DE3341695A1 - Verfahren und anlage zum brennen von feinkoernigem gut, insbesondere zur herstellung von zementklinker aus zementrohmehl - Google Patents
Verfahren und anlage zum brennen von feinkoernigem gut, insbesondere zur herstellung von zementklinker aus zementrohmehlInfo
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Description
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Anlage zum Patentgesuch der
Klöckner-Humboldt-Deutz
Aktiengesellschaft
vom 17. November 1983
Verfahren und Anlage zum Brennen von feinkörnigem Gut, insbesondere zur Herstellung von Zementklinker aus
Zementrohmehl
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Brennen von feinkörnigem Gut, insbesondere zur Herstellung von
Zementklinker aus Zementrohmehl, das in einer aus Vorwärmstufe, Kalzinierstufe und Sinterstufe bestehenden
Brennanlage thermisch behandelt wird, der im Bereich zwischen der Sinterstufe und der Kalzinierstufe über eine
Bypassleitung wenigstens ein Teilstrom des Abgases der Sinterstufe, insbesondere an Schadstoffen wie Alkalien,
Chlor oder Schwefel angereichertes Abgas (Bypassgas) entnommen wird, aus dem die Schadstoffe abgeschieden
werden. Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.
Zementrohmehle als Ausgangsstoffe für die Herstellung von
Zement weisen oft unerwünschte Begleitstoffe wie Alkalien, Chloride und Schwefel auf. Auch in den zur thermischen
Behandlung der Zementrohmehle eingesetzten Brennstoffen befinden sich oft unerwünschte Begleitelemente wie Schwefel
oder auch Chlor, insbesondere wenn die Brennstoffe minderwertig sind. Besonders das Alkaliproblem ist in der
Zementtechnologie in zweierlei Hinsicht von Bedeutung. Zum einen hat man erkannt, daß im Zement bereits geringe Mengen
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von Alkalioxiden zu Abbindestörungen im Zement führen. Zum anderen zeigen sich in modernen Zementbrennanlagen, die
nach dem Schwebegastrockenverfahren arbeiten, besondere Schwierigkeiten durch hohe Alkali- und Schwefelgehalte im
Zementrohmehl und/oder im Brennstoff. Diese Schwierigkeiten liegen nicht nur in einem veränderten Fließverhalten des
Rohmehls im Wärmetauscher, sondern durch die Schadstoffe werden außerdem Verkrustungen und Ansatzbildungen in den
gasführenden Leitungen verursacht, die eine einwandfreie Regelung beziehungsweise Steuerung der Brennanlage nicht
mehr möglich machen. Dies kommt daher, weil sich unter den im Sinterofen, zum Beispiel Drehrohrofen der Brennanlage
verflüchtigenden Stoffen auch die Alkaliverbindungen und der Schwefel befinden, die bei ihrer Kondensation aus dem
Drehofenabgas klebrig werden und zu Anbackungen in den gasführenden Leitungen führen. Außerdem gelangen diese
schädlichen Bestandteile mit dem Drehofenabgas "in das Rohmehlvorwärmsystem, wo sie sich auf dem vergleichsweise
kälteren Rohmehl niederschlagen und im Kreislauf mit dem vorgewärmten Rohmehl wieder in den Drehofen zurückgeführt
werden, wodurch sich im Brennprozeß ein hochanreichernder Schadstoffkreislauf ausbilden kann. Zur Vermeidung dieses
Nachteiles ist es bekannt (DE-OS 30 16 642), das heiße Drehofenabgas oder wenigstens einen Teil davon über eine
Bypassleitung aus dem Brennprozeß abzuziehen, durch Zumischen von Kühlluft auf etwa 450 0C herunterzukühlen,
danach von den Schadstoffen zu reinigen und anschließend zu verwerfen. Damit geht dem Brennprozeß aber der erhebliche
Wärmeinhalt des thermisch hochwertigen Abgases des Drehrohrofens verloren, wodurch der gesamte Brennprozeß
unwirtschaftlich werden kann. Besonders bei sehr großen Zementkllnkerbrennanlagen ist es wärmewirtschaftlich nicht
mehr vertretbar, zu viel schadstoffhaltige Drehofenabgase ohne Nutzung ihres Wärmeinhaltes zu verwerfen, da hierdurch
die Zementherstellungskosten bei den heutigen und zukünftig
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zu erwartenden Energiepreisen zu hoch werden. Eine Verwertung des mit etwa 450 0C verworfenen und von seinen
Schadstoffen größtenteils befreiten Bypassgases wäre zwar möglich; sie ist jedoch aus thermodynamischen Gründen nicht
mehr sehr wirtschaftlich. Außerdem wird bei der bekannten Bypassgasbehandlung das zu entstaubende Abgasvolumen durch
die Zumischung von Frischluft im Gaskühler auf das bis zu 5-fache erhöht, wodurch die Gasreinigungseinrichtungen
große Dimensionen erhalten müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Brennen von
feinkörnigem Gut insbesondere zur Herstellung von Zementklinker die Wirtschaftlichkeit von
Bypass-Einrichtungen zu verbessern, die zur Steigerung der Produktqualität (low-alkali-cement) und zur Gewährleistung
eines störungsfreien Brennprozesses vorhanden sein müssen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einem Verfahren und einer Anlage gelöst, die mit vorteilhaften
Ausgestaltungen in den Ansprüchen 1 bis 16 gekennzeichnet sind.
Durch die Erfindung wird erstmals eine wirtschaftliche Abwärmeverwertung der Bypassgase von
Zementklinkerbrennanlagen durch Nutzung des hohen thermischen Potentials dieser Bypassgase und Umwandlung in
elektrische beziehungsweise mechanische Energie ermöglicht. Der im heißen Bypassgasstrom erfindungsgemäß eingesetzte
Dampferzeuger arbeitet als Bypassgaskühler und gleichzeitig als Feststoffabscheider zur wenigstens teilweisen Reinigung
des Bypassgases. Mit dem im Dampferzeuger erzeugten Dampf wird über eine Dampfturbine ein Generator angetrieben oder
es werden über Getriebeturbinen und/oder Dampfmotoren direkt entsprechende Verbraucher in der
Zementklinkerproduktionslinie angetrieben. Dadurch wird der
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spezifische Energieverbrauch einer Zementherstellungsanlage erheblich gesenkt. Je nach Bypassgas-Abzugsrate (O bis
100 % Bypass) ist eine Einsparung an elektrischer Energie in der Höhe von 30 kWh/t Zement, das heißt von ca. 27 % des
Gesamtverbrauchs (normal ca. 110 kWh/t Zement) an elektrischer Energie möglich. Neben der rationellen
Energieausnutzung sind weitere Vorteile der Erfindung folgende:
Rohstoff-Versorgung: Durch die erfindungsgemäß ermöglichte
wirtschaftliche Anwendung der Bypasstechnik kann eine weitergehende Ausbeutung von Rohstoff-Lagerstätten für die
Zementherstellung, das heißt die Ausnutzung schadstoffreicherer (Alkalien, Chlor, Schwefel) Sohlen ins
Auge gefaßt werden, was zu einer Verbreiterung der Rohstoffbasis führt.
Einsatz minderwertigerer Brennstoffe: Der verstärkte Einsatz von Ersatzbrennstoffen und/oder Abfallstoffen im
Kalzinator und/oder Sinterofen der Brennanlage zur Bereitstellung der für den Prozeß erforderlichen
thermischen Energie ermöglicht eine Reduzierung der Brennstoffkosten. Gleichzeitig macht die Verbrennung
solcher schadstoffreichen Abfallstoffe die Anwendung der Bypass-Technik erforderlich. Beim bisher bekannten Stand
der Technik werden die bei den Brennstoffkosten erzielten Einsparungen durch die erforderlichen Maßnahmen für den
Bypass (Verzicht auf die Verwertung der Abwärme, hohes zu entstaubendes Gasvolumen) wieder weitgehend aufgebraucht.
Durch die Erfindung werden diese Nachteile vermieden und die Wirtschaftlichkeit beim Einsatz minderwertiger
(Schadstoffe, geringer Heizwert) Brennstoffe wird gesteigert.
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Gesteigerte Produktqualität: Durch die rationelle Abwärmeverwertung der Bypassabgase wird es unter
wirtschaftlichen Gesichtspunkten möglich, die Bypass-Abzugsraten wesentlich zu steigern. Dadurch wird die
wirtschaftliche Erzeugung von low-alkali-cement trotz
Schadstoffreicher Rohmaterialien ermöglicht.
Erhöhung der Wirtschaftlichkeit: Gegenüber dem bisherigen Stand der Technik, das heißt Abkühlung der über 1000 0C
heißen Bypass-Abgase auf ca. 450 0C durch Zumischen von
Frischluft und/oder Wasser bringt die Anwendung der Erfindung folgende Verbesserung:
Umrüsten vorhandener Bypass-Anlagen: Erhöhung der Bypassabzugsrate auf das über Dreifache bei gleichen
Aggregategrößen, das heißt Einsatz schadstoffreicherer Rohmaterialien und/oder Ersatzbrennstoffe kann
gesteigert werden.
Neuanlagen: Verringerung des Abgasvolumens auf etwa ein Drittel, das heißt kleiner dimensionierte
Entstaubungsapparate, Konditionierungsturme,
Ventilatoren und dergleichen sind ausreichend.
Durch die hohe Bypassgas-Eingangstemperatur von etwa 1000 bis 1300 C steigt der Wirkungsgrad des Dampferzeugers
und es ist eine nahezu beliebige Kombination von Dampfdruck und Damnpftemperatur einstellbar. Es besteht auch die
Möglichkeit, das heiße ungekühlte Bypassgas in einem IJberhitzerkessel zur Erzeugung von überhitztem Dampf
auszunutzen, während ein vorgeschalteter Sattdampfkessel vom Abgas des Zementrohmehlvorwärmers und/oder von einem
Teilstrom der Abluft des Klinkerkühlers betrieben wird.
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Umweltschutz: die Bypass-Technik ist Voraussetzung für den
Einsatz des Zementdrehofens zur Abfallverbrennung. Die Verwertung des Wärmeinhaltes der Bypass-Abgase gemäß der
Erfindung läßt diesen Weg auch von der wirtschaftlichen Seite weitaus attraktiver erscheinen. Der Einsatz des
Zementdrehofens und/oder Kalzinators zur Abfallverbrennung mit seinen bisher sehr guten Ergebnissen (Ausbran„.d,
Schadstoffbeseitigung u.a.) wird damit zukünftig noch interessanter. Ein weiterer positiver Aspekt im Hinblick
auf den Umweltschutz ist die Tatsache, daß durch die selektive Staubabscheidung im Dampferzeuger und in den
gasseitig nachgeschalteten Entstaubungseinrichtungen Staubfraktionen mit unterschiedlichen
Schadstoffkonzentrationen erzielt werden können. Dadurch ist es möglich, diesen Staub je nach Zusammensetzung
teilweise in den Prozeß zurückzuführen oder für andere Einsatzzwecke wie Einsatz in der Düngemittelinchjstrie oder
in der Baustoffindustrie aufzuwerten. Das Deponievolumen wird verringert. Der Bedarf an Wasser zur
Bypassgaskonditionierung sowie der Staubauswurf werden durch das verringerte Reingasvolumen der Bypassabgase
gesenkt.
Personalaufwand für den Betrieb des Dampferzeugers zur erfindungsgemäßen Abwärmeverwertung: Die Dampfkesselanlage
zur Abwärmeverwertung kann mit automatisierten Heizflächen-Reinigungseinrichtungen ausgestattet werden. Da
außerdem bei diesem Dampferzeuger keine Brenner betrieben werden, ist es möglich, die Anlage entsprechend den
Technischen Regeln für Dampfkessel unter eingeschränkter beziehungsweise ohne ständige Beaufsichtigung zu betreiben.
Das heißt, daß das vorhandene Personal zur Führung des Zementklinkerbrennprozesses in der Lage ist, die
Dampfkesselüberwachung vorzunehmen.
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Die Einbindung des Dampferzeugers zur erfindungsgemäßen Abwärmeverwertung der Bypassgase kann durch verschiedene
Möglichkeiten verwirklicht werden. Der Dampferzeuger sollte schon aus Verfügbarkeitsgründen möglichst direkt an die
Bypassgas-Entnahmestelle an der Guteinlaufkammer des Drehrohrofens angebunden werden. Dazu kann der ein- oder
mehrzügige Dampfkessel oberhalb des Drehrohrofens in Portalbauweise errichtet werden. Nach einem besonderen
Merkmal der Erfindung kann der Dampferzeuger außen an den in Stahlbau- oder Stahlbetonbauweise errichteten
Zyklonschwebegas-Wärmetauscherturm des Zementrohmehlvorwärmers und -kalzinators einer
Zementklinkerbrennanlage mit einfachen Mitteln angehängt werden.
Die Erfindung und deren weitere Vorteile und Merkmale werden anhand der in den Figuren schematisch daTgestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Brennanlage zur Herstellung von Zementklinker mit integriertem Dampferzeuger,
Fig. 2 schematisch eine Einbaumöglichkeit für den
Dampferzeuger der Zementklinker-Brennanlage der Fig. 1,
Fig. 3 detailliert vergrößert einen Vertikalschnitt durch den unmittelbaren Anschluß des Dampferzeugers am
Anfang der Bypassgasleitung der Brennanlage und
Fig. 4 einen Horizontalschnitt längs der Linie IV - IV der Fig. 3.
Die Brennanlage der Fig. 1 weist einen Drehrohrofen 10 auf,
dem ein aus Zyklonwärmetauschern 11, 12, 13 bestehender Zementrohmehl-Vorwärmer und ein Kalzinator 14 vorgeschaltet
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und ein mit Kühlluft 15 versorgter Klinkerkühler 16 nachgeschaltet sind. Zementrohmehl 17 fließt von oben nach
unten durch die Zyklonwärmetauscher 11, 12, 13 und durch den Kalzinator 14 mit daran angeschlossenen untersten
Wärmetauscherzyklon 18 im kombinierten Gegenstrom/Gleichstrom zu den den Drehrohrofen 10
verlassenden heißen Abgasen und/oder zur heißen Abluft des Kühlers 16, die über Tertiärluftleitung 19 dem Kalzinator
14 zugeleitet wird. Die Abgase 20 werden durch das Saugzuggebläse 21 abgezogen. Zur hochgradigen Kalzinierung
des Zementrohmehls wird in den Kalzinator 14, das heißt im vorliegenden Fall in den Drehofenabgaskanal Brennstoff 22
eingeführt. Im Drehofenabgaskanal zum Kalzinator beziehungsweise in der Decke der Guteinlaufkammer 23 des
Drehrohrofens 10 oder seitlich davon ist eine Bypassleitung 24 zum Abzug von schadstoffhaltigem Drehofenabgas
(Bypassgas) angeordnet, das Staubgehalte von et-wa 100 g/Nm aufweisen kann.
Das kalzinierte Zementrohmehl tritt durch Leitung 25 in die Einlaufkammer 23 des Drehrohrofens 10 ein. Während durch
den Pfeil 26 das Drehofenabgas angezeigt ist, ist durch den Pfeil 27 der fertiggebrannte und im Kühler 16 gekühlte
Zementklinker angezeigt.
Erfindungsgemäß wird das Bypassgas über die Leitung 24 mit
einer Temperatur von etwa 800 bis 1350 0C, vorzugsweise
1000 bis 1200 0C in einem Dampferzeuger 28 auf eine
Temperatur von etwa 200 bis 300 0C, zum Beispiel auf 220
bis 250 0C (oberhalb des Schwefelsäuretaupunktes)
abgekühlt und durch periodisches oder kontinuierliches Abreinigen der Heizflächen des Dampferzeugers 28 werden in
diesem wenigstens ein Teil der aus dem Bypassgas kondensierten Schadstoffe sowie gegebenenfalls
teilentsäuerter Ofenstaub aus dem Bypassgas abgeschieden.
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Die Einrichtungen 29 zum Abreinigen der Heizflächen des Dampferzeugers 28 können beispielsweise aus
Schwingungserzeugern und/oder pneumatischen Vorrichtungen bestehen, welche die Kesselheizflächen periodisch in
Schwingungen versetzen können und in jedem Fall den sich bildenden Ansatz aus kondensierten Schadstoffen und
teilentsäuertem Ofenstaub ablösen. Die im Bypassgas dampfförmig oder nebelartig vorhandenen Schadstoffe wie
Chloride und/oder Sulfate können an den kalten Heizflächen des Dampferzeugers auch selektiv abgesetzt (kondensiert)
und durch Abreinigen der Heizflächen selektiv, das heißt getrennt von mineralischen Partikeln aus dem Dampferzeuger
ausgetragen werden. Der Dampferzeuger 28 ist vorzugsweise als zweizügiger Umlenkkessel ausgebildet mit einem das
Bypassgas von etwa 1000 bis 1300 0C auf etwa 500 bis 600
0C abkühlenden Strahlungszug 30 und einem sich daran anschließenden, das Bypassgas auf etwa 220 bis -250 0C
abkühlenden Konvektionszug 31. Am unteren Bereich des Strahlungszuges 30 und des Konvektionszuges 31 ist je ein
Feststoffsammler mit daran angeschlossenem Austragsorgan beziehungsweise 33 angeordnet, wobei aus dem Austragsorgan
des Strahlungszuges 30 die bei höherer Temperatur aus dem Bypassgas kondensierten Schadstoffe 34 und aus dem
Austragsorgan 32 des Konvektionszuges 31 die bei niedrigerer Temperatur kondensierten Schadstoffe 35
abgezogen werden, gegebenenfalls jeweils zusammen mit aus dem Bypassgas ausgeschiedenen teilentsäuerten Ofenstäuben.
Das den Dampferzeuger 28 verlassende, auf etwa 220 bis 250 0C abgekühlte Bypassgas 36 wird in einem nachgeschalteten
Filter, zum Beispiel elektrostatischen Staubabscheider 37 von den feinen Bypassgasstäuben 38 befreit, die über das
Austragsorgan 39 abgezogen werden. Das Bypassgas wird durch den Dampferzeuger 28 sowie durch den Abscheider 37, der
auch aus einem Gewebefilter bestehen kann, von einem Entstaubungsventilator 40 gesaugt, der schließlich das
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gereinigte Bypassgas zu einem Kamin 41 fördert. Dem Dampferzeuger 28 kann gasseitig ein Vorabscheider, zum
Beispiel Umlenkabscheider zum Abscheiden der groben Bypassgasstäube 42, insbesondere des vom Bypassgas
mitgerissenen teilentsäuerten Ofenstaubes vorgeschaltet sein, der gegebenenfalls zusammen mit dem bei höherer
Temperatur kondensierten Staub 34, dessen Schadstoffkonzentration nicht so groß ist, in die
Brennanlage rezirkuliert werden kann. Dagegen können die an Alkalichloriden und -sulfaten höher angereicherten Stäube
38 beispielsweise in der Düngemittelindustrie eingesetzt werden. Sind die Chloride und Sulfate weitgehend
vollständig im Dampferzeuger 28 abgeschieden worden, so kann das Produkt 38 mit Vorteil als schadstoffarmes
hydraulisches Bindemittel verkauft werden.
Der Wasser-/Dampfkreislauf des Dampferzeugers 2« ist so
durch diesen geführt, daß die Kesselspeisewasserleitung in den Konvektionszug 31 eintritt und die Dampfleitung
aus dem Strahlungszug 30 austritt. Die Dampfleitung 44 führt zu einer Entspannungsturbine 45 mit Stromgenerator
und/oder zu wenigstens einem Dampfmotor beziehungsweise einer Getriebeturbine. Der Generator 46 kann
Stromverbraucher der Zementklinkerbrennanlage mit elektrischem Strom versorgen, zum Beispiel den elektrischen
Antriebsmotor des hinter dem Zementrohmehlvorwärmer angeordneten Saugzuggebläses 21 oder andere
Hauptverbraucher. Wird der im Dampferzeuger 28 erzeugte Dampf zu wenigstens einem Dampfmotor und/oder einer
Getriebeturbine geleitet, können diese unmittelbar Arbeitsmaschinen der Zementklinkerbrennanlage, zum Beispiel
Abgasventilatoren, Mühlen oder dergleichen antreiben. Im Kondensator 47 wird der Dampf kondensiert und als
Kesselspeisewasser durch die Pumpe 48 dem Dampferzeuger wieder zugeführt.
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Die Einbindung des Abhitzekessels 28 zur Abwärmeverwertung der Bypassgase einer Zementklinkerbrennanlage kann durch
verschiedene Möglichkeiten verwirklicht werden. Der Dampferzeuger sollte aus Verfügbarkeitsgründen möglichst
direkt an die Bypassgasentnahmestelle an der Guteinlaufkammer 23 des Drehrohrofens 10 angebunden werden.
Dazu kann der ein- oder mehrzügige Dampfkessel oberhalb des Drehrohrofens in Portalbauweise errichtet werden. Nach
einem besonderen Merkmal der Erfindung ist, wie Fig. 2 zeigt, der Dampferzeuger 28 außen an den in Stahlbau- oder
Stahlbetonbauweise errichteten Zyklonschwebegas-Wärmetauscherturm 49 des Zementrohmehlvorwärmers und
-kalzinators in einfacher Weise mittels Halterungen 50
angehängt. Im übrigen sind bei der Zementklinkerbrennanlage der Fig. 2 die mit Fig. 1 übereinstimmenden Teile mit
gleichen Bezugsziffern versehen.
Aus dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 geht hervor, daß der Strahlungszug des Dampferzeugers 28 unmittelbar an die
Guteinlaufkammer 23 des Drehrohrofens 10 oder an den Kalzinator 14 angesetzt ist über eine mit Kesselheizflächen
30a und Insolierung 51 versehene Bypassleitung 24a, die mit einem Winkel oC von etwa 40 bis 75 °, vorzugsweise 50 bis
60 ° zur Horizontalen schräg nach unten geneigt ist. Damit ist gewährleistet, daß die vom Bypassgas
abzureinigenden beziehungsweise aus dem Bypassgas zu kondensierenden Materialien nicht in die Einlaufkammer 23
beziehungsweise den Drehrohrofen 10 zurückfallen können, wo sie eine Anbackungsgefahr verursachen würden. Fig. 4 zeigt,
daß der Strahlungszug des Dampferzeugers 28 mit einem Abstand von etwa 0,5 bis 4a, im Beispiel 0,6a an die
Guteinlaufkammer 23 oder an den Kalzinator 14 angeschlossen ist, wobei der Abstand a gleich der lichten Weite des
Querschnitts der Einlaufkammer 23 beziehungsweise des Kalzinators 14 ist.
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In Fig, 1 ist noch zu sehen, daß an die Bypassgasleitung
an einer Stelle vorzugsweise hinter dem Dampferzeuger 28 ein Analysator 52 zur Messung der Menge und/oder der
Zusammensetzung des Bypassgases angeschlossen ist. Mit dem Analysator 52 kann der Bypassgasstrom 36 quantitativ und
qualitativ sehr genau gemessen werden, weil die beim Stand der Technik zum Zweck der Bypassgasabkühlung erforderliche
Wassereindüsung beziehungsweise Frischluftzufuhr, die das Meßergebnis verfälschen würde, durch die Erfindung
vermieden ist. Infolge des genauen Meßergebnisses kann die gerade ausreichende Bypassgasabzugsrate genau eingestellt
werden. Durch den durch die Erfindung möglich gewordenen Verzicht auf Frischluft- und/oder Wasserzufuhr in das
Bypassgas, das heißt durch die Abkühlung der Drehofenabgase
(Bypassgase) im Dampferzeuger ist es nunmehr leicht möglich, die Zusammensetzung der Ofenabgase genau zu
bestimmen. In Kenntnis der Gasbestandteile wie ?ura Beispiel
CO2, N2, CO, SO2, Ν0χ,O2 ist es möglich, den
Brennprozeß hinsichtlich Energieverbrauch und Umweltverträglichkeit optimal zu steuern beziehungsweise zu
regeln.
Claims (16)
1. Verfahren zum Brennen von feinkörnigem Gut, insbesondere zur Herstellung von Zementklinker aus
Zementrohmehl, das in einer aus Vorwärmstufe, Kalzinierstufe und Sinterstufe bestehenden Brennanlage
thermisch behandelt wird, der im Bereich zwischen der Sinterstufe und der Kalzinierstufe über eine Bypassleitung
wenigstens ein Teilstrom des Abgases der Sinterstufe, insbesondere an Schadstoffen wie Alkalien, Chlor oder
Schwefel angereichertes Abgas (Bypassgas) entnommen wird, aus dem die Schadstoffe abgeschieden werden, dadurch
gekennzeichnet, daß das Bypassgas mit einer Temperatur von etwa 800 bis 1350 C in einem Dampferzeuger auf eine
Temperatur von etwa 200 bis 300 0C abgekühlt wird und daß
durch Abreinigen der Heizflächen des Dampferzeugers in diesem wenigstens ein Teil der aus dem Bypassgas
kondensierten Schadstoffe sowie gegebenenfalls mineralische Partikel wie teilentsäuerter Ofenstaub aus dem Bypassgas
abgeschieden werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Dampferzeuger erzeugte Dampf zu einer
Entspannungsturbine geleitet wird, die einen Generator antreibt, der Stromverbraucher der Brennanlage mit
elektrischem Strom versorgt, zum Beispiel den elektrischen Antriebsmotor des hinter der Zementrohmehl-Vorwärmstufe
angeordneten Saugzuggebläses.
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3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Dampferzeuger erzeugte Dampf zu wenigstens einem
Dampfmotor und/oder zu einer Getriebeturbine geleitet wird, welche unmittelbar Arbeitsmaschinen der Brennanlage, zum
Beispiel Abgasventilatoren oder dergleichen antreiben.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Bypassgas die gröberen Partikel mit niedrigerem
Schadstoffgehalt im Dampferzeuger abgeschieden werden, während die feineren Bypassgasstäube mit höherem
Schadstoffgehalt in einem dem Dampferzeuger abgasseitig nachgeschalteten Filter abgeschieden werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bypassgas dampfförmig oder nebelartig vorhandenen
Schadstoffe wie Chloride und/oder Sulfate an den kalten Heizflächen des Dampferzeugers selektiv abgesetzt
(kondensiert) und durch Abreinigen der Heizflächen selektiv aus dem Dampferzeuger ausgetragen werden.
6. Brennanlage zur Herstellung von mineralischen Brennprodukten wie Zementklinker aus Rohmehl, mit einem
Rohmehlvorwärmer, Kalzinator, Sinterofen und Klinkerkühler, wobei im Bereich zwischen Sinterofen und Kalzinator eine
Bypassleitung zum Abzug wenigstens eines Teilstromes des Sinterofenabgases angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bypassleitung (24, 24a) mit einem Dampferzeuger (28) verbunden ist, der mit Einrichtungen (29) zum
Abreinigen seiner Heizflächen und zum Austrag der im Dampferzeuger aus dem Bypassgas abgeschiedenen Schaostoffe
sowie gegebenenfalls ausgeschiedener mineralischer Partikel ausgestattet ist.
7. Brennanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampferzeuger (28) als zweizügiger Umlenkkessel
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ausgebildet ist mit einem das Bypassgas von etwa 800 bis 1350 0C, vorzugsweise 1000 bis 1200 0C auf etwa 500 bis
600 0C abkühlenden Strahlungszug (30) und einem sich
daran anschließenden, das Bypassgas auf etwa 200 bis 300 0C abkühlenden Konvektionszug (31).
8. Brennanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Bereich des Strahlungszuges (30) und des
Konvektionszuges (31) je ein Feststoffsammler mit daran angeschlossenem Austragsorgan (32, 33) angeordnet ist,
wobei aus dem Austragsorgan (32) des Strahlungszuges (30) die bei höherer Temperatur aus dem Bypassgas kondensierten
Schadstoffe (34) und aus dem Austragsorgan (33) des Konvektionszuges (31) die bei niedrigerer Temperatur
kondensierten Schadstoffe (35), jeweils zusammen mit aus dem Bypassgas gegebenenfalls ausgeschiedenen mineralischen
Partikeln, abgezogen werden.
9. Brennanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Dampferzeuger (28)
abgasseitig ein Filter (37), zum Beispiel elektrostatischer Staubabscheider zum Abscheiden der feinen Bypassgasstäube
(38) nachgeschaltet ist.
10. Brennanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Dampferzeuger (28)
gasseitig ein Vorabscheider zum Abscheiden der groben Bypassgasstäube 42 vorgeschaltet ist.
11. Brennanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wasser-/Dampfkreislauf des Dampferzeugers (28) so durch diesen geführt ist, daß die
Kesselspeisewasserleitung (43) in den Konvektionszug (31) eintritt und die Dampfleitung (44) aus dem Strahlungszug
(30) austritt und daß die Dampfleitung zu einer
κ2^41695
H 83/56
Dampfturbine (45) mit Stromgenerator (46) und/oder zu wenigstens einem Dampfmotor beziehungsweise einer
Getriebeturbine führt.
12. Brennanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampferzeuger (28) außen an aen Zyklonschwebegas-Wärmetauscherturm
des Zementrohmehlvorwärmers und -kalzinators angehängt ist.
13. Brennanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampferzeuger oberhalb des
Zementklinker-Drehrohrofens im Bereich von dessen Guteinlaufkammer in Portalbauweise angeordnet ist.
14. Brennanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungszug (30) des Dampferzeugers (28)
unmittelbar an die Guteinlaufkammer (23) des Drehrohrofens (10) oder an den Kalzinator (14) angesetzt ist über eine
mit Kesselheizflächen (30a) versehene Bypassleitung (24a), die mit einem Winkel (oC) von etwa 40 bis 75 °,
vorzugsweise 50 bis 60 ° zur Horizontalen schräg nach unten geneigt ist.
15. Brennanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungszug des Dampferzeugers (28) mit einem
Abstand von etwa 0,5 bis 4a an die Guteinlaufkammer (23) oder an den Kalzinator (14) angeschlossen ist, wobei der
Abstand (a) gleich der lichten Weite des Querschnitts der Einlaufkammer (23) beziehungsweise des Kalzinators (14) ist
16. Brennanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß an die Bypassgasleitung
(36) an einer Stelle vorzugsweise hinter dem Dampferzeuger (28) ein Analysator (52) zur Messung der Menge und/oder der
Zusammensetzung des Bypassgases angeschlossen ist.
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