auf einer Seite der Ofenschwanzabdeckung angeordnet. Der feuerfeste äußere Zylinder ist mit Einspeisungslöchern 37 und Ausspeisungslöchern 41 versehen. Die Zuführvorrichtung ist über die Einspeisungslöcher mit dem Materialkanal 11 in Kontakt. Der Abgabering ist über die Ausspeisungslöcher mit dem Kühler verbunden. Wie in 4 dargestellt, sind Materialrührplatten 39 im Zuführring 40 vorgesehen und an den Einlässen der Einspeisungslöcher 37 angebracht. Materialprallplatten 38 sind im Materialkanal 11 vorgesehen und an den Auslässen der Einspeisungslöcher 37 angebracht. Die Rauchgasabwärmeenergieerzeugungsvorrichtung umfasst einen Abwärmekessel, eine Dampfturbine und einen Generator. Der Abwärmekessel ist mit einer Dampfheizschlange, die mit der Dampfturbine verbunden ist, versehen. Die Dampfturbine ist koaxial mit einem Generatormaschinensatz verbunden.
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Das Trennwand-Drehrohrofengerät kalziniert Kalkstein um Kalk herzustellen und der Betriebsprozess dessen ist wie folgt. Der Kalkstein gelangt über das Zuführsystem 1 in den Rohmaterialvorwärmbehälter 33, so dass das Rohmaterial durch Zersetzungsgas, das beim Kalzinieren von Kalksteinmaterial erzeugt wird, vorgewärmt wird. Nach dem Vorwärmen gelangt der Kalkstein über die Fördereinrichtung 6, den Materialspeicherring 3 und den Zuführring 40 in den Materialkanal des Drehrohrofens. Das Kalksteinmaterial im Materialkanal 11 wird durch das Rauchgas, das durch die Verbrennung des Verbrenners 17 erzeugt wird, Trennwand-erhitzt. Nach dem Kalzinieren gelangt der Kalk über den Abgabering 42 in den Kühler 21. Vom Kühlgebläse 20 abgegebene Kühlluft tritt in den Kühler ein, um den Kalk zu kühlen. Nach dem Austausch von Wärme mit Verbrennungs-unterstützender Luft über den Wärmeaustauscher 18, wird die heiße Luft nach dem Kühlen des Kalks dem Abgasemissionssystem zur Abgabe zugeführt. Nach dem Trennwand-Erhitzen des Material innerhalb des Materialkanals in der Ofenkammer 25, erreicht das verbrannte Rauchgas über den Rauchgasauslass, den Abwärmekessel der Rauchgasabwärmeenergieerzeugungsvorrichtung 26, wodurch Dampf erzeugt wird, der die Dampfturbine zu drehen antreibt und so den Generator antreibt, elektrischen Strom zu erzeugen. Das Rauchgas, welches den Abwärmekessel verlassen hat, wird nach Denitrifikation-Desulfurierung und Staubentfernung vom Schornstein abgegeben. Das Zersetzungsgas aufgrund der Kalkstein-Zersetzung im Materialkanal, reich an Kohlendioxid, erreicht über den Gasauslass für Zersetzungsgase 7 und den Gaseinlass des Vorwärmbehälters 2 den Rohmaterialvorwärmbehälter 33, um das Rohmaterial vorzuheizen. Nach dem Vorwärmen des Rohmaterials erreicht das Zersetzungsgas den Kollektor für Zersetzungsgase, um gesammelt zu werden.
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Ausführungsform 2
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Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 3 dargestellt, umfasst einen Drehrohrofen, eine Rauchgasabwärmeenergieerzeugungsvorrichtung 26, einen Kühler 12, einen Trennwandvorwärmer 27, eine Gasreinigungsvorrichtung 30, eine Teerentnahmevorrichtung 31 und eine mehrfach gekrümmte Staubentfernungsvorrichtung 32, ein Kühlgebläse 20, ein Verbrennungsgebläse 19, einen Wärmeaustauscher 18, ein Zuführsystem 1 und ein Abgasemissionssystem. Der Trennwandvorwärmer weist eine Hülsenstruktur auf, die aus einem ringförmigen Vorwärmbehälter 28 und einer Rauchgasröhre 29 gebildet wird. Ein oberer Abschnitt des ringförmigen Vorwärmbehälters ist mit einem Gasauslass versehen. Ein unterer Abschnitt des ringförmigen Vorwärmbehälters mit einem Gaseinlass für Zersetzungsgase 35 und einem Materialauslass des Vorwärmbehälters 36 versehen. Die Rauchgasröhre ist mit einem Rauchgasauslass 34 versehen. Das Zuführsystem ist über den ringförmigen Vorwärmbehälter und den Materialauslass des Vorwärmbehälters des Trennwandvorwärmers mit der Zuführvorrichtung 8 verbunden. Der Gasauslass für Zersetzungsgase ist über den Gaseinlass für Zersetzungsgase mit dem ringförmigen Vorwärmbehälter verbunden. Der ringförmige Vorwärmbehälter ist über den Gasauslass für Zersetzungsgase wiederum mit der Teerentnahmevorrichtung und der Gasreinigungsvorrichtung verbunden. Die Ofenkammer wiederum ist über die Ofenschwanzabdeckung 9, die Rauchgasröhre und den Rauchgasauslass mit der mehrfach gekrümmten Staubentfernungsvorrichtung und der Rauchgasabwärmeenergieerzeugungsvorrichtung 26 verbunden. Die mehrfachgekrümmte Staubentfernungsvorrichtung ist mit einem Brenner versehen. Der Auslass der Gasreinigungsvorrichtung ist in zwei Zweige unterteilt, wobei ein Zweig mit dem Verbrenner 17 verbunden ist und der andere Zweig mit dem Brenner der mehrfach gekrümmten Staubentfernungsvorrichtung verbunden ist. Die anderen Strukturen sind ähnlich zu denen der Ausführungsform 1.
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Die Ausführungsform der Trockendestillation produziert aus Kohlepulver Schwelkoks, Teer und Kohlegas-Produkte. Der Betriebsprozess ist wie folgt. Das Kohlepulver gelangt über das Zuführsystem 1 in den ringförmigen Vorwärmbehälter 28 des Trennwandvorwärmers 27. Zersetzungsgas (Kokereigas) aufgrund der Trockendestillation des Kohlepulvers gelangt in den ringförmigen Vorwärmbehälter, um das Kohlepulver vorzuwärmen. Nach dem Vorwärmen gelangt das Kohlepulver über den Materialauslass des Vorwärmbehälters 36 und die Zuführvorrichtung 8 in den Materialkanal 11. Das Kohlepulver im Materialkanal 11 wird durch das Rauchgas, das durch die Verbrennung des Verbrenners 17 erzeugt wird, Trennwand-erhitzt. Das Kohlepulver führt im Materialkanal eine Koks-Reaktion durch. Der erzeugte Schwelkoks erreicht über die Abgabevorrichtung 14 den Kühler, um heruntergekühlt zu werden, und wird nach dem Kühlen aus dem Gerät abgegeben. Das erzeugte Kokereigas gelangt über den Gasauslass für Zersetzungsgase 7 und den Gaseinlass für Zersetzungsgase 35 in den Trennwandvorwärmer, um das Kohlenpulver-Rohmaterial vorzuwärmen und, nach dem Vorwärmen des Kohlepulvers, erreicht das Kokereigas über den Gasauslass im oberen Abschnitt des ringförmigen Vorwärmbehälters die Teerentnahmevorrichtung 31, um Kohlenteer zu entnehmen. Das Kokereigas gelangt, nachdem es der Teerentnahme unterzogen wird, in die Gasreinigungsvorrichtung 30, um der Staubentfernung, Temperaturabnahme und Desulfurierung unterzogen zu werden, dann erreicht es den Drehrohrofenverbrenner 17 und den Brenner der mehrfach gekrümmten Staubentfernungsvorrichtung, um als Brennstoff verwendet zu werden. Die anderen Strukturen und Prozesse sind ähnlich zu denen der Ausführungsform 1.
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Ausführungsform 3
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Noch eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird sowohl zur Reduktions-Eisenerzeugung als auch zur Kalzinierung von Kalk verwendet. Wie in 6 und 7 dargestellt, ist der Materialkanal 11 ein spiralförmiger Kanal und die spiralförmigen Räume werden jeweils zum Erhitzen des Kalksteins verwendet. Das Material der feuerfesten Ausmauerung ist ein metallisches Material. Die anderen Strukturen sind ähnlich zu denen der Ausführungsform 1.
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Ausführungsform 4
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Die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 8 dargestellt. Die feuerfeste Ausmauerung des Ofenkörpers 10 ist eine 4-Ring-Struktur umfassend eine Ofenkammer 25 im Inneren der feuerfesten Ausmauerung, einen Materialkanal 11, eine zweite Ofenkammer 43 und den zweiten Materialkanal. Jede einzelne Schicht der Materialkanäle ist zum Erhitzen unterschiedlicher Materialien mit einer Zuführvorrichtung und einer Abgabevorrichtung versehen.
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Ausführungsform 5
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Die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 9 dargestellt. Die feuerfeste Ausmauerung ist aus drei Segmenten aufgebaut, die in axialer Richtung verteilt und in horizontaler Richtung oder in einem Winkel angeordnet sind. Die Segmente stehen nicht miteinander in Verbindung. Jedes Segment ist mit einem einreihigen Materialeinspritzapparat entlang der axialen Richtung des Ofenkörpers versehen. Der einreihige Materialeinspritzapparat umfasst sieben Sätze von Zuführdüsen 45, die über die Fördereinrichtung 6 mit dem Rohmaterialvorwärmbehälter 33 verbunden sind, und sieben Sätze von Abgabedüsen 46, die mit dem Kühler 21 verbunden sind. Die jeweiligen Segmente sind einzeln mit den Zuführvorrichtungen und den Abgabevorrichtungen versehen. Der Betriebsprozess ist wie folgt. Wenn der Ofenkörper stillsteht, werden die Materialien durch die Abgabevorrichtung in den Materialkanal jedes Segments zugeführt. Nach Beendigung des Zuführens werden alle Materialdüsen geschlossen und der Drehrohrofen wird rotiert, um das Material zu kalzinieren. Nachdem die Kalzinierung beendet ist, wird das Material von der Abgabedüse abgegeben und anschließend wird der rotierende Ofenkörper angehalten, dann wird der nächste Zuführ- und Kalzinierungs-Lauf vorgenommen.
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Ausführungsform 6
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Die sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 10 dargestellt Die feuerfeste Ausmauerung ist mit acht geraden Materialkanälen 11 versehen. Das Innere der feuerfesten Ausmauerung ist eine Ofenkammer 25. Die Materialkanäle stehen nicht miteinander in Verbindung. Jeder gerade Materialkanal ist jeweils mit einer Zuführvorrichtung und einer Abgabevorrichtung versehen.
