JP2010126411A - Exhaust gas treatment method for cement firing equipment and treatment system therefor - Google Patents

Exhaust gas treatment method for cement firing equipment and treatment system therefor

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JP2010126411A JP2008304111A JP2008304111A JP2010126411A JP 2010126411 A JP2010126411 A JP 2010126411A JP 2008304111 A JP2008304111 A JP 2008304111A JP 2008304111 A JP2008304111 A JP 2008304111A JP 2010126411 A JP2010126411 A JP 2010126411A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust gas treatment system for cement firing equipment which can securely prevent the deposition and solidification of dust accompanied by an extraction gas by the minimum gas introduction without increasing a heat load in the cement production equipment. <P>SOLUTION: A gas extraction duct 10 connected to the gas exhaust duct 2b of the kiln inlet part 2 in a cement kiln 1 and extracting an extraction gas is formed by a single tube. The treatment system is also provided with a cooling means having: a cooling gas introduction duct 25 opening to the inside of the gas extraction duct 10, and, by blowing a gas for cooling to the circumferential direction of the gas extraction duct 10, while cooling the extraction gas, forming the swirling flow of the extraction gas to the axial direction; and a gas feeding means feeding the gas for cooling to the cooling gas introduction duct 25. Also, the connection part between the gas extraction duct 10 and the gas exhaust duct 2b is provided with stirring means 26a to 26d for an extraction gas blowing a gas to the circumferential direction of the gas extraction duct 10 and also on the side of the gas exhaust duct 1b. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、セメント焼成設備の系内における塩素濃度の上昇を抑える塩素バイパスを用いたセメント焼成設備の排ガス処理方法および処理システムに関するものである。   The present invention relates to an exhaust gas treatment method and treatment system for a cement firing facility using a chlorine bypass that suppresses an increase in the chlorine concentration in the system of the cement firing facility.

近年、廃棄物の廃棄処分問題を解決するため、セメント原料の一部あるいはセメントキルン内の加熱用燃料の一部として、各種の廃棄物が使用されている。しかしながら、特に合成樹脂等の廃棄物を上記燃料の一部としてセメントキルン内に投入する場合には、燃焼時に揮発性を有する塩素成分を発生する。このような塩素成分は、セメントキルン内から排出される排ガスに同伴して、上流側のプレヒータへと送られて行くものの、プレヒータの上段側へ移送されるにつれて雰囲気温度が融点以下になると、凝縮してセメント原料に付着し、再びセメントキルン内へと送られるとともに、雰囲気温度の上昇に伴って再度蒸発することになる。   In recent years, in order to solve the problem of waste disposal, various types of waste have been used as part of cement raw materials or part of heating fuel in cement kilns. However, in particular, when waste such as synthetic resin is introduced into the cement kiln as part of the fuel, a volatile chlorine component is generated during combustion. Such a chlorine component is accompanied by the exhaust gas discharged from the cement kiln and is sent to the upstream preheater. However, if the ambient temperature becomes lower than the melting point as it is transferred to the upper stage of the preheater, it is condensed. Then, it adheres to the cement raw material, is sent again into the cement kiln, and evaporates again as the ambient temperature rises.

このように、セメント焼成設備の系内に取り込まれた塩素成分は、セメントキルンおよびプレヒータ内で蒸発および凝縮を繰り返して循環するとともに、これに新たに投入される廃棄物から発生する塩素成分が加わることにより、その濃度が上昇して、コーチングによる上記プレヒータにおける閉塞が発生する等、安定的な操業を妨げるとともに、製造されたセメントクリンカーに品質にも悪影響を与えるという問題点を生じる。   As described above, the chlorine component taken into the system of the cement firing facility is repeatedly circulated and evaporated in the cement kiln and the preheater, and the chlorine component generated from the newly input waste is added thereto. As a result, the concentration of the preheater is increased due to the coating, and the stable operation is hindered, and the quality of the manufactured cement clinker is adversely affected.

そこで、例えば下記特許文献1においては、キルン排ガスの一部をキルンから抽気する行程と、該抽気した該排ガスを塩素化合物の融点以下に冷却する行程と、該排ガス中のダストを分級器により粗粉と微粉とに分離する行程と、分離された粗粉をキルンに戻し、微粉を分級器の下流側に送出する行程とを備えたキルン排ガス処理方法であって、前記キルン排ガスの抽気量の割合が、0%を超え5%以下であり、前記分級器での分離粒度を5μm〜7μmにして、前記送出される微粉量をキルン生産量の0.1%以下にしたことを特徴とする塩素バイパスによるキルン排ガス処理方法が提案されている。   Therefore, for example, in Patent Document 1 below, a process of extracting a part of the kiln exhaust gas from the kiln, a process of cooling the extracted exhaust gas to below the melting point of the chlorine compound, and dust in the exhaust gas are coarsened by a classifier. A kiln exhaust gas treatment method comprising a process of separating powder and fine powder, and a process of returning the separated coarse powder to the kiln and sending the fine powder to the downstream side of the classifier, wherein the extraction amount of the kiln exhaust gas The ratio is more than 0% and 5% or less, the separation particle size in the classifier is 5 μm to 7 μm, and the amount of fine powder delivered is 0.1% or less of the kiln production amount. A kiln exhaust gas treatment method using chlorine bypass has been proposed.

ところで、下記特許文献2に記載されているように、上記塩素バイパスにおいては、抽気した排ガスを塩素化合物の融点以下に冷却する際に、キルン排ガス用の立ち上がりダクトに接続した抽気ダクト(プローブ)において、上記抽気した排ガスを600〜700℃以下に急冷することによって、当該排ガス中に同伴したダストの微粉部分に塩素のような揮発成分が凝縮される結果、後工程の分級器において揮発成分濃度の高い微粉粉末を効果的に系外に排出し得ることが知られている。   By the way, as described in the following Patent Document 2, in the above-mentioned chlorine bypass, when cooling the extracted exhaust gas below the melting point of the chlorine compound, in the extraction duct (probe) connected to the rising duct for the kiln exhaust gas As a result of rapid cooling of the extracted exhaust gas to 600 to 700 ° C. or less, volatile components such as chlorine are condensed in the fine powder portion of the dust entrained in the exhaust gas. It is known that high fine powder can be effectively discharged out of the system.

そこで、同文献においては、排気ダクトに、内管と外管を有する2重管構造のプローブ(抽気ダクト)を接続し、上記内管を介して排ガスの一部を抽気するとともに、内管と外管との間の流体通路に冷却気体を供給し、さらに上記冷却気体を内管の先端部内方に案内して上記排ガス中に混合させることにより、上記プローブの先端部に混合急冷液域を形成した塩素バイパスにおける排ガス冷却方法が提案されている。   Therefore, in this document, a double pipe structure probe (bleeding duct) having an inner pipe and an outer pipe is connected to the exhaust duct, and a part of the exhaust gas is extracted through the inner pipe, A cooling gas is supplied to the fluid passage between the outer pipe and the cooling gas is guided inward of the tip of the inner pipe to be mixed into the exhaust gas. An exhaust gas cooling method in the formed chlorine bypass has been proposed.

しかしながら、上記排ガス冷却方法においては、上記立ち上がりダクトとの接続部において、上記プローブに水平部分が形成されてしまう。加えて、プローブの先端部(上記接続部)においては、立ち上がりダクトから流れ込む排ガスの一部と、内管と外管との間を上記排ガスの流れとは逆方向に流れて上記先端部に供給される冷却気体とが混合されるために、当該先端部において混合ガスの淀みが発生し、その流速が遅くなる。   However, in the exhaust gas cooling method, a horizontal portion is formed on the probe at the connection portion with the rising duct. In addition, at the tip of the probe (the connection part), a part of the exhaust gas flowing from the rising duct and the inner pipe and the outer pipe flow in the direction opposite to the flow of the exhaust gas and are supplied to the tip part. Since the cooling gas to be mixed is mixed, stagnation of the mixed gas is generated at the tip portion, and the flow velocity is slowed down.

この結果、上記排ガス中に同伴した塩素成分を含んだセメント原料を主成分とするダストのうちの比較的粒径の大きなものが、運転時間の経過にともなって、上記水平部分が形成されるとともに流速が遅くなった上記プローブの先端部に堆積し、最終的にはこれが固化してコーチングを発生する結果、抽気ダクトの断面積が小さくなって、排ガスの抽気が円滑に行えなくなるおそれがある。   As a result, dust having a relatively large particle size among the dusts mainly composed of cement raw materials containing chlorine components entrained in the exhaust gas is formed with the horizontal portion as the operating time elapses. As a result of accumulating at the tip of the probe having a slow flow rate and eventually solidifying and generating coaching, the cross-sectional area of the bleed duct becomes small, and there is a possibility that the exhaust gas cannot be bleed smoothly.

そこで、上記冷却気体の流量を増加させて、混合ガスの淀みの発生を防止しようとすると、キルン排ガスのダクトから上記プレヒータに至る排ガス系は、負圧に保持されているために、温度の低い上記冷却気体が立ち上がりダクトから上記プレヒータへと流入してしまい、この結果プレヒータにおいて熱量の損失を招くという問題が生じる。また、内管と外管との間の流体通路に冷却気体を供給する供給管を、上記接続部に近づけることも考えられるが、通常上記立ち上がりダクトの外面には、厚い断熱材が施工されているために、上記先端部において上記混合ガスの淀みが発生することを避けることは、現実的には困難である。   Therefore, if the flow rate of the cooling gas is increased to prevent the stagnation of the mixed gas, the exhaust gas system from the kiln exhaust gas duct to the pre-heater is maintained at a negative pressure, so the temperature is low. The cooling gas rises and flows into the preheater from the duct, and as a result, there arises a problem that a heat amount is lost in the preheater. In addition, it is conceivable that the supply pipe for supplying the cooling gas to the fluid passage between the inner pipe and the outer pipe is brought close to the connecting portion, but usually a thick heat insulating material is applied to the outer surface of the rising duct. Therefore, it is practically difficult to avoid the stagnation of the mixed gas at the tip.

加えて、上記排ガス冷却方法にあっては、プローブを2重管構造としているために、上記運転を停止して、人手によって上記内管の内壁面に付着・堆積したダストを破壊して吹き飛ばそうとしても、上記外管が妨げとなって、作業用のエヤー棒、鉄ベラ、バール等の用具を上記内管内の所望箇所に挿入すること自体が難しいという問題点がある。
特許第3318714号公報 特開平11−35355号公報
In addition, in the exhaust gas cooling method, since the probe has a double-pipe structure, the operation is stopped, and the dust adhered and deposited on the inner wall surface of the inner pipe is manually destroyed and blown away. However, there is a problem in that it is difficult to insert a tool such as an air rod, iron spatula, or bar for working into a desired location in the inner tube because the outer tube is obstructed.
Japanese Patent No. 3318714 JP-A-11-35355

この発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、セメント製造設備における熱負荷を増加させることなく、最小の気体導入によって、抽気ガスに同伴したダストが抽気ダクト内に堆積・固化することを確実に防止することができるセメント焼成設備の排ガス処理システムを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and it is ensured that dust accompanying the extraction gas is deposited and solidified in the extraction duct by introducing a minimum amount of gas without increasing the heat load in the cement manufacturing facility. It is an object of the present invention to provide an exhaust gas treatment system for cement firing equipment that can be prevented.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、セメント原料を焼成するセメントキルンから排出されて上記セメント原料を予熱するプレヒータへと送られるダストを含む排ガスの一部を抽気ガスとして抽気して、当該抽気ガスに含まれていた塩素化合物を除去するためのセメント焼成設備の排ガス処理システムであって、上記プレヒータの最下部または上記セメントキルンの窯尻部の排気ダクトに接続されて上記抽気ガスを抽気する抽気ダクトと、この抽気ダクトから抽気された上記抽気ガスを塩素化合物の融点以下に冷却する冷却手段と、この冷却手段によって冷却された上記抽気ガスから所定粒度以上の上記ダストを分離する固気分離手段と、この固気分離手段において所定粒度以上の上記ダストが分離された抽気ガスから同伴した上記所定粒度以下の微粉ダストを捕集・除去するダスト捕捉手段と、このダスト捕捉手段の下流側に設けられて上記抽気ガスを吸引する誘引ファンとを備えてなり、上記抽気ダクトは、単管によって形成され、かつ上記冷却手段は、上記抽気ダクト内に開口して冷却用気体を当該抽気ダクトの周方向に吹き込むことにより、上記抽気ガスを冷却しつつ軸線方向に上記抽気ガスの旋回流を形成させる冷却気体導入ダクトと、この冷却気体導入ダクトに上記冷却用気体を供給する給気手段とを有するとともに、上記抽気ダクトと上記排気ダクトとの接続部に、気体を上記抽気ダクトの周方向であって、かつ上記排気ダクト側に吹き込む上記抽気ガスの撹拌手段を設けたことを特徴とするものである。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 is characterized in that a part of exhaust gas containing dust discharged from a cement kiln for firing cement raw material and sent to a preheater for preheating the cement raw material is used as extraction gas. An exhaust gas treatment system for a cement firing facility for extracting and removing chlorine compounds contained in the extracted gas, wherein the exhaust gas treatment system is connected to an exhaust duct at the bottom of the preheater or the kiln bottom of the cement kiln. An extraction duct for extracting the extraction gas; a cooling means for cooling the extraction gas extracted from the extraction duct to a melting point of a chlorine compound or less; and the dust having a predetermined particle size or more from the extraction gas cooled by the cooling means. A solid-gas separation means for separating the gas and the extracted gas from which the dust having a predetermined particle size or more is separated in the solid-gas separation means A dust trapping means for collecting and removing fine dust particles having a predetermined particle size or less, and an induction fan provided on the downstream side of the dust trapping means for sucking the extraction gas. The cooling means is formed by a pipe, and the cooling means opens into the extraction duct and blows cooling gas in the circumferential direction of the extraction duct, whereby the extraction gas swirls in the axial direction while cooling the extraction gas. And a supply means for supplying the cooling gas to the cooling gas introduction duct, and gas is supplied to the connection portion between the extraction duct and the exhaust duct. The extraction gas is stirred in the direction and is blown toward the exhaust duct.

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、上記撹拌手段が、上記抽気ダクトの周方向に沿って間隔をおいて配設され、上記気体を上記抽気ガスの旋回流と同じ上記周方向であって、かつ上記排気ダクト側に噴出させる複数本の気体供給管を有してなることを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the stirring means is disposed at intervals along the circumferential direction of the extraction duct, and the gas is swirled by the extraction gas. It has the same circumferential direction as that of the flow, and has a plurality of gas supply pipes ejected to the exhaust duct side.

さらに、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、上記排気ダクトの側壁であって、上記抽気ダクトの接続部下方に、上記排気ダクト側に向けて気体を吹き込む第2の撹拌手段を設けたことを特徴とするものである。   Furthermore, the invention described in claim 3 is the side wall of the exhaust duct according to claim 1 or 2, wherein the gas is blown toward the exhaust duct side below the connection part of the extraction duct. A second stirring means is provided.

また、請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、上記固気分離手段の入口側に上記抽気ガスの流量調整装置が設けられ、かつ上記ダスト捕捉手段によって捕集された上記微粉ダストの塩素濃度を検出する塩素濃度検出装置とが設けられ、上記プレヒータの最下部または上記セメントキルンの窯尻部の内部であって上記抽気ダクトの接続部近傍に、上記排ガスに上記セメント原料を分散させる分散手段が設けられるとともに、上記分散手段により分散させる上記セメント原料の量を調整する駆動手段と、上記抽気ガスの温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段によって検出された温度に基づいて上記駆動手段を制御して上記抽気ガスの温度を950℃〜1150℃の範囲に保持する第1の制御装置と、上記塩素濃度検出手段の検出信号に基づいて、上記第1の制御装置による制御によっても、上記バグフィルタによって捕集された上記微粉ダストの塩素濃度が5〜20%の範囲を逸脱した場合に、当該微粉ダストの塩素濃度が5〜20%の範囲になるように、上記誘引ファンによる上記抽気ガスの吸引量および/または上記抽気ガスの流量調整装置を制御して上記固気分離手段における上記所定粒度を12μm〜30μmの範囲内に調整する第2の制御装置とを備えてなることを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the extraction gas flow rate adjusting device is provided on the inlet side of the solid gas separation means, and the dust trapping means. And a chlorine concentration detection device for detecting the chlorine concentration of the fine dust collected by the inside of the bottom part of the preheater or the kiln bottom of the cement kiln and in the vicinity of the connection part of the extraction duct, Dispersing means for dispersing the cement raw material in the exhaust gas is provided, driving means for adjusting the amount of the cement raw material dispersed by the dispersing means, temperature detecting means for detecting the temperature of the extraction gas, and temperature detection A first controller for controlling the driving means based on the temperature detected by the means to maintain the temperature of the extraction gas in a range of 950 ° C to 1150 ° C; Based on the detection signal of the chlorine concentration detection means, even if the chlorine concentration of the fine dust collected by the bag filter deviates from the range of 5 to 20% by the control by the first control device, The predetermined amount in the solid gas separation means is controlled by controlling the amount of the extraction gas sucked by the attraction fan and / or the flow rate adjustment device of the extraction gas so that the chlorine concentration of the fine dust is in the range of 5 to 20%. And a second control device that adjusts the particle size within a range of 12 μm to 30 μm.

そして、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、上記固気分離手段が、サイクロン型分級機であるとともに、上記ダスト捕捉手段が、バグフィルタであることを特徴とするものである。   The invention according to claim 5 is the invention according to claim 4, wherein the solid-gas separation means is a cyclone classifier and the dust trapping means is a bag filter. Is.

また、請求項6に記載の発明は、請求項4または5に記載の発明において、上記分散手段が、上記セメント原料を上記プレヒータから窯尻部へ投入する原料シュートの落口の下方に、当該落口の直下に向けて出没自在に設けられ、上記落口から落下する上記セメント原料を上記排ガス中に分散させる分散板であることを特徴とするものである。   Further, the invention according to claim 6 is the invention according to claim 4 or 5, wherein the dispersing means is disposed below the outlet of the raw material chute for feeding the cement raw material from the preheater to the kiln bottom. It is a dispersion plate that is provided so as to be able to move in and out directly below the drop, and disperses the cement raw material falling from the drop in the exhaust gas.

請求項1〜6のいずれかに記載の発明においては、冷却気体導入ダクトから抽気ダクト内に冷却用気体を吹き込んで、抽気ダクト内に軸線方向に向けて抽気ガスの旋回流を形成することにより、上記抽気ガスを冷却させつつ、抽気ダクト内におけるダストの堆積を防止することができる。   In the invention according to any one of claims 1 to 6, a cooling gas is blown into the extraction duct from the cooling gas introduction duct, and a swirling flow of the extraction gas is formed in the extraction duct in the axial direction. The dust extraction in the extraction duct can be prevented while cooling the extraction gas.

加えて、上記抽気ダクトと排気ダクトとの接続部に、気体を抽気ダクトの周方向であって、かつ上記排気ダクト側に吹き込む上記抽気ガスの撹拌手段を設けているために、上記接続部近傍においても、抽気ガスの旋回流を生じさせることができる。したがって、上記冷却空気導入ダクトを配置することが難しい抽気ダクトの排気ダクトとの接続部近傍においても、上記旋回流によって比較的粒径の大きなダストも吹き飛ばすことにより、上記内壁に固着・硬化することを防止することができる。   In addition, the connection part between the extraction duct and the exhaust duct is provided with a stirring means for the extraction gas that blows gas toward the exhaust duct in the circumferential direction of the extraction duct. In this case, the swirling flow of the extraction gas can be generated. Therefore, even in the vicinity of the connection portion of the extraction duct where the cooling air introduction duct is difficult to arrange with the exhaust duct, the dust having a relatively large particle size is blown away by the swirling flow, thereby being fixed and cured on the inner wall. Can be prevented.

この結果、セメント製造設備における熱負荷を増加させることなく、最小の気体導入によって、抽気ガスに同伴したダストが抽気ダクト内に堆積・固化することを確実に防止することができる。
また、万一上記抽気ダクト内にダストの堆積が生じた場合においても、当該抽気ダクトを単管によって形成しているために、保守作業が容易になるという利点もある。
As a result, it is possible to reliably prevent the dust accompanying the extraction gas from being accumulated and solidified in the extraction duct by introducing a minimum amount of gas without increasing the heat load in the cement manufacturing facility.
In addition, even if dust is accumulated in the extraction duct, there is an advantage that maintenance work is facilitated because the extraction duct is formed of a single pipe.

ここで、上記撹拌手段としては、請求項2に記載の発明にように、複数本の気体供給管を上記抽気ダクトの周方向に沿って間隔をおいて配設することにより構成することができる。この際に、上記気体供給管を、上記気体を抽気ガスの旋回流と同じ周方向であって、かつ排気ダクト側に噴出させるように設ければ、排気ダクトから抽気ダクトへの入口近傍において、すでに上記抽気ガスの旋回流を形成させることができるために好適である。   Here, the stirring means can be configured by arranging a plurality of gas supply pipes at intervals along the circumferential direction of the extraction duct, as in the invention described in claim 2. . At this time, if the gas supply pipe is provided so that the gas is in the same circumferential direction as the swirling flow of the extraction gas and jetted to the exhaust duct side, in the vicinity of the inlet from the exhaust duct to the extraction duct, This is suitable because a swirling flow of the extraction gas can already be formed.

さらに、上記撹拌手段に加えて、請求項3に記載の発明のように、排気ダクトの側壁であって上記抽気ダクトの接続部下方に、上記排気ダクト側に向けて気体を吹き込む第2の撹拌手段を設ければ、上記排気ダクト側から抽気ダクト内へと迷い込もうとする比較的粒度の大きなダストを上記排気ダクト側へ押し返して、その抽気ダクト内への流入を抑えることができる。この結果、抽気ダクトから導入されるダストの粒度の分布を、塩素化合物が凝縮し易い比較的小さなものを主体としたものにすることが可能になる。   Further, in addition to the agitation means, as in the invention according to claim 3, the second agitation in which gas is blown toward the exhaust duct side wall of the exhaust duct and below the connection part of the extraction duct By providing the means, dust having a relatively large particle size, which tends to stray from the exhaust duct side into the bleed duct, can be pushed back to the exhaust duct side to suppress the inflow into the bleed duct. As a result, the particle size distribution of the dust introduced from the bleed duct can be mainly composed of a relatively small one that easily condenses chlorine compounds.

ところで、本発明者等は、請求項1に記載の構成を有する塩素バイパスを用いた場合において、塩素濃度および微粉ダストの粒度が、ハンドリング性に与える影響についても検討を行った。   By the way, when the chlorine bypass which has the structure of Claim 1 was used, this inventor etc. also examined the influence which the chlorine concentration and the particle size of a fine dust have on handling property.

先ず、セメント原料粉の平均粒子は、最大200μmから最小数μmまで分布しているものの、概ね20μm〜30μm程度である。したがって、抽気ガス中からのダストの分級粒度を10μm以下にすると、最終的に抽気ガスから捕集されるダストの殆どは塩素粒子となり、これに極微細なセメント原料粉が混入しているものと考えられる。   First, although the average particle | grains of cement raw material powder are distributed from the maximum 200 micrometers to the minimum several micrometers, they are about 20 micrometers-about 30 micrometers in general. Therefore, when the classification particle size of the dust from the extraction gas is set to 10 μm or less, most of the dust finally collected from the extraction gas becomes chlorine particles, which are mixed with ultrafine cement raw material powder. Conceivable.

したがって、上記分級粒度を10μm以下にすると、急激に塩素濃度が高くなることに加えて、捕集された微粉ダストが綿状になり、この結果ハンドリング性が極端に悪化するとともに、塩素成分の潮解等に起因して、設備の閉塞や詰まりの原因となるコーチングが発生し易くなるとの知見を得た。また、微粉ダストにおける塩素濃度を20%以下に抑えれば、搬送過程においてコーチングに起因する微粉ダストの付着や詰まりの発生を防止し得ることが判明した。   Therefore, when the classified particle size is 10 μm or less, in addition to the rapid increase in chlorine concentration, the collected fine dust becomes cotton-like, resulting in extremely deteriorated handling properties and clarification of chlorine components. As a result, it has been found that coaching that causes blockage and clogging of equipment is likely to occur. It has also been found that if the chlorine concentration in the fine powder dust is suppressed to 20% or less, adhesion of fine powder dust and clogging due to coating can be prevented in the conveyance process.

次いで、セメントキルンからの抽気ガスを塩素化合物の融点以下に冷却し、サイクロン型分級機によって粒度が約25μm以上のダストを上記抽気ガスから分離した後に、バグフィルタによって粒度が約25μm以下の微粉ダストを捕集するに際して、上記抽気ガスに積極的にセメント原料を分散させることにより、当該抽気ガス中のダスト濃度を変化させて、上記微粉ダストの塩素濃度に与える影響を見たところ、図5に示すように、ダスト濃度が高くなるに従って、塩素濃度が低下することが確認された。   Next, the extraction gas from the cement kiln is cooled to below the melting point of the chlorine compound, the dust having a particle size of about 25 μm or more is separated from the extraction gas by a cyclone type classifier, and then the fine dust having a particle size of about 25 μm or less by a bag filter. When collecting the cement raw material actively in the extraction gas to change the dust concentration in the extraction gas and seeing the effect on the chlorine concentration of the fine dust. As shown, it was confirmed that the chlorine concentration decreased as the dust concentration increased.

さらに、抽気されるセメントキルンからの排ガスに、セメント原料を積極的に分散させれば、抽気ガス中のダスト濃度が高くなるとともに、上記排ガスの温度が低下する。そして、この関係は、図6に示すように、概ね比例関係にあることが判った。   Further, if the cement raw material is positively dispersed in the exhaust gas from the extracted cement kiln, the dust concentration in the extraction gas increases and the temperature of the exhaust gas decreases. Then, it was found that this relationship is generally proportional as shown in FIG.

したがって、図5および図6から、図7に示すように、セメント原料の分散によって抽気ガスの温度を調整することにより、抽気ガス中のダスト濃度を調整し、最終的に捕集された微粉ダストの塩素濃度を容易に制御することができるとの知見を得るに至った。そして、上記確認試験により、当該塩素濃度を上述したハンドリング性に影響を与えない20%以下とするためには、抽気ガスの温度を1150℃以下にすればよいことも判明した。   Therefore, from FIG. 5 and FIG. 6, as shown in FIG. 7, the dust concentration in the extracted gas is adjusted by adjusting the temperature of the extracted gas by dispersing the cement raw material, and finally collected fine dust It came to the knowledge that the chlorine concentration of can be easily controlled. And it became clear by the said confirmation test that in order to make the said chlorine concentration into 20% or less which does not affect the handling property mentioned above, the temperature of extraction gas should just be made into 1150 degreeC or less.

また、サイクロン型分級機によって抽気ガスから粗粉ダストを分離する際に、分級粒度を小さくすれば、微粉ダストの粒度が小さくなるために、当該微粉ダストにおける塩素濃度も高くなる。しかしながら、上述したように上記分級粒度を10μm以下にすると、最終的に抽気ガスから捕集されるダストの殆どは塩素粒子となり、これによって塩素濃度が急激に高くなるのに対して、10μm以上、より好ましくは12μm以上の範囲内において調整すれば、上記抽気ガスの温度を1150℃以下に設定する限りにおいて、塩素濃度を20%以下に抑え得ることも判った。   Further, when separating the coarse dust from the extracted gas by the cyclone classifier, if the classification particle size is reduced, the particle size of the fine dust is reduced, so that the chlorine concentration in the fine dust is also increased. However, when the classification particle size is set to 10 μm or less as described above, most of the dust finally collected from the extraction gas becomes chlorine particles, and the chlorine concentration rapidly increases thereby. More preferably, if the adjustment is made within a range of 12 μm or more, the chlorine concentration can be suppressed to 20% or less as long as the temperature of the extraction gas is set to 1150 ° C. or less.

したがって、請求項4〜請求項6のいずれかに記載の発明によれば、抽気ガス中に含まれる塩素濃度の高い微粉ダストをダスト捕捉手段によって捕集して除去することにより、系内における塩素濃度が上昇することを防止することができる。加えて、抽気ガスが抽気されるプレヒータの最下部またはセメントキルンの窯尻部の排ガスに、セメント原料を分散させて当該抽気ガスの温度を950℃〜1150℃の範囲に保持することにより、容易に最終的に捕集された微粉ダストの塩素濃度を20%以下にすることができる。   Therefore, according to the invention according to any one of claims 4 to 6, chlorine in the system is collected by collecting and removing fine dust dust having a high chlorine concentration contained in the extraction gas by the dust trapping means. It is possible to prevent the concentration from increasing. In addition, by dispersing the cement raw material in the exhaust gas at the bottom of the preheater where the extraction gas is extracted or the kiln bottom of the cement kiln, the temperature of the extraction gas is easily maintained in the range of 950 ° C to 1150 ° C. The chlorine concentration of the fine dust finally collected can be reduced to 20% or less.

このため、上記微粉ダストのハンドリング性に優れるとともに、搬送中に当該微粉ダストに含まれる塩素成分によって、設備に閉塞や詰まり等の弊害が生じるおそれがなく、安定的な操業を行うことができる。   For this reason, while being excellent in the handling property of the said fine powder dust, the chlorine component contained in the said fine powder dust during conveyance does not have a possibility that problems, such as obstruction | occlusion and clogging, may arise, and can operate stably.

また、固気分離手段における分級粒度を、12μm〜30μmの範囲内に調整すれば良いために、上記固気分離手段として例えば汎用のサイクロン型分級機等を用いることができ、設備コストが嵩むおそれもない。   In addition, since the classification particle size in the solid-gas separation means may be adjusted within a range of 12 μm to 30 μm, for example, a general-purpose cyclone classifier can be used as the solid-gas separation means, which may increase the equipment cost. Nor.

ここで、抽気ガスの温度を950℃以上とし、この結果微粉ダストにおける塩素濃度を5%以上としたのは、上記抽気ガスの温度が950℃以下となるほどに排ガスにセメント原料を分散させると、熱損失が大きくなって経済性に劣るとともに、抽気ガスのダスト濃度が過度に高くなり、この結果最終的に捕集・除去される微粉ダストの嵩が大きくなって不都合だからである。   Here, the temperature of the extraction gas is set to 950 ° C. or more, and as a result, the chlorine concentration in the fine dust is set to 5% or more. When the cement raw material is dispersed in the exhaust gas so that the temperature of the extraction gas becomes 950 ° C. or less, This is because the heat loss becomes large and the economy is inferior, and the dust gas dust concentration becomes excessively high. As a result, the volume of fine dust that is finally collected and removed becomes large, which is inconvenient.

また、固気分離手段における分級粒度を、12μm〜30μmとしたのは、上述したように分級粒度が12μmに満たないと、微粉ダストにおける塩素粒子の比率が急激に高まり、この結果微粉ダストにおける塩素濃度を20%以下に抑えることが困難になるからであり、他方分級粒度が30μmを超えると、最終的に処分すべき微粉ダストの量が多くなって不経済だからである。   Further, the classification particle size in the solid-gas separation means is set to 12 μm to 30 μm, as described above, if the classification particle size is less than 12 μm, the ratio of chlorine particles in the fine dust rapidly increases, and as a result, the chlorine in the fine dust This is because it is difficult to suppress the concentration to 20% or less. On the other hand, if the classified particle size exceeds 30 μm, the amount of fine dust to be finally disposed increases, which is uneconomical.

さらに、上述したように、上記排ガス中に分散させて抽気ガス中のダスト濃度を高めるセメント原料としては、上記プレヒータの最下段から原料シュートを介して上記窯尻部に投入されるセメント原料を用いれば、既存の設備を大幅に変更する必要がなく、しかも当該セメント原料の温度が高いために、温度調整のためには比較的多くの量を分散させる必要があり、よって抽気ガス中のダスト濃度を高めて、容易に微粉ダストの塩素濃度を20%以下にすることができるという利点がある。   Further, as described above, as the cement raw material that is dispersed in the exhaust gas and increases the dust concentration in the extraction gas, the cement raw material that is introduced into the kiln bottom through the raw material chute from the lowest stage of the preheater is used. For example, it is not necessary to significantly change existing equipment, and since the temperature of the cement raw material is high, it is necessary to disperse a relatively large amount to adjust the temperature. The chlorine concentration of the fine dust can be easily reduced to 20% or less.

また、上記原料シュートから窯尻部に投入されるセメント原料の分散と併行して、上記プレヒータにおける600℃〜700℃のセメント原料や、当該プレヒータへと搬送される前の温度が50℃〜100℃と低いセメントの生原料を、上記窯尻部における温度調整用として供給した場合には、これらのセメントの原料は上記原料シュートからのセメント原料と比較して温度が一段と低いために、排ガス中に少量分散させることにより、上記抽気ガスの温度を効率的に低下させることができる。   Further, in parallel with the dispersion of the cement raw material charged from the raw material chute to the kiln bottom, the cement raw material at 600 ° C. to 700 ° C. in the preheater and the temperature before being conveyed to the preheater are 50 ° C. to 100 ° C. When raw materials of cement as low as ℃ are supplied for temperature adjustment in the kiln bottom, these cement materials are much lower in temperature than the cement material from the material chute. By dispersing in a small amount, the temperature of the extraction gas can be efficiently reduced.

他方、この場合には、抽気ガスの温度に対する当該抽気ガス中のダスト濃度が相対的に低くなるために、微粉ダストの塩素濃度が高くなる傾向になる。そこで、上記固気分離手段における上記所定粒度を12μm〜30μmの範囲内において大きめの粒度に調整することにより、また請求項3〜5に記載の発明においては、第2の制御装置によって上記微粉ダストの塩素濃度が5〜20%の範囲になるように、上記固気分離手段における上記所定粒度を調整することにより、当該塩素濃度を20%以下にすることができる。   On the other hand, in this case, since the dust concentration in the extraction gas with respect to the temperature of the extraction gas is relatively low, the chlorine concentration of the fine dust tends to be high. Therefore, by adjusting the predetermined particle size in the solid-gas separation means to a larger particle size within a range of 12 μm to 30 μm, and in the inventions according to claims 3 to 5, the fine dust is controlled by a second controller. The chlorine concentration can be reduced to 20% or less by adjusting the predetermined particle size in the solid-gas separation means so that the chlorine concentration in the range is 5 to 20%.

さらに、請求項4〜6のいずれかに記載の発明においては、抽気ガスの温度をセメント原料の分散によって、すなわち従来よりも抽気ガス中のダスト濃度を高めて、最終的に微粉ダストの塩素濃度を20%以下に使用とするものであるから、上記抽気ダクトの内壁へのダストの堆積は生じ易くなる。   Further, in the invention according to any one of claims 4 to 6, the temperature of the extraction gas is increased by dispersing the cement raw material, that is, the dust concentration in the extraction gas is increased more than before, and finally the chlorine concentration of the fine dust. Therefore, the accumulation of dust on the inner wall of the bleed duct is likely to occur.

ところが、上記内壁に堆積したダストは、セメント原料を主体とする粉体のままであるために、上記ダスト除去ノズルからの気体によって、容易に吹き飛ばすことができる。この結果、請求項4〜6に記載の発明においては、特に上記ダスト除去ノズルによる顕著なダスト除去効果を得ることができる。   However, since the dust deposited on the inner wall remains as a powder mainly composed of cement raw material, it can be easily blown away by the gas from the dust removal nozzle. As a result, in the inventions according to claims 4 to 6, a remarkable dust removal effect can be obtained particularly by the dust removal nozzle.

図1〜図4は、本発明に係るセメント焼成設備の排ガス処理システムの実施形態を示すものである。
先ず、図1に基づいて上記排ガス処理システムが設けられたセメント製造設備について説明すると、図中符号1がセメント原料を焼成するためのセメントキルンある。このセメントキルン1は、軸芯回りに回転自在に設けられたロータリーキルンであり、その図中左方の端部に、ロータリー部分を支持する窯尻ハウジング2aおよびその立ち上がり部(排気ダクト)2bからなる窯尻部2が設けられている。
1 to 4 show an embodiment of an exhaust gas treatment system for a cement firing facility according to the present invention.
First, a cement manufacturing facility provided with the exhaust gas treatment system will be described with reference to FIG. 1. In the figure, reference numeral 1 denotes a cement kiln for firing cement raw materials. The cement kiln 1 is a rotary kiln provided so as to be rotatable around an axis, and includes a kiln butt housing 2a for supporting the rotary portion and a rising portion (exhaust duct) 2b at the left end in the figure. A kiln bottom 2 is provided.

また、この窯尻部2の上流側に、セメント原料を予熱するためのプレヒータ3が設けられるとともに、図中右方の窯前(図示を略す。)に、内部を加熱するための主バーナが設けられている。   A preheater 3 for preheating the cement raw material is provided on the upstream side of the kiln bottom 2, and a main burner for heating the inside is provided in front of the right kiln (not shown) in the drawing. Is provided.

ここで、プレヒータ3は、上下方向に直列的に配置された複数段(例えば4段)のサイクロンによって構成されており、最上段(4段目)のサイクロン3aにセメント原料が供給されるとともに、このサイクロン3aの底部には、内部のセメント原料をセメントキルン1の窯尻部2へと送る原料シュート4が接続されている。   Here, the preheater 3 is composed of a plurality of (for example, four) cyclones arranged in series in the vertical direction, and the cement raw material is supplied to the uppermost (fourth) cyclone 3a. A raw material chute 4 is connected to the bottom of the cyclone 3a to send the internal cement raw material to the kiln bottom 2 of the cement kiln 1.

他方、窯尻部2の立ち上がり部2bには、セメントキルン1から排出された燃焼排ガスを最下段のサイクロンへと供給する排ガス管5が接続されているおり、最上段のサイクロンの上部から排出された排ガスが、排気ファンによって排気ラインを介して排気されて行くようになっている。   On the other hand, an exhaust pipe 5 for supplying the combustion exhaust gas discharged from the cement kiln 1 to the lowermost cyclone is connected to the rising part 2b of the kiln bottom part 2, and is discharged from the upper part of the uppermost cyclone. Exhaust exhaust gas is exhausted through an exhaust line by an exhaust fan.

そして、上記構成からなるセメント製造設備に、塩素バイパスと呼ばれる排ガス処理システムが併設されている。
この処理システムは、セメントキルン1から排出されてプレヒータ3へと送られるダストを含む排ガスの一部を抽気ガスとして抽気して、当該抽気ガスに含まれていた塩素化合物を除去するためのもので、図中符号10がセメントキルン1の窯尻部2の立ち上がり部(立ち上がりダクト)2bに接続されて上記抽気ガスを抽気する抽気ダクトである。
And the exhaust gas treatment system called a chlorine bypass is attached to the cement manufacturing equipment which consists of the said structure.
This processing system is for extracting a part of exhaust gas containing dust discharged from the cement kiln 1 and sent to the preheater 3 as extraction gas, and removing chlorine compounds contained in the extraction gas. In the figure, reference numeral 10 denotes an extraction duct that is connected to a rising portion (rising duct) 2b of the kiln bottom 2 of the cement kiln 1 and extracts the extracted gas.

そして、この処理システムにおいては、抽気ダクト10内の抽気ガスを塩素化合物の融点以下に冷却する冷却手段11と、この冷却手段11によって冷却された抽気ガスから所定粒度以上のダストを分離するサイクロン型分級機(固気分離手段)12と、このサイクロン型分級機12において所定粒度以上のダストが分離された抽気ガスから同伴した微粉ダストを捕集・除去するバグフィルタ(ダスト捕捉手段)13と、このバグフィルタ13の下流側に設けられて抽気ガスを吸引する誘引ファン14とが設けられている。   And in this processing system, the cooling means 11 which cools the extraction gas in the extraction duct 10 to below melting | fusing point of a chlorine compound, and the cyclone type which isolate | separates dust more than predetermined particle size from the extraction gas cooled by this cooling means 11 A classifier (solid gas separating means) 12, a bag filter (dust capturing means) 13 for collecting and removing fine dust accompanying the extracted gas from which dust of a predetermined particle size or more has been separated in the cyclone type classifier 12; An induction fan 14 is provided on the downstream side of the bag filter 13 and sucks the extracted gas.

ここで、図2〜図4に示すように、抽気ダクト10は、内径が600mmφ〜1000mmφの単管であり、立ち上がり部2bとの接続部近傍に略水平となる水平部分10aが形成されるとともに、当該水平部分10aからサイクロン型分級機12へ向けて立ち上がり部分10bが形成されている。なお、図中符号24は、立ち上がり部2bの外周に施工された断熱材である。そして、この抽気ダクト10の水平部分10aに、冷却手段11が設けられている。   Here, as shown in FIGS. 2 to 4, the bleed duct 10 is a single pipe having an inner diameter of 600 mmφ to 1000 mmφ, and a horizontal portion 10a that is substantially horizontal is formed in the vicinity of the connection portion with the rising portion 2b. A rising portion 10 b is formed from the horizontal portion 10 a toward the cyclone type classifier 12. In addition, the code | symbol 24 in a figure is the heat insulating material constructed in the outer periphery of the standup | rising part 2b. A cooling means 11 is provided at the horizontal portion 10 a of the bleed duct 10.

この冷却手段11は、抽気ダクト10の水平部分10aに設けられた冷却空気(気体)導入ダクト25と、この冷却空気導入ダクト25へ冷却用空気を供給する図示されない冷却ファン(給気手段)とからなる主冷却部と、撹拌手段および第2の撹拌手段からなる補助冷却部とから概略構成されたものであり、上記冷却用の空気によって抽気ガスの温度を塩素化合物の融点(600〜700℃)以下に冷却するものである。ここで、冷却空気導入ダクト25は、抽気ダクト10の水平部分10aの上部に設けられるとともに、その開口部が当該抽気ダクト10の円周方向に沿って冷却空気を吹き込むように配置されている。   The cooling means 11 includes a cooling air (gas) introduction duct 25 provided in the horizontal portion 10 a of the extraction duct 10, and a cooling fan (supply means) (not shown) that supplies cooling air to the cooling air introduction duct 25. And an auxiliary cooling unit including a stirring unit and a second stirring unit, and the temperature of the bleed gas is set to the melting point of the chlorine compound (600 to 700 ° C.) by the cooling air. ) It cools to the following. Here, the cooling air introduction duct 25 is provided at the upper part of the horizontal portion 10 a of the extraction duct 10, and the opening is arranged so as to blow cooling air along the circumferential direction of the extraction duct 10.

また、立ち上がり部2bの側壁であって、抽気ダクト10の開口部の周縁には、空気(気体)を抽気ダクト10の周方向であって、かつ立ち上がり部2b側に吹き込む抽気ガスの撹拌手段が設けられている。この撹拌手段は、図2および図3に示すように、抽気ダクト10の円周方向に沿ってその上下部と両側部との合計4箇所に配設された空気(気体)供給管26a〜26dと、これら空気供給管26a〜26dに空気を供給する図示されない送風ファンとから概略構成されたものである。   In addition, on the side wall of the rising portion 2b and on the peripheral edge of the opening of the extraction duct 10, there is an extraction gas stirring means for blowing air (gas) in the circumferential direction of the extraction duct 10 and toward the rising portion 2b. Is provided. As shown in FIGS. 2 and 3, the agitation means includes air (gas) supply pipes 26 a to 26 d arranged at a total of four locations along the circumferential direction of the extraction duct 10, that is, the upper and lower portions and both side portions. And a blower fan (not shown) for supplying air to the air supply pipes 26a to 26d.

なお、これら4箇所に設けられた空気供給管26a〜26dは、抽気ダクト10に設けた冷却空気導入ダクト25と同じ方向、すなわち上記抽気ガスの旋回流と同じ周方向に向けて、かつ立ち上がり部2b側に向けて空気を吹き出すように設けられている。   Note that the air supply pipes 26a to 26d provided at these four locations are directed in the same direction as the cooling air introduction duct 25 provided in the extraction duct 10, that is, in the same circumferential direction as the swirling flow of the extraction gas. It is provided so as to blow out air toward the 2b side.

ところで、これら空気供給管26a〜26dによって、抽気ダクト10の入口付近における立ち上がり管2b内において旋回流を生じさせる際には、当該旋回流の図3中の右半分に示す下方への流れは、立ち上がり部2b内を上昇する排ガスの流れによって阻害され、その流速は漸次遅くなる。そして、上記旋回流の底部においてその速度は最も遅くなる。そして、この旋回流の流速が遅い部分において、排ガス中のダストのうち比較的粒度の大きなものが、抽気ダクト10内へと迷い込んで内壁に堆積しやすくなる。   By the way, when the swirl flow is generated in the rising pipe 2b in the vicinity of the inlet of the extraction duct 10 by the air supply pipes 26a to 26d, the downward flow shown in the right half of FIG. It is hindered by the flow of the exhaust gas rising in the rising portion 2b, and the flow velocity gradually decreases. And the speed becomes the slowest at the bottom of the swirl flow. And in the part where the flow velocity of this swirling flow is slow, dust having a relatively large particle size among the dust in the exhaust gas easily strays into the extraction duct 10 and easily accumulates on the inner wall.

これに対して、上記旋回流の図3中の左半分に示す上方への流れは、立ち上がり部2b内を上昇する排ガスの流れによって促進され、その流速は漸次遅くなる。そして、上記旋回流の頂部においてその速度は最も速くなる。   On the other hand, the upward flow shown in the left half of FIG. 3 of the swirling flow is promoted by the flow of the exhaust gas rising in the rising portion 2b, and the flow velocity gradually decreases. And the speed becomes the fastest at the top of the swirl flow.

そこで、図3にそれぞれの流量の大小を矢印の長さ寸法によって模式的に示すように、本実施形態においては、旋回流の流速が遅くなる図3中右側および底部に配置された空気供給管26a、26bから吹き出す空気の量が、図3中左側および頂部底部に配置された空気供給管26d、26cから吹き出す空気の量よりも大きくなるように設定されている。これにより、上記旋回流の速度が遅くなる部分において、排ガス中のダストのうち比較的粒度の大きなものが滞留して抽気ダクト10内へと迷い込むことが防止されるようになっている。   Therefore, as schematically shown in FIG. 3 by the lengths of the arrows, the flow rate of the swirling flow is slow in the present embodiment, and the air supply pipes arranged on the right side and the bottom in FIG. The amount of air blown out from 26a, 26b is set to be larger than the amount of air blown out from the air supply pipes 26d, 26c arranged on the left side and top bottom portion in FIG. Thereby, in the part where the speed of the swirl flow is slow, dust having a relatively large particle size among the dust in the exhaust gas is prevented from staying and straying into the extraction duct 10.

また、図2に示すように、これら空気供給管26a〜26dから立ち上がり部2b内へと吹き出される空気の量は、抽気ダクト10の入口近傍の排ガスのみを旋回させつつ攪拌して、そのまま抽気ダクト10内へと導入される量に設定されている。   Further, as shown in FIG. 2, the amount of air blown out from the air supply pipes 26a to 26d into the rising portion 2b is agitated while swirling only the exhaust gas in the vicinity of the inlet of the extraction duct 10 and extracted as it is. The amount introduced into the duct 10 is set.

そしてさらに、図2および図4に示すように、立ち上がり部2bの側壁であって、かつ抽気ダクト10の接続部の下方に、横長の開口部を備えた空気吹き出し管27が設けられている。そして、この空気吹き出し管27およびこれに空気を供給する図示されない送風ファンにより、立ち上がり部2b内に向けて空気を吹き込む第2の撹拌手段が構成されている。   Further, as shown in FIGS. 2 and 4, an air blowing pipe 27 having a horizontally long opening is provided on the side wall of the rising portion 2 b and below the connection portion of the extraction duct 10. The air blowing pipe 27 and a blower fan (not shown) that supplies air to the air blowing pipe 27 constitute second stirring means for blowing air toward the rising portion 2b.

この空気吹き出し管27は、上記横長の開口部が水平方向に複数(図では5つ)の吹出口28a〜28eに分割されており、かつ各々の吹出口28a〜28e毎にその風量が調節可能になっている。そして、本実施形態においては、上記旋回流の速度が遅くなる部分の下方に位置する吹出口28a、28bから吹き出す空気の量が、上記旋回流の速度が速くなる部分の下方に位置する吹出口28d、28dよりも大きくなるように設定されている、   In the air blowing pipe 27, the horizontally long opening is divided into a plurality of (five in the figure) outlets 28a to 28e in the horizontal direction, and the air volume can be adjusted for each of the outlets 28a to 28e. It has become. And in this embodiment, the quantity of the air which blows off from the blower outlets 28a and 28b located under the part where the speed of the swirl flow becomes slow is the blower outlet located under the part where the speed of the swirl flow becomes fast. 28d, set to be larger than 28d,

これにより、旋回流の速度が遅くなった部分に滞留する比較的粒度の大きなダストを、立ち上がり部2b内へと押し戻して、排ガスの上昇流に同伴させるようになっている。また、この空気吹き出し管27から立ち上がり部2b内へと吹き出される空気の量についても、抽気ダクト10の入口近傍の排ガスのみを攪拌して、そのまま抽気ダクト10内へと導入される量に設定されている。そして、この抽気ダクト10の立ち上がり部分10bの上端部に、上記サイクロン型分級機12が設けられている。   As a result, dust having a relatively large particle size staying in the portion where the speed of the swirling flow is slowed is pushed back into the rising portion 2b and is accompanied by the rising flow of the exhaust gas. In addition, the amount of air blown out from the air blowing pipe 27 into the rising portion 2b is also set to an amount that only agitates the exhaust gas near the inlet of the extraction duct 10 and introduces it into the extraction duct 10 as it is. Has been. The cyclone classifier 12 is provided at the upper end of the rising portion 10b of the bleed duct 10.

このサイクロン型分級機12における抽気ガスの入口には、モータ15aによって開度調整自在とされた流量調整用の弁15が介装されている。他方、このサイクロン型分級機12の底部には、分離された所定粒度以上のダストを再び窯尻部2へと戻す戻り管16が接続されている。   A flow rate adjusting valve 15 whose opening degree can be adjusted by a motor 15a is interposed at the inlet of the extraction gas in the cyclone classifier 12. On the other hand, a return pipe 16 is connected to the bottom of the cyclone classifier 12 to return the separated dust having a predetermined particle size or more to the kiln bottom 2 again.

さらに、誘引ファン14の吸入側には、モータ17aによって開度調整自在とされた流量調整用の弁17が介装されている。
そして、窯尻部2内には、上記排ガスにセメント原料を分散させるための分散板(分散手段)18が設けられている。
Further, on the suction side of the attracting fan 14, a flow rate adjusting valve 17 whose opening degree is adjustable by a motor 17a is interposed.
A dispersion plate (dispersing means) 18 for dispersing the cement raw material in the exhaust gas is provided in the kiln bottom 2.

この分散板18は、方形、楕円形、多角形などの形状に形成された板状部材であり、その板面を水平にして、原料シュート4の落口4aの下方に、落口4aの直下に向けて出没自在に設けられている。この分散板18は、落口4aから落下するセメント原料を、窯尻部2内において排ガス中に分散させるためのもので、その基端部には、当該分散板18を出没させて落口4aの直下に位置する面積を変えることにより、分散させるセメント原料の量を調整するための駆動モータ(駆動手段)19が設けられている。   The dispersion plate 18 is a plate-like member formed in a shape such as a square, an ellipse, or a polygon. The plate surface is horizontal and directly below the drop 4 a of the raw material chute 4. It is provided so that it can be moved in and out. This dispersion plate 18 is for dispersing the cement raw material falling from the drop opening 4a in the exhaust gas in the kiln bottom 2, and at the base end portion, the dispersion plate 18 is made to appear and drop to form the drop opening 4a. A drive motor (driving means) 19 is provided for adjusting the amount of cement raw material to be dispersed by changing the area located immediately below.

さらに、この排ガス処理システムにおいては、窯尻部2の立ち上がり部2aであって、抽気ダクト10の接続部の近傍に、抽気ガスの温度を検出するための温度検出器(温度検出手段)20が設けられている。そして、この温度検出器20からの検出信号に基づいて、駆動モータ19を作動させて分散板18を出没させることにより、抽気ガスの温度を950℃〜1150℃の範囲に保持する第1の制御装置21aが設けられている。   Furthermore, in this exhaust gas treatment system, a temperature detector (temperature detection means) 20 for detecting the temperature of the extraction gas is provided in the vicinity of the connection portion of the extraction duct 10 at the rising portion 2a of the kiln bottom 2. Is provided. And based on the detection signal from this temperature detector 20, the drive motor 19 is operated and the dispersion | distribution plate 18 is made to appear and retracts, The 1st control which maintains the temperature of extraction gas in the range of 950 degreeC-1150 degreeC. A device 21a is provided.

また、バグフィルタ13の底部には、捕集された微粉ダストの量を検出する検出手段22と、上記微粉ダストにおける塩素濃度を検出するための塩素濃度検出手段23が設置されている。そして、塩素濃度検出手段23からの検出信号が5%に満たない値となった際、および20%を超える値となった場合に、モータ15aおよび/またはモータ17aを作動させて流量調整用の弁15および/または弁17を開閉させ、抽気ガスの流速を変化させることにより、サイクロン型分級機12における分級粒度を12μm〜30μmの範囲内において調整して、最終的に上記微粉ダストの塩素濃度が5〜20%の範囲になるように制御する第2の制御装置21bが設けられている。   Further, a detecting means 22 for detecting the amount of collected fine dust and a chlorine concentration detecting means 23 for detecting the chlorine concentration in the fine dust are installed at the bottom of the bag filter 13. When the detection signal from the chlorine concentration detection means 23 becomes a value less than 5% and when the value exceeds 20%, the motor 15a and / or the motor 17a is operated to adjust the flow rate. By opening and closing the valve 15 and / or the valve 17 and changing the flow rate of the extraction gas, the classification particle size in the cyclone type classifier 12 is adjusted within the range of 12 μm to 30 μm, and finally the chlorine concentration of the fine dust Is provided with a second control device 21b that performs control so as to be in the range of 5 to 20%.

なお、この第2の制御装置21bは、上記弁15、17の制御とともに、あるいはこれらの制御に代えて、誘引ファン14による吸引量をインバータ制御することにより、サイクロン型分級機12における抽気ガスの流速を調整するように構成することもできる。そして、これら第1および第2の制御装置21a、21bにより、全体の制御装置21が構成されている。   The second control device 21b performs inverter control of the suction amount by the induction fan 14 together with or in place of the control of the valves 15 and 17, thereby controlling the extraction gas in the cyclone type classifier 12. It can also be configured to adjust the flow rate. The entire control device 21 is configured by the first and second control devices 21a and 21b.

また、上記立ち上がり部2bには、3段目のサイクロンからの600℃〜700℃のセメント原料や、プレヒータ3へと搬送される前の温度が50℃〜100℃と低いセメントの生原料を、窯尻部2における温度調整用として導入するための、導入管(図示を略す。)が接続されている。   In addition, the rising portion 2b includes a cement raw material of 600 ° C. to 700 ° C. from the third-stage cyclone and a raw material of cement as low as 50 ° C. to 100 ° C. before being transferred to the preheater 3. An introduction pipe (not shown) for introduction for temperature adjustment in the kiln bottom 2 is connected.

次に、以上の構成からなるセメント焼成設備の排ガス処理システムの作用効果について説明する。
先ず、このセメント焼成設備においては、図示されない供給管からプレヒータ3の1段目のサイクロンに供給されたセメント原料は、順次下方のサイクロンへと落下するにしたがって、下方から上昇するセメントキルン1からの高温の排ガスによって予熱され、最終的に最下段のサイクロン3aから原料シュート4を介してセメントキルン1の窯尻部2に導入される。
Next, the operation and effect of the exhaust gas treatment system for cement burning equipment having the above-described configuration will be described.
First, in this cement baking equipment, the cement raw material supplied to the first-stage cyclone of the preheater 3 from a supply pipe (not shown) from the cement kiln 1 that rises from below as it sequentially falls to the lower cyclone. It is preheated by the high-temperature exhaust gas and is finally introduced into the kiln bottom 2 of the cement kiln 1 through the raw material chute 4 from the lowermost cyclone 3a.

そして、このセメントキルン1内において、窯尻部2側から窯前側へと図中右方に徐々に送られる過程において、主バーナからの燃焼排ガスによって約1450℃まで加熱され、焼成されてクリンカとなる。次いで、窯前に到達したクリンカは、クリンカクーラ内に落下して送られてゆく。この際に、クリンカクーラ内に供給された空気によって所定温度まで冷却されて最終的に当該クリンカクーラから取り出される。   And in this cement kiln 1, it is heated to about 1450 ° C. by the combustion exhaust gas from the main burner in the process of being gradually sent to the right side in the figure from the kiln bottom 2 side to the kiln front side. Become. Next, the clinker that has reached before the kiln is dropped into the clinker cooler and sent. At this time, it is cooled to a predetermined temperature by the air supplied into the clinker cooler and finally taken out from the clinker cooler.

これと併行して、セメントキルン1の窯尻部2側から、あるいは窯前側から、下水汚泥やプラスチック等の廃棄物が内部に投入され、セメント原料に一部あるいは加熱用燃料の一部として利用される。
そして、上述したセメントクリンカーの製造工程において、連続的あるいは間欠的に、誘引ファン14によってセメントキルン1から排出された排ガスの量の1%以上を、セメントキルン1の窯尻部2から抽気ダクト10を通じて抽気ガスとして抽気する。
At the same time, waste such as sewage sludge and plastic is introduced into the cement kiln 1 from the kiln bottom 2 side or from the kiln front side and used as a part of cement raw material or a part of heating fuel. Is done.
In the above-described cement clinker manufacturing process, 1% or more of the amount of exhaust gas discharged from the cement kiln 1 by the induction fan 14 continuously or intermittently is extracted from the kiln bottom 2 of the cement kiln 1 to the extraction duct 10. It bleeds as bleed gas through.

この際に、分散板18を原料シュート4の落口4aの下方に位置させて、原料シュート4から落下するセメント原料を排ガス中に分散させるとともに、第1の制御装置21aによって、温度検出器20によって検出された抽気ガスの温度が950℃〜1150℃の範囲に保持されるように、駆動モータ19を作動させることにより分散板18を原料シュート4の落口4aの下方で進退させて、排ガスへのセメント原料の分散量を調整する。   At this time, the dispersion plate 18 is positioned below the outlet 4a of the raw material chute 4 to disperse the cement raw material falling from the raw material chute 4 in the exhaust gas, and at the same time, the temperature detector 20 is controlled by the first controller 21a. By operating the drive motor 19 so that the temperature of the bleed gas detected by the above is maintained in the range of 950 ° C. to 1150 ° C., the dispersion plate 18 is advanced and retracted below the outlet 4a of the raw material chute 4 and exhaust gas is discharged. Adjust the amount of cement raw material dispersed in.

なお、上記分散板18によるセメント原料の分散と併行して、立ち上がり部2bに接続された上記導入管から、3段目のサイクロンからの600℃〜700℃のセメント原料、またはプレヒータ3へと搬送される前の温度が50℃〜100℃と低いセメントの生原料を、窯尻部2に導入することにより窯尻部2の温度を調整することもできる。   Concurrently with the dispersion of the cement raw material by the dispersion plate 18, the material is conveyed from the introduction pipe connected to the rising portion 2 b to the cement raw material of 600 ° C. to 700 ° C. from the third-stage cyclone or the preheater 3. The temperature of the kiln bottom part 2 can also be adjusted by introducing into the kiln bottom part 2 a cement raw material having a low temperature of 50 ° C. to 100 ° C. before being processed.

すると、セメント原料を主成分とする比較的多量のダストを含んだ排ガスの一部は、誘引ファン14によって抽気ダクト10から抽気されてゆく。そこで、冷却空気導入ダクト25から、連続的に抽気ダクト10の周方向に冷却用空気を送る。これにより、抽気ガスは、上記冷却用空気によって所望の温度まで冷却されつつ、かつ上記冷却空気の周方向の流れと、誘引ファン14からの吸引によって、抽気ダクト10内において旋回流となって下流側へと流れて行く。   Then, a part of the exhaust gas containing a relatively large amount of dust mainly composed of a cement raw material is extracted from the extraction duct 10 by the induction fan 14. Therefore, the cooling air is continuously sent from the cooling air introduction duct 25 in the circumferential direction of the extraction duct 10. As a result, the extraction gas is cooled to a desired temperature by the cooling air and becomes a swirl flow in the extraction duct 10 by the circumferential flow of the cooling air and the suction from the induction fan 14. It flows to the side.

また、これと併行して、空気供給管26a〜26dから、立ち上がり部2b内であって、抽気ダクト10の開口部近傍に空気を旋回流が形成されるように吹き込む。これにより、抽気ダクト10の接続部においても、抽気ガスの旋回流が形成されることにより、抽気ガス中のダストが当該抽気ダクトの内壁に堆積することが防止される。   In parallel with this, air is blown from the air supply pipes 26 a to 26 d in the rising portion 2 b so that a swirling flow is formed in the vicinity of the opening of the extraction duct 10. Thereby, also in the connection part of the extraction duct 10, by forming the swirling flow of the extraction gas, the dust in the extraction gas is prevented from accumulating on the inner wall of the extraction duct.

さらに、空気吹き出し管27に空気を供給して、吹出口28a〜28eから立ち上がり部2b内へと空気を吹き込む。これにより、立ち上がり部2bから抽気ダクト10内へと迷い込もうとする比較的粒度の大きなダストを立ち上がり部2b側へ押し返して、その抽気ダクト10内への流入を抑える。この結果、抽気ダクト10から導入されるダストの粒度の分布が、塩素化合物が凝縮し易い比較的小さなものを主体としたものになる。   Further, air is supplied to the air blowing pipe 27, and air is blown into the rising portion 2b from the air outlets 28a to 28e. As a result, dust having a relatively large particle size, which tends to stray from the rising portion 2 b into the extraction duct 10, is pushed back toward the rising portion 2 b, and the inflow into the extraction duct 10 is suppressed. As a result, the distribution of the particle size of the dust introduced from the bleed duct 10 is mainly composed of a relatively small one in which the chlorine compound is easily condensed.

次いで、この抽気ダクト10の立ち上がり部分10bを上昇した抽気ガスは、冷却器11において塩素化合物の融点(600℃〜700℃)以下まで冷却された後に、サイクロン型分級機12に送られて12μm〜30μmの範囲内の分級粒度によって粗ダストが分離され、当該粗ダストについては、戻り管16から再び窯尻部2へと戻される。   Next, the extraction gas that has risen in the rising portion 10b of the extraction duct 10 is cooled to the melting point (600 ° C. to 700 ° C.) or less of the chlorine compound in the cooler 11, and then sent to the cyclone type classifier 12 to 12 μm to Coarse dust is separated by the classified particle size within the range of 30 μm, and the coarse dust is returned to the kiln bottom 2 again from the return pipe 16.

他方、上記分級粒度よりも細く、よって塩素濃度の高い微粉ダストを含む抽気ガスについては、バグフィルタ13に送られて同伴した上記微粉ダストが捕集され、回収されることにより上記抽気ガスから除去される。これにより、セメントキルン1およびプレヒータ3の系内における塩素濃度の上昇が防止される。そして、上記微粉ダストが除去された抽気ガスは、誘引ファン14の排気側から排気ガスラインへと送られて排気される。   On the other hand, with respect to the extraction gas containing fine powder dust that is finer than the classification particle size and thus having a high chlorine concentration, the fine powder dust that is sent to the bag filter 13 and collected is collected and recovered to be removed from the extraction gas. Is done. Thereby, the raise of the chlorine concentration in the system of the cement kiln 1 and the preheater 3 is prevented. Then, the extracted gas from which the fine dust has been removed is sent from the exhaust side of the induction fan 14 to the exhaust gas line and exhausted.

また、バグフィルタ13によって回収された微粉ダストについては、検出手段によってその量が検出されるとともに、塩素濃度検出手段23によって塩素濃度が検出される。
そして、上記微粉ダストの塩素濃度が5〜20%の範囲から逸脱した場合には、第2の制御装置21bによって、誘引ファン14による抽気ガスの吸引量および/またはモータ15a、17aを作動させることにより弁15、17の開度を調整する。これにより、抽気ダクト10を流れる抽気ガスの流速を増減させて、サイクロン型分級機12における分級粒度を調整することにより、上記塩素濃度が再び5〜20%の範囲内になるように制御する。
The amount of fine dust collected by the bag filter 13 is detected by the detecting means, and the chlorine concentration detecting means 23 detects the chlorine concentration.
When the chlorine concentration of the fine dust deviates from the range of 5 to 20%, the second control device 21b operates the suction amount of the extraction gas by the induction fan 14 and / or the motors 15a and 17a. To adjust the opening degree of the valves 15 and 17. Thus, the chlorine concentration is controlled to be within the range of 5 to 20% again by increasing or decreasing the flow rate of the extraction gas flowing through the extraction duct 10 and adjusting the classification particle size in the cyclone classifier 12.

したがって、第1の制御装置21aによって、抽気温度を上述した950℃〜1150℃の範囲内に保持することによって、予め設定されたサイクロン型分級機12における分級粒度により安定的に微粉ダストにおける塩素濃度が5〜20%の範囲に保持できる場合には、上記第2の制御装置21bが作動することはない。   Therefore, by maintaining the extraction temperature within the above-described range of 950 ° C. to 1150 ° C. by the first control device 21a, the chlorine concentration in the fine dust can be stably stabilized by the classification particle size in the cyclone type classifier 12 set in advance. Can be maintained within a range of 5 to 20%, the second control device 21b does not operate.

以上のように、上記構成からなる排ガス処理システムによれば、ロータリーキルン1から排出される排ガスの一部を、窯尻部2の立ち上がり部2bから抽気した際に、冷却気体導入ダクト25から抽気ダクト10内に冷却用気体を吹き込んで、抽気ダクト10内に軸線方向に向けて抽気ガスの旋回流を形成することにより、上記抽気ガスを冷却させつつ、抽気ダクト10内におけるダストの堆積を防止することができる。   As described above, according to the exhaust gas treatment system having the above-described configuration, when a part of the exhaust gas discharged from the rotary kiln 1 is extracted from the rising portion 2b of the kiln bottom 2, the extraction duct from the cooling gas introduction duct 25 is extracted. The cooling gas is blown into 10 to form a swirling flow of the extraction gas in the extraction duct 10 in the axial direction, thereby preventing the accumulation of dust in the extraction duct 10 while cooling the extraction gas. be able to.

加えて、抽気ダクト10と排気ダクトの立ち上がり部2bとの接続部に、空気を抽気ダクト10の周方向であって、かつ立ち上がり部2b側に吹き込む空気供給管26a〜26dを設けているために、上記接続部の近傍においても、抽気ガスの旋回流を生じさせることができる。したがって、冷却空気導入ダクト25を配置することが難しい抽気ダクト10の接続部近傍においても、上記旋回流によって比較的粒径の大きなダストも吹き飛ばすことにより、抽気ダクト10の内壁にダストが固着・硬化することを防止することができる。   In addition, air supply pipes 26a to 26d for blowing air to the rising portion 2b side in the circumferential direction of the extraction duct 10 are provided at the connection portion between the extraction duct 10 and the rising portion 2b of the exhaust duct. Also, the swirling flow of the extraction gas can be generated in the vicinity of the connecting portion. Therefore, even in the vicinity of the connection portion of the extraction duct 10 where it is difficult to dispose the cooling air introduction duct 25, dust having a relatively large particle size is blown off by the swirling flow, so that the dust adheres to the inner wall of the extraction duct 10 and is hardened. Can be prevented.

さらに、立ち上がり部2bの側壁であって抽気ダクト10の接続部下方に、立ち上がり部2b側に向けて空気を吹き込む空気吹き出し管27を設けているために、立ち上がり部2b側から抽気ダクト10内へと迷い込もうとする比較的粒度の大きなダストを、立ち上がり部2b側へ押し返して、その抽気ダクト10内への流入を抑えることができるとともに、抽気ダクト10から導入されるダストの粒度の分布を、塩素化合物が凝縮し易い比較的小さなものを主体としたものにすることが可能になる。   Further, since an air blowing pipe 27 for blowing air toward the rising portion 2b side is provided on the side wall of the rising portion 2b and below the connection portion of the extraction duct 10, the air is introduced into the extraction duct 10 from the rising portion 2b side. The dust having a relatively large particle size to be lost is pushed back to the rising portion 2b side to suppress the inflow into the extraction duct 10 and the distribution of the particle size of the dust introduced from the extraction duct 10 can be reduced. It becomes possible to make the main component a relatively small substance that easily condenses chlorine compounds.

この結果、セメント製造設備における熱負荷を増加させることなく、最小の気体導入によって、抽気ガスに同伴したダストが抽気ダクト10内に堆積・固化することを確実に防止することができる。   As a result, it is possible to reliably prevent dust accompanying the extraction gas from accumulating and solidifying in the extraction duct 10 by introducing a minimum amount of gas without increasing the heat load in the cement manufacturing facility.

また、窯尻部2から抽気した抽気ガス中に含まれる塩素濃度の高い微粉ダストを、バグフィルタ13によって捕集して除去することにより、セメントキルン1およびプレヒータ3を含めた系内における塩素濃度が上昇することを防止することができる。   Further, by collecting and removing fine dust dust having a high chlorine concentration contained in the extraction gas extracted from the kiln bottom 2 by the bag filter 13, the chlorine concentration in the system including the cement kiln 1 and the preheater 3 is removed. Can be prevented from rising.

しかも、第1の制御装置によって、抽気ガスの温度に基づいて分散板18を移動させ、抽気ガスが抽気される窯尻部2の排ガスに対するセメント原料の分散量を調整して当該抽気ガスの温度を950℃〜1150℃の範囲に保持することにより、容易に最終的に捕集された微粉ダストの塩素濃度を20%以下にすることができる。   Moreover, the first control device moves the dispersion plate 18 based on the temperature of the extracted gas, adjusts the amount of cement raw material dispersed in the exhaust gas of the kiln bottom 2 where the extracted gas is extracted, and adjusts the temperature of the extracted gas. Is maintained in the range of 950 ° C. to 1150 ° C., the chlorine concentration of the fine dust that has been finally collected can be easily reduced to 20% or less.

このため、バグフィルタ13において捕集された上記微粉ダストのハンドリング性に優れるとともに、搬送中に当該微粉ダストに含まれる塩素成分によって、設備に閉塞や詰まり等の弊害が生じるおそれがなく、安定的な操業を行うことができる。   For this reason, while being excellent in the handling property of the said fine dust collected in the bag filter 13, there is no possibility that the chlorine component contained in the said fine dust during conveyance may cause troubles, such as obstruction | occlusion and clogging, and stable. Operations can be performed.

また、抽気ガスから窯尻部2へ戻す粗ダストの分級粒度を、12μm〜30μmの範囲内に調整すれば良いために、汎用のサイクロン型分級機等を用いることができ、設備コストが嵩むおそれもない。   Moreover, since it is only necessary to adjust the classification particle size of the coarse dust returned from the bleed gas to the kiln bottom part 2 within a range of 12 μm to 30 μm, a general-purpose cyclone classifier or the like can be used, which may increase the equipment cost. Nor.

なお、上記実施の形態においては、抽気ガスをセメントキルン1の窯尻部2から抽気した場合についてのみ説明したが、これに限定されるものではなく、プレヒータ3における排ガス管5から抽気するようにしてもよい。
また、固気分離手段やダスト捕捉手段についても、上述したサイクロン型分級機12やバグフィルタ13の他、様々な形式のものを用いることができる。
In the above embodiment, only the case where the extraction gas is extracted from the kiln bottom 2 of the cement kiln 1 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the extraction gas is extracted from the exhaust pipe 5 in the preheater 3. May be.
In addition to the cyclone classifier 12 and the bag filter 13 described above, various types of solid-gas separation means and dust trapping means can be used.

さらに、分散板18や弁15、17の駆動手段についても、駆動モータ19やモータ15a、17aの他、油圧または空気圧シリンダ等の駆動源を用いることも可能である。   Further, as a driving means for the dispersion plate 18 and the valves 15 and 17, a driving source such as a hydraulic or pneumatic cylinder can be used in addition to the driving motor 19 and the motors 15a and 17a.

本発明に係るセメント焼成設備の排ガス処理システムの一実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows one Embodiment of the waste gas processing system of the cement baking equipment which concerns on this invention. 図1の立ち上がり部と抽気ダクトとの接続部分を拡大して示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows the connection part of the standup | rising part and bleed duct of FIG. 図2の空気供給管の空気の吹き出し流量を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the blowing flow volume of the air of the air supply pipe | tube of FIG. 図2の吹出口からの空気の吹き出し流量を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the blowing flow volume of the air from the blower outlet of FIG. セメント焼成設備における抽気ガス中のダスト濃度と捕集された微粉ダストにおける塩素濃度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the dust concentration in the extraction gas in a cement baking equipment, and the chlorine concentration in the collected fine dust. セメント焼成設備における抽気ガスの温度と抽気ガス中のダスト濃度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the temperature of the extraction gas in a cement baking equipment, and the dust density | concentration in extraction gas. 図5および図6に示すグラフから得られた抽気ガスの温度と捕集された微粉ダストにおける塩素濃度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the temperature of the extraction gas obtained from the graph shown in FIG. 5 and FIG. 6, and the chlorine concentration in the collected fine dust.

符号の説明Explanation of symbols

1 セメントキルン
2 窯尻部
2b 立ち上がり部(排気ダクト)
3 プレヒータ
3a 最下段のサイクロン
4 原料シュート
4a 落口
10 抽気ダクト
11 冷却手段
12 サイクロン型分級機(固気分離手段)
13 バグフィルタ(ダスト捕捉手段)
14 誘引ファン
16 戻り管
18 分散板(分散手段)
19 駆動モータ(駆動手段)
20 温度検出器(温度検出手段)
21a 第1の制御装置
21b 第2の制御装置
25 冷却空気(気体)導入ダクト
26a〜26d 空気(気体)供給管
27 空気吹き出し管
28a〜28e 吹出口
1 Cement kiln 2 Kiln bottom 2b Standing up (exhaust duct)
3 Preheater 3a Bottom cyclone 4 Raw material chute 4a Drop port 10 Extraction duct 11 Cooling means 12 Cyclone classifier (solid gas separation means)
13 Bag filter (Dust capture means)
14 Induction fan 16 Return pipe 18 Dispersion plate (dispersion means)
19 Drive motor (drive means)
20 Temperature detector (temperature detection means)
21a 1st control apparatus 21b 2nd control apparatus 25 Cooling air (gas) introduction duct 26a-26d Air (gas) supply pipe 27 Air blowing pipe 28a-28e Outlet

Claims (6)

セメント原料を焼成するセメントキルンから排出されて上記セメント原料を予熱するプレヒータへと送られるダストを含む排ガスの一部を抽気ガスとして抽気して、当該抽気ガスに含まれていた塩素化合物を除去するためのセメント焼成設備の排ガス処理システムであって、
上記プレヒータの最下部または上記セメントキルンの窯尻部の排気ダクトに接続されて上記抽気ガスを抽気する抽気ダクトと、この抽気ダクトから抽気された上記抽気ガスを塩素化合物の融点以下に冷却する冷却手段と、この冷却手段によって冷却された上記抽気ガスから所定粒度以上の上記ダストを分離する固気分離手段と、この固気分離手段において所定粒度以上の上記ダストが分離された抽気ガスから同伴した上記所定粒度以下の微粉ダストを捕集・除去するダスト捕捉手段と、このダスト捕捉手段の下流側に設けられて上記抽気ガスを吸引する誘引ファンとを備えてなり、
上記抽気ダクトは、単管によって形成され、かつ上記冷却手段は、上記抽気ダクト内に開口して冷却用気体を当該抽気ダクトの周方向に吹き込むことにより、上記抽気ガスを冷却しつつ軸線方向に上記抽気ガスの旋回流を形成させる冷却気体導入ダクトと、この冷却気体導入ダクトに上記冷却用気体を供給する給気手段とを有するとともに、
上記抽気ダクトと上記排気ダクトとの接続部に、気体を上記抽気ダクトの周方向であって、かつ上記排気ダクト側に吹き込む上記抽気ガスの撹拌手段を設けたことを特徴とするセメント焼成設備の排ガス処理システム。
Part of the exhaust gas containing dust discharged from the cement kiln that fires the cement raw material and sent to the preheater that preheats the cement raw material is extracted as the extraction gas, and the chlorine compounds contained in the extraction gas are removed. An exhaust gas treatment system for cement firing equipment for
An extraction duct connected to an exhaust duct at the lowermost part of the preheater or the kiln bottom of the cement kiln and for extracting the extracted gas, and cooling for cooling the extracted gas extracted from the extracted duct below the melting point of the chlorine compound Means, a solid-gas separation means for separating the dust having a predetermined particle size or more from the extracted gas cooled by the cooling means, and the dust having a predetermined particle size or more separated from the extracted gas from which the solid-gas separation means has been separated. A dust trapping means for collecting and removing fine dust having a predetermined particle size or less, and an induction fan provided on the downstream side of the dust trapping means for sucking the extracted gas;
The extraction duct is formed by a single tube, and the cooling means opens in the extraction duct and blows cooling gas in the circumferential direction of the extraction duct, thereby cooling the extraction gas in the axial direction. A cooling gas introduction duct for forming a swirling flow of the extraction gas, and an air supply means for supplying the cooling gas to the cooling gas introduction duct;
A cement firing facility characterized in that a connecting means between the extraction duct and the exhaust duct is provided with stirring means for the extraction gas that blows gas toward the exhaust duct in the circumferential direction of the extraction duct. Exhaust gas treatment system.
上記撹拌手段は、上記抽気ダクトの周方向に沿って間隔をおいて配設され、上記気体を上記抽気ガスの旋回流と同じ上記周方向であって、かつ上記排気ダクト側に噴出させる複数本の気体供給管を有してなることを特徴とする請求項1に記載のセメント焼成設備の排ガス処理システム。   The agitating means is arranged at intervals along the circumferential direction of the extraction duct, and a plurality of the agitating means are jetted to the exhaust duct side in the same circumferential direction as the swirling flow of the extraction gas. The exhaust gas treatment system for a cement firing facility according to claim 1, comprising: a gas supply pipe. 上記排気ダクトの側壁であって、上記抽気ダクトの接続部下方に、上記排気ダクト側に向けて気体を吹き込む第2の撹拌手段を設けたことを特徴とする請求項1または2に記載のセメント焼成設備の排ガス処理システム。   3. The cement according to claim 1, wherein second agitation means for blowing gas toward the exhaust duct side is provided on a side wall of the exhaust duct and below a connection portion of the extraction duct. Exhaust gas treatment system for firing equipment. 上記固気分離手段の入口側に上記抽気ガスの流量調整装置が設けられ、かつ上記ダスト捕捉手段によって捕集された上記微粉ダストの塩素濃度を検出する塩素濃度検出装置とが設けられ、上記プレヒータの最下部または上記セメントキルンの窯尻部の内部であって上記抽気ダクトの接続部近傍に、上記排ガスに上記セメント原料を分散させる分散手段が設けられるとともに、
上記分散手段により分散させる上記セメント原料の量を調整する駆動手段と、上記抽気ガスの温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段によって検出された温度に基づいて上記駆動手段を制御して上記抽気ガスの温度を950℃〜1150℃の範囲に保持する第1の制御装置と、
上記塩素濃度検出手段の検出信号に基づいて、上記第1の制御装置による制御によっても、上記バグフィルタによって捕集された上記微粉ダストの塩素濃度が5〜20%の範囲を逸脱した場合に、当該微粉ダストの塩素濃度が5〜20%の範囲になるように、上記誘引ファンによる上記抽気ガスの吸引量および/または上記抽気ガスの流量調整装置を制御して上記固気分離手段における上記所定粒度を12μm〜30μmの範囲内に調整する第2の制御装置とを備えてなることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のセメント焼成設備の排ガス処理システム。
The pre-heater is provided with a flow rate adjusting device for the extracted gas on the inlet side of the solid gas separating means, and a chlorine concentration detecting device for detecting the chlorine concentration of the fine dust collected by the dust capturing means. Dispersing means for dispersing the cement raw material in the exhaust gas is provided in the lowermost part of the kiln bottom of the cement kiln and in the vicinity of the connection part of the extraction duct,
A driving means for adjusting the amount of the cement raw material to be dispersed by the dispersing means; a temperature detecting means for detecting the temperature of the extracted gas; and the driving means is controlled based on the temperature detected by the temperature detecting means. A first control device for maintaining the temperature of the extraction gas in a range of 950 ° C to 1150 ° C;
Based on the detection signal of the chlorine concentration detection means, even if the chlorine concentration of the fine dust collected by the bag filter deviates from the range of 5 to 20% by the control by the first control device, The predetermined amount in the solid gas separation means is controlled by controlling the amount of the extraction gas sucked by the attraction fan and / or the flow rate adjustment device of the extraction gas so that the chlorine concentration of the fine dust is in the range of 5 to 20%. The exhaust gas treatment system for a cement firing facility according to any one of claims 1 to 3, further comprising a second control device that adjusts the particle size within a range of 12 µm to 30 µm.
上記固気分離手段は、サイクロン型分級機であり、かつ上記ダスト捕捉手段は、バグフィルタであることを特徴とする請求項4に記載のセメント焼成設備の排ガス処理システム。   The exhaust gas treatment system for a cement firing facility according to claim 4, wherein the solid-gas separation means is a cyclone classifier, and the dust trapping means is a bag filter. 上記分散手段は、上記セメント原料を上記プレヒータから窯尻部へ投入する原料シュートの落口の下方に、当該落口の直下に向けて出没自在に設けられ、上記落口から落下する上記セメント原料を上記排ガス中に分散させる分散板であることを特徴とする請求項4または5に記載のセメント焼成設備の排ガス処理システム。   The dispersing means is provided below the outlet of a raw material chute for charging the cement raw material from the preheater into the kiln bottom, and is provided so as to be able to protrude and fall directly below the outlet, and the cement raw material falling from the outlet 6. The exhaust gas treatment system for a cement firing facility according to claim 4, wherein the exhaust gas is a dispersion plate that disperses the gas in the exhaust gas.
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