JPH0345020B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は浮遊式予熱機、仮焼炉、回転炉、クリ
ンカー冷却機からなるセメント焼成装置の仮焼炉
の改善に関し、燃料として粒径10mm程度の粗砕炭
をも使用できる流動仮焼装置に関する。

近時、微粉炭、細微炭その他の固形燃料を使用
する仮焼炉が提案されているが、さらに10mm程度
の粗砕炭を燃料として効率よく、かつ容易に運転
のできる仮焼装置が望まれていた。粗砕炭は粒子
が大のため流動層で流動させにくく、燃焼が遅い
ため完全燃焼させることが困難で熱効率を高める
ことが容易でない。

本発明はこの困難性を克服した流動仮焼装置を
提供することを目的とする。すなわち粒径10mm程
度の粗砕炭をセメント原料の共存のもとに流動層
で混合し、流動層からキヤリオーバーした原料の
全量と粗砕炭の大部分は燃焼用空気の気流によつ
て上方に搬送され吹上部の上部に形成された希薄
流動層部において落下循環する。一方極く一部の
粗大な石炭は再び流動層に落下循環する。これを
くり返しながら燃焼させることによつて、粗砕炭
を何等のトラブルなく効率よく完全燃焼させるこ
とのできる仮焼炉を提供することを目的とするも
のである。

以下本発明を図面によつて説明する。第１図
は、本発明の実施例を模式的に示す断面図であ
る。

本発明は、横断面が大断面をなす上部筒体１
と、横断面が小断面をなす下部筒体２とを、上下
部筒体１，２に両端がそれぞれ合致する截頭錐体
をなす中間筒体３によつて結合して構成された立
設筒体から成る仮焼装置であつて、下部筒体２に
は、セメント原料及び粗砕炭燃料を流動混合する
流動層部４を筒底部に備え、この流動層部４にセ
メント原料を供給するシユート５、燃料の粗砕炭
を供給する供給口６を開口せしめ、この流動層４
の一定層高部に燃焼用２次空気配管７の吹込口８
を開口せしめ、この燃焼用２次空気が流動層４の
キヤリオーバーを高速流で上方に吹き上げる吹上
部９を設け、中間筒体３には２次空気の吹き上げ
気流によつて希薄流動層部１０を形成せしめ、上
部筒体１には、低流速の濃厚懸濁相１１を形成せ
しめて燃焼と仮焼とを一層進行せしめ、上部筒体
１の上端に仮焼原料を同伴した排ガスの排出口１
２を設けたことを特徴とするセメント原料の流動
仮焼装置である。

本発明の流動仮焼装置は下部筒体と上部筒体に
比し小断面とし、小面積の流動床の設定と燃焼用
２次空気による上向きの高速吹上流の生成を図
る。流動層部４には送風機１３により流動化空気
を下方から供給する。この流動化空気は、セメン
ト原料と粗砕炭とを流動化し混合することを主目
的とし、粗砕炭を流動化するために粗砕炭を用い
ない流動炉の流動化空気よりも流速を大きくと
る。例えば、風速３ｍ／ｓ以下、望ましくは２
ｍ／ｓ程度とする。この流動化空気は通常送風機
１３による昇圧を必要とするため送風機の耐熱の
面から高温の空気を用いることができず、冷風を
混入するので、この風量が増大すると装置全体の
熱効率が低下する。熱効率を高める観点から可能
な限りこの風量を少くすることが好ましい。本発
明の仮焼装置は、流動層部の断面積を小さくする
ことによつて、粗砕炭を流動化させるための流速
は確保しつつ、冷風混入量を減少させ、熱効率の
改善を図るものである。例えば、従来の流動仮焼
炉に比し、流動化空気量を数分の１に減ずること
ができる。また、従来の流動仮焼炉では、粒径の
大きな石炭を燃焼しようとすれば、流動層内に滞
留する粗粒炭を燃焼しきるために流動化空気量を
増加しなければならず熱経済的に不利であつた。
本発明の流動仮焼装置では流動化空気を低減しな
がら十分な風速を与えて粗砕炭を流動化させてキ
ヤリオーバーさせ、流動層部４よりも上方に形成
している吹上部９および希薄流動層部１０におい
て、粗砕炭を燃焼用２次空気と十分接触させなが
ら完全燃焼させるので、流動層部４内において粗
砕炭を全面的に燃焼させる必要はなく、また、流
動化空気は十分な流速を与えられて原料、燃料を
流動化させるので原料と燃料は瞬間的に混合され
流動層部４が局部加熱することが防止されトラブ
ルを発生しない。

流動層部４に原、燃料を供給する原料シユート
５、燃料供給口６は適宜設けることができ、従来
技術と異なるところはない。燃料供給機は、流動
層部４に直接設けてもよく、燃料シユート５の途
中に取りつけてもよく、また中間筒体３に取りつ
けてもよい。

流動層部４の一定高さ部に燃焼用２次空気吹込
口８を開口させる。燃焼用２次空気には通常クリ
ンカークーラーからの抽気を使用し700〜800℃程
度の熱風である。燃焼用２次空気の吹込口８は、
可及的に筒体２の周囲に対称位置に設けることが
望ましい。この燃焼用２次空気の吹込口８を流動
層部４の一定高さ部に開口したことにより、燃焼
用２次空気に流動層４の一定層高部より上方にあ
る原料と燃料とを同伴上昇させ、流動層４の層高
を自動的に一定に保つことができる。

一般に流動層方式の仮焼炉では原料が流動層内
に一定の層高となることを要する。流動層高が変
動すれば、ここから回転炉に供給される原料の量
が変動するので、セメント焼成全系の運転が不安
定となる。流動層高は自己平衡性があるが、時間
遅れがあるので、回転炉への原料供給量の時間的
変動を避けることはできない。従つて従来流動層
高を一定に制御する種々の装置が用いられている
が、操作が繁雑である。本発明の装置では、燃焼
用２次空気吹込口８が流動層４の一定層高部に開
口しており、流動層４の一定層高より上方の原
料、燃料を燃焼用２次空気が同伴して上昇するの
で、流動層高は常に一定層高を保持する。また、
流動化空気の風速は流動層部４において３ｍ／ｓ
以下としているので原料及び燃料の流動層が消失
することもない。

従つて、流動層高制御装置等の設置を要せず、
本発明の流動仮焼装置は運転制御が極めて容易で
ある。

本発明の下部筒体２の流動層部４の上方は、吹
上部９を形成し、燃焼用２次空気は、この吹上部
９を10〜20ｍ／ｓの高速上昇流となつて流動層部
４からキヤリオーバーした原料、粗砕炭燃料を吹
き上げる。この吹上部９の断面積は、粗砕炭燃料
を吹き上げるに十分な高速上昇流を得るように設
計によつて定められる。

下部筒体２の上部に接触された中間筒体３は、
下端を小断面の下部筒体２に、上端を大断面の上
部筒体１に接続された、上方に拡大した截頭錐体
をなし、下部筒体２を吹き上げられて来た高速吹
上流の流速を低減せしめ、原料及び粗砕炭を中間
筒体３中で落下循環させ、希薄流動層部１０を形
成する。中間筒体３内におけるガス流速は、中間
筒体３の最上部において５ｍ／ｓ以下となるよう
に減速される。また、中間筒体３の内側壁面の傾
斜は60度以上とし、希薄流動層１０内で原料及び
粗砕炭の落下循環を円滑に形成させる。

粗砕炭は、この希薄流動層１０において循環を
繰り返して滞留し、燃焼用２次空気と十分に接触
して燃焼が進行し、微粒化したのち、ガスに同伴
されて上部筒体１に移行する。一部の比較的粗大
な石炭は下方の流動層４に再び落下し、燃焼しな
がら再び吹上げられ上記の循環を繰り返し燃焼が
進行する。

上部筒体１は大断面の筒体をなし、ガス上昇流
が数ｍ／ｓ以下の低速となるように設計される。
セメント原料粉末と共に、燃焼が進行し微粉化し
た石炭粒子が高濃度でガス中に懸濁され、燃焼、
熱交換、仮焼が一層進行する。すなわち、上部筒
体１内には低流速の濃厚懸濁相が形成される。

この濃厚懸濁相における燃焼と熱交換とにより
石炭は未燃分を残存することなく完全燃焼し、セ
メント原料の仮焼を十分に進行させることができ
る。このことは、セメント焼成装置全系の熱効率
を高めることとなる。

上部筒体１の上端には仮焼原料を同伴した排ガ
スの排出口１２が設けられ、排ガスはサイクロン
等の固体分離装置（図示せず）に導かれる。

本発明のセメント原料の流動仮焼装置は以上の
ように構成されているので、次のような効果があ
る。

(1) 粗砕炭を燃料として使用することができ、か
つこれを完全燃焼させることができ、セメント
焼成全体の熱効率の向上を図ることができる。

すなわち、粗砕炭を完全燃焼するまで仮焼装
置内に滞留させ、かつ燃焼用２次空気との完全
な接触をさせることができ燃焼効率が大であ
る。

(2) 流動化空気量を少くすることができ、冷風混
入量を減少させることができるので、熱経済と
なる。

(3) 流動層の層高を自動制御する必要がなく、一
定高さを安定に維持することができ、安定操業
が達成され、運転が容易である。

(4) 吹上部の高速上昇流は10〜20ｍ／ｓの風速に
より全原料を吹き上げる能力があり、上記(3)の
運転容易性と併せ、浮遊式予熱機で予熱された
全原料を本発明の仮焼装置に供給給して、最も
効率よく、安定的にセメント焼成操業を行なう
ことができる。

(5) 粗砕炭の使用が可能となつたので石炭粉砕動
力が激減する。例えば微粉炭燃焼の際の粉砕用
動力は30〜40（KWH／ｔ・石炭）であるが、
10mm程度の粗砕炭の破砕所要動力は４〜６
（KWH／ｔ・石炭）に過ぎない。この面にお
いても省エネルギーである。

(6) 仮焼装置全体の容積が小型化し、建設費が低
減する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のセメント原料の流動仮焼装置
の実施例を模式的に示す断面図である。 １……上部筒体、２……下部筒体、３……中間
筒体、４……流動層部、５……原料シユート、６
……燃料供給口、７……燃焼用２次空気管、８…
…燃焼用２次空気吹込口、９……吹上部、１０…
…希薄流動層、１１……濃厚懸濁相、１２……排
出口、１３……流動化空気送風機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 大断面の上部筒体と小断面の下部筒体とを截
   頭錐体を成す中間筒体により結合してなる立設筒
   体から成り、下部筒体には、セメント原料及び粗
   砕炭燃料を流動混合する筒底流動層部と、該流動
   層に原料、燃料を供給する供給口と、該流動層の
   一定層高部に開口した燃料用の２次空気吹込み口
   とを備え、上記下部筒体の流動層部と該下部筒体
   の上部と上部筒体の流速を、各々1.5〜３ｍ／ｓ、
   10〜20ｍ／ｓ、３〜５ｍ／ｓと成るように構成さ
   せたことを特徴とするセメント原料の流動仮焼装
   置。