DE2938144A1

DE2938144A1 - Ofenanlage

Info

Publication number: DE2938144A1
Application number: DE19792938144
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim 2000 Hamburg Flöter
Original assignee: Claudius Peters AG
Current assignee: Claudius Peters AG
Priority date: 1979-09-21
Filing date: 1979-09-21
Publication date: 1981-04-02
Also published as: FR2465976A1; US4349331A; DK397980A; FR2465976B1

Description

Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 94 06/79 - Se.-ite $

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Ofenanlage, die aus einem mit gemahlenem Brennstoff beheizten Brennofen, einem luftgekühlten Kühler für das gebrannte Gut und einer Mühle für den Brennstoff besteht. Die Erfindung betrifft ferner eine solche Ofenanlage. Es ist insbesondere an die Kohlenstaubbefeuerung von Rotationsdrehöfen gedacht, wie sie für die Erzeugung von Zementklinker, Branntkalk, Sinterdolomit und Sintererzen im Einsatz sind. Dabei wird zumindest ein Teil der Kühlluft nach dem Durchströmen des Kühlers dem Brennofen als Sekundärluft zugeführt. Ferner wird der gemahlene Brennstoff von der Mühle pneumatisch einem Abscheider zugeführt, von dem einerseits der größte Teil des gemahlenen Brennstoffs zum Brenner und andererseits die Förderluft mit einem kleinen, nicht abgeschiedenen Teil des gemahlenen Brennstoffs abgezogen werden.

Es ist bekannt, eine solche Anlage mit einer sogenannten Einblasmühle zu betreiben. Das bedeutet, daß der gemahlene Brennstoff mit der ihn aus der Mühle austragenden Förderluft unmittelbar dem Brenner des Brennofens zugeführt wird. Die Förderluft ist dabei Primärluft. Weil die Menge der Förderluft im Hinblick auf ihre Förderfunktion bemessen werden muß, ist diese Luftmenge viel größer als die erwünschte Primärluftmenge. Letztere wird nämlich so klein gewählt, wie dies im Hinblick auf die Flammenbildung möglich ist, damit aus wärmewirtschaftlichen Gründen ein möglichst großer Anteil der Gesamtluft von der hoch erhitzten Sekundärluft gebildet sein kann. Bei den ausgeführten bekannten Anlagen liegt der Primärluftanteil auf diese Weise über 18% der Gesamtluft, während ein Primärluftanteil von etwa 8% erwünscht wäre. Ferner hat das bekannte Verfahren den Nachteil, daß die Förderluft je nach dem Wassergehalt des Brennstoffs eine große

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Feuchtigkeitsmenge enthalten kann, die den absoluten Sauerstoffgehalt herabsetzt. Erwünscht ist mit Rücksicht auf die Flammenbildung jedoch ein hoher Sauerstoffanteil in der Primärluft.

Bei dem sogenannten indirekten Einblasverfahren, das durch offenkundige Vorbenutzung bekanntgeworden ist, führt man den gemahlenen Brennstoff mit der Förderluft in einen Abscheider. Einen Teil der vom Abscheider abgezogenen, staubbeladenen Förderluft führt man im Kreislauf zurück in die Mühle, während ein anderer Teil als Primärluft und zur Förderung des gemahlenen Brennstoffs zum Brenner verwendet wird. Zwar wird auf diese Weise die Primärluftmenge verringert und die Wärmewirtschaftlichkeit verbessert. Gleichzeitig steigt jedoch der relative Feuchtigkeitsgehalt der Primärluft, weil die gesamte dem Brennstoff entnommene Feuchtigkeit ausschließlich mit der Primärluft aus dem Mühlenluftkreislauf entnommen wird. Außerdem kann man die absolute Primärluftmenge nicht mit Rücksicht auf die abzuführende Feuchtigkeitsmenge so stark senken, wie dies wärmewirtschaftlich erwünscht wäre.

Bei einem dritten bekannten Verfahren mit zentraler Mahlanlage führt man die Förderluft in die Atmosphäre, nachdem zuvor der darin enthaltene Brennstoffstaub in Filtern abgeschieden wurde. Dadurch wird man in der Wahl von Art und Menge der Primärluft unabhängig von der Förderluft. Jedoch hat dies einerseits wärmewirtschaftliche Nachteile, weil die Förderluft im Hinblick auf ihre Trocknungsfunktion im allgemeinen erwärmt ist, und andererseits verursachen Filteranlagen im Brennstofförderbereich erhöhte Schwel- und Explosionsgefahr.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Ofenanlage der im Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 4 genannten Art zu schaffen, bei dem (der) die Primärluft unabhängig ist von der Brennstofförderluft und dennoch keine Filter erforderlich sind.

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Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Förderluft mit dem darin enthaltenen gemahlenen Brennstoff dem Kühler als Kühlluft zugeführt wird (zuführbar ist).

Da die Förderluft als Kühlluft und damit als Sekundärluft eingesetzt wird, kann die Primärluftquelle und -menge beliebig gewählt werden. Es kann deshalb eine niedrige Primärluftquote aus einer Quelle mit hohem Sauerstoffgehalt gewählt werden. Eine Entstaubung der Brennstofförderluft erübrigt sich, weil der darin enthaltene Brennstoffanteil im Kühler, spätestens im Ofen, verbrannt wird. - Dabei ist die Förderluft als Kühlluft besonders wirksam wegen ihres Wassergehalts. - Der Wärmeinhalt der Förderluft wird vollständig im Ofenbetrieb genutzt.

Zweckmäßigerweise ist der Kühler als direkter Kühler ausgebildet, wobei die Förderluft vorzugsweise einem ersten, heißen Abschnitt gesondert von folgenden Abschnitten zuführbar ist. Dieser Kühler ist insbesondere ein Rostkühler.

Dieser Gedanke ist insofern erstaunlich, als man damit rechnen muß, daß der in der Förderluft noch enthaltene Brennstoff im Kühler verglüht und damit eine Temperaturerhöhung herbeiführt, die dem Kühleffekt zuwiderläuft. Jedoch hat sich gezeigt, daß eine Minderung des Kühleffekts praktisch nicht eintritt, weil die Temperaturerhöhung aufgrund der Verbrennung des Brennstoffanteils erst dann wirksam wird, wenn der Brennstoff mit der Förderluft bereits den größten Teil des durchströmten Kühlerabschnitts hinter sich gelassen hat. Die Temperaturerhöhung zeigte sich also erst im heißesten Teil des Kühlguts. Erst unmittelbar vor dem Verlassen des Kühlers setzt die Temperaturerhöhung ein, so daß die Kühlwirkung nicht mehr nennenswert beeinflußt wird. Stattdessen ist es als großer Vorteil zu werten, daß die durch die Verbrennung des Kohlenstaubanteils um zusätzliche 100-200° C erhitzte Luft nun als umso heißere Sekundärluft in den Brennofen eintritt. Mit anderen Worten wird der von der Förderluft mitgeschleppte BrennstoffStaubanteil nicht im Kühler, wo dies vielleicht nachteilig wirken würde,

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sondern erst j.m Ofen, wo dies ohnehin erwünscht ist, temperaturerhöhend wirksam.

Die Förderluft für die Mühle wird zweckmäßigerweise der Abluft des Kühlers entnommen, wie dies an sich bekannt ist.

Es kann zweckmäßig sein, die Primärluft für den Brenner der Abluft des Kühlers zu entnehmen, um dadurch die erhöhte Temperatur der Kühlerabluft nutzbar zu machen.

Nach der Erfindung kann im Förderweg zwischen dem Abscheider und dem Brenner ein Zwischenbunker eingeschaltet sein, damit der Ofenbetrieb unabhängig vom Mühlenbetrieb wird.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel in einer Schemadarstellung veranschaulicht. Im Kopf des Drehrohrofens 1 befindet sich ein Brenner 2 zur Befeuerung mit Kohlenstaub. Aus dem Drehrohrofen 1 fällt das gebrannte Gut auf den Rost 4 des Rostkühlers 3. Der Unterraum des Rostkühlers ist in Abteilungen 5,6 und 7 geschieden, die durch gesonderte Gebläse 8, 9 und 10 mit Kühlluft versorgt werden. Nachdem die Luft den Rost 4 und das darauf liegende Bett des zu kühlenden Guts durchströmt hat, wird ein Teil davon, und zwar vornehmlich der aus dem ersten Abschnitt 5 resultierende Teil, im Sinne der Pfeile 11 als erhitzte Sekundärluft in den Ofen 1 geführt.

Der Kohlemühle 12 wird aus dem Rohkohlenbunker 13 über geeignete Dosier- und ggf. Wägeeinrichtungen 14 die bergfeuchte Kohle zugeteilt. Förder- und Trocknungsluft wird ihr über eine Leitung 15 zugeführt, die bei 16 aus dem Oberraum des Kühlers 3 abgezogen wird. Das Mahlsystem steht unter der Wirkung des im Kühler herrschenden Überdrucks. Der aus der Mühle mit der Förderluft ausgetragene, genügend feine und getrocknete Kohlenstaub gelangt durch Leitung 17 in den Abscheider 18, in welchem der Kohlenstaub so weit abgeschieden wird, wie es der Wirkungsgrad dieses Ab-

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scheiders ermöglicht. Der größte Teil des Kohlenstaubs wird abgeschieden und gelangt durch ein Ausschleusungsorgan 19 in den Kohlenstaubbunker 20. Aus diesem wird der brennfertige Staub über Ausschleusungs- und Wägeorgane 21 der Blasleitung 22 des Primärluftventilators 23 in geeigneter Weise aufgegeben und mit der gewünschten Primärluftmenge in den Brenner 2 bzw. in den Brennofen 1 eingeblasen. Der Primärluftventilator 14 kann in seiner Fördermenge so klein gehalten werden, daß der in die Leitung 22 eingeschleuste Kohlenstaub bei optimaler Geschwindigkeit gerade noch in den Drehofen gefördert wird. Dies ist erfahrungsgemäß mit einem Primärluftanteil von 6-8% der gesamten Verbrennungsluft möglich.

Von dem Abscheider 18 wird die Förderluft mit einem Anteil von 3-10% (im allgemeinen 5-7%) des Kohlenstaubs durch Leitung 24 abgeführt und über Gebläse 25 und 8 dem ersten Abschnitt 5 des Rostkühlers zugeführt und gelangt damit in den heißesten Teil des Kühlbetts. Die Trennung der Förderluftzufuhr zu diesem ersten Abschnitt von den folgenden Abschnitten des Kühlers kann durch die in der Zeichnung unterhalb des Rostes angedeuteten Wände gefördert werden, jedoch sind diese zu diesem Zweck nicht unbedingt erforderlich.

Der Kühlluftventilator 8 ist so ausgebildet, daß er außerdem über Leitung 26 aus der Atmosphäre ansaugen kann. Das Verhältnis der angesaugten Förderluftmenge zur Frischluftmenge kann einstellbar sein, um den jeweiligen Betriebsverhältnissen Rechnung zu tragen. Man kann im Mittel damit rechnen, daß ungefähr 25% der insgesamt eingeblasenen Kühlluft von der Förderluft gebildet werden.

Die Förderluft wird mit etwa 100° C zugeführt. Die Temperatur beim Eintritt in den Kühler ist infolge der Zumischung von Atmosphärenluft noch geringer. Die Temperaturerhöhung der Kühlluft durch die Verwendung der von der Mühle stammenden Förderluft wirkt sich daher im Vergleich mit den im ersten Kühlerabschnitt hohen Temperaturen des Kühlguts (mehr als 1200° C) praktisch nicht aus.

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Der mitgeführte Kohlenstaub verbrennt entweder in dem Kühlbett der obersten, heißesten Zone des Kühlrostes, oder es erfolgt nur eine Vergasung, weil die Durchströmgeschwindigkeit der Kühlluft relativ hoch ist, wobei die Endverbrennung sich im Ofen abspielt. Bei einer Verbrennung des Kohlenstaubs im heißen Klinkerbett wird der größte Teil der freiwerdenden Wärme an die Kühlluft und damit Sekundärluft übertragen. Bei wärmeökonomisch gut gestalteten Brenn- und Sinteranlagen erreicht die Sekundärluft aus dem Rostkühler eine Temperatur um 800° C. Unter der Annahme, daß der gesamte Kohlenstaub bereits im Kühler verbrennt, errechnet sich eine Erhöhung der Sekundärlufttemperatur um etwa 150° C. Für den nachfolgenden Brennvorgang im Drehofen hat der mitgeschleppte Kohlenstaub somit bereits eine Vorverbrennung erfahren, wobei seine abgegebene Wärmemenge dem Prozeß im Drehofen voll zugutekommt. Die extrem hoch temperierte Sekundärluft ist feuerungstechnisch außerordentlich willkommen. Die Erfindung ermöglicht es, die Förderluft von der Kohlenmühle, die sonst in nachteiliger Weise ganz oder teilweise als niedrig temperierte Primärluft anfällt, in hoch temperierte Sekundärluft umzuwandeln.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Betrieb einer Ofenanlage, die aus einem mit gemahlenem Brennstoff beheizten Brennofen, einem luftgekühlten Kühler für das gebrannte Gut und einer Mühle für den Brennstoff besteht, wobei zumindest ein Teil der Kühlluft nach dem Durchströmen des Kühlers dem Brennofen als Sekundärluft zugeführt wird und wobei der gemahlene Brennstoff von der Mühle pneumatisch einem Abscheider zugeführt wird, von dem einerseits der größte Teil des gemahlenen Brennstoffs zum Brenner und andererseits die Förderluft mit einem kleinen Teil des gemahlenen Brennstoffs abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderluft mit dem darin enthaltenen, gemahlenen Brennstoff dem Kühler als Kühlluft zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderluft dem heißesten Abschnitt des als direkter Kühler ausgebildeten Kühlers zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderluft für die Mühle der Abluft des Kühlers entnommen wird.

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ORIGINAL INSPECTED

Glawe, Delfs, Moll & Partner - ρ 94C6/70 - Seite 1

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4. Ofenanlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-3 mit einem mittels eines Brenners für gemahlenen Brennstoff beheizbaren Brennofen, einem luftgekühlten Kühler für das gebrannte Gut, dessen Abluft dem Brennofen als Sekundärluft zuführbar ist, und einer Brennstoffmühle, von der der gemahlene Brennstoff pneumatisch einem Abscheider zuführbar ist, von dem einerseits der größte Teil des gemahlenen Brennstoffs zum Brenner und andererseits die Förderluft mit einem kleinen Teil des gemahlenen Brennstoffs abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderluft mit dem darin enthaltenen Kohlenstaub dem Kühler (3) als Kühlluft zuführbar ist.

5. Ofenanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühler (3) als direkt wirkender Kühler ausgebildet ist.

6. Ofenanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderluft einem ersten, heißen Abschnitt (5) des Kühlers (3) gesondert von folgenden Abschnitten (6, 7) zuführbar ist.

7. Kühler nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Rostkühler ist.

8. Ofenanlage nach einem der Ansprüche 4-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderluft für die Mühle (12) der Abluft des Kühlers (3) entnehmbar ist.

9. Ofenanlage nach einem der Ansprüche 4-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärluft der Abluft des Kühlers entnehmbar ist.

10. Ofenanlage nach einem der Ansprüche 4-9, dadurch gekennzeichnet, daß im Weg des Brennstoffs zwischen dem Abscheider (18) und dem Brenner (2) ein Zwischenbunker (20) vorgesehen ist.

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