KR20060039860A - 저 발열량 가스를 포함하는 재료 덩어리들을 연소하기 위한방법 - Google Patents

Abstract

특히 석회암의 재료 덩어리 (lump)들을 연소하는 방법은 축열식 샤프트 킬른 (regenerative shaft kiln, 3)내에서 두개 이상의 킬른 샤프트들 (kiln shaft,1,2)은 오버프로우 라인 (overflow line, 19)에 의하여 연결되고, 상기 샤프트들 내에서 연소되어지는 재료들은 상부 예비 가열 존 (upper pre-heating zone, 8), 중앙 연소 존 (central burning zone, 18) 및 하부 냉각 존 (lower cooling zone, 14)을 따라 통과하여 연소 공기는 상기 예비 가열 존 (14)의 영역으로 공급되고, 냉각 공기는 상기 냉각 존 (14)으로 공급되며, 7.5 Mega joules (MJ) per ㎥ 보다 더 작은 발열량을 가진 상기 연소 가스는 버너 란스 (burner lances,9,25)를 통하여 상기 샤프트 (1,2)의 각각에 주기적으로 번갈아 공급된다.

Description

저 발열량 가스를 포함하는 재료 덩어리들을 연소하기 위한 방법 {PROCESS FOR BURNING LUMPS OF MATERIAL WITH LEAN GAS}

본 발명은 재료 덩어리 (lump)들을 연소하는 방법에 관한 것으로 보다 더 자세히 석회암에 관한 것이며, 두 개 이상의 킬른 샤프트들 (kiln shaft)은 오버프로우 라인 (overflow line, 19)에 의하여 연결되고, 상기 샤프트들 내에서 연소 재료는 상부 예비 가열 존 (upper pre-heating zone), 중앙 연소 존 (central burning zone) 및 하부 냉각 존 (lower cooling zone)을 따라 통과하여 연소 공기는 상기 예비 가열 존의 영역으로 공급되고, 냉각 공기는 상기 냉각 존 및 연소 가스로 공급되며, 버너 란스 (burner lances)들을 통하여 상기 샤프트들의 각각에 주기적으로 번갈아 공급되는 7.5 Mega joules (MJ)/㎥ 보다 더 작은 발열량을 가진다.

공지된 MAERZ 킬른들과 같은 축열식 샤프트 킬른들 (regenerative shaft kilns)은 특히 비용 효과 (cost-effectiveness)라는 점에서 다른 형태의 샤프트 킬른들과 구별된다. 예를 들어 7.5 Mega joules (MJ) per ㎥ 보다 더 작은 발열량의 바이오가스 (biogas)또는 야금 작업에서의 부산물과 같이 상대적으로 낮은 발열량 을 가진 연소 가스인 경질 가스 (lean gas) 사용의 증가는 더 낮은 온도 및 본질적으로 더 큰 저 발열량가스 (flue gas)부피로 인한 효율성을 감소시키고 축열식 샤프트 킬른의 공정 온도에서 효과를 감소시킨다. 게다가 더 높은 저 발열량가스의 온도는 신선한 공기를 혼합에 의하거나 저 발열량가스 냉각기들을 통하여 주 연소 필터링 장치의 과열을 방지하기 위하여 부가적인 측정이 요구된다. 다른 한편, 저 발열량 가스의 사용은 유황의 함유를 감소시켜서 보다 더 높은 제품 품질을 유도한다.

상기 발명의 목적은 상기 언급한 문제점을 피하기 위한 방법을 찾는 것이며, 7.5 MJ/㎥ 보다 더 작은 상대적으로 낮은 열효율의 연소 가스를 사용함으로써 보다 더 좋은 제품 품질 및 열효율을 가능하게 하는 것이다.

상기 발명에 따라, 상기 문제점은 상기 연소 가스가 연소 공정의 공정 가스와 열 교환되어 예비 가열함으로써 해결된다. 발명의 방법에 따른 바람직한 실시예는 종속항에 도시되며, 첨부되는 상기 도면 및 설명으로부터 도시된다.

두개의 평행한 샤프트들을 포함하는 축열식 킬른의 개략적인 단면도.

이미 공지되었듯이, 40 내지 80 ㎜의 입자 크기 범위인 재료의 덩어리는 킬른 (kiln, 3)의 샤프트 (shaft, 1,2)들에 공급되며, 이는 화살표 (4) 및 (5)에 도시된다. 상부로부터 연소 가스의 공급은 화살표 (6)에 도시되며, 예비 가열 존 (pre-heating zone, 8)내에 수직하게 배열된 상기 버너 란스 (burner rances, 9)의 화살표 (7)에 의하여 연소 가스가 공급되며, 15분 간격으로 샤프트 (1) 및 샤프트 (2)가 교대로 교체된다. 게다가, 냉각 공기 (cooling air)는 상기 두개의 샤프트 (1,2)들의 상기 낮은 배출 영역 (lower discharge area, 10,11)으로부터 화살표 (12,13)에서 지속적으로 공급되어져 상기 냉각 존 (14)을 통과한 후 연소 된 제품이 화살표 (15,16)방향에서 냉각되어 져 제거된다. 이전의 공정 기간 동안 예비 가열된 재료의 덩어리들에 의하여 공기가 흐르기 때문에 상기 버너 란스들 (9)의 배출구들 (outlets,17)에서 생성된 상기 프레임들 (frames)은 예비 가열된 연소 공기를 수용한다. 예비 가열 존 (8)에서 재료 덩어리의 예비 가열은 화살표 (20)의 상부 방향에서 저 발열량 가스 (flue gas)와 같이 분리되고 오버프로우 라인 (overflow line)을 통하여 연소 존 (combustion zone, 18)을 통과한 후 연소 가스가 상기 인접한 샤프트 (neighboring shaft, 2)로 흐르기 때문에 상기 인접한 샤프트 (2)내에서 교체된다.

상기 발명의 도시된 실시예에 따라, 파이프 (22)를 통하여 상기 오브프로우 라인 (19)으로부터 상대적은 낮은 부피의 분기 된 (branched) 뜨거운 가스 흐름으 로 열 교환되는 열교환기 (heat exchanger, 21) 내에서 교체되고, 그 후 상기 연소하는 가스는 화살표 (20)에 의하여 지시된 상기 저 발열량 가스로 향한다. 샤프트 (1)로부터 열교환기 (21)를 통하여 안내된 파이프 (23), 인접한 샤프트 (2)로 상기 공정 모드가 바뀔 때 샤프트 (2)의 버너 란스들 (25)로 밸브 (24)에 의하여 대체 되어진다. 따라서 4 MJ/㎥인 7.5 MJ/㎥ 보다 낮은 발열량의 저 발열량가스로써 좀더 경제적으로 킬른 (3)을 작동가능하다.

상기 발명의 실시예에 따라, 연소 가스 (burning gas)의 예비 가열은 립들 (ribs)에 의하여 더 크게 형상화된 버너 란스들 (9,25)의 하나 이상의 외측 표면에서, 예비 가열 존의 예비 가열된 연고 공기에서, 상기 열 교환기 (21)에서 대안으로 또는 부가적으로 예비 가열하기 위하여 대체될 수 있다.

Claims (6)

1. 두개 이상의 킬른 샤프트들 (kiln shaft,1,2)은 오버프로우 라인 (overflow line, 19)에 의하여 연결되고, 상기 샤프트들 내에서 연소되어지는 재료들은 상부 예비 가열 존 (pre-heating zone, 8), 중앙 연소 존 (burning zone, 18) 및 하부 냉각 존 (cooling zone, 14)을 통과하며 연소 공기 (combustion air)는 상기 예비 가열 존 (14)의 영역으로 공급되고, 냉각 공기 (cooling air)는 상기 냉각 존 (14)으로 공급되어지며, 입방미터 ( ㎥)당 7.5 메가 쥬울 (MJ) per ㎥ 보다 더 낮은 발열량 (calorific value)을 가진 상기 연소 가스 (combustion gas)는 버너 란스 (burner lances, 9,25)를 통하여 상기 각각의 샤프트 (1,2)에 주기적으로 번갈아 공급되는, 축열식 샤프트 킬른 (regenerative shaft kiln, 3)내에 특히 석회암과 같은 재료 덩어리 (lump)들을 연소하는 방법에 있어서,

   상기 연소 가스는 연소 공정의 공정 가스 (process gas)와 열 교환되어 예비 가열되어 지는 것을 특징으로 하는 재료의 덩어리 (lump)들을 연소하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 예비 가열 존 (8)내의 상기 연소 가스는 예비 가열된 연소 공기 (pre-heated combustion air)에 의하여 가열되는 것을 특징으로 하는 재료의 덩어리들을 연소하는 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 연소 가스는 상기 예비 가열 존 (8)으로 연장된 버너 란스 (9,25)들을 통하여 유입되는 동안 예비 가열되어지고, 상기 란스들의 표면은 적어도 외측부 (outer side)상에서 확장되어 형상화되는 것을 특징으로 하는 재료의 덩어리들을 연소하는 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항에 있어서, 상기 연소 가스는 상기 킬른 (3)으로부터 분기된 공정가스의 분기 된 부분 (branched of part)과 열 교환되어 예비 가열되어지고, 킬른의 외부에 형성된 열교환기 (heat exchanger, 21)는 한쪽 측부가 상기 킬른 위의 분기 위치 (branching position)로부터 오는 공정 가스 파이프 (process gas pipe,22)에 연결되어 지고, 다른 측부는 버너 란스 (9,25)들에 유도되는 연소 가스 파이프 (combustion gas pipe, 23)에 연결되어 지는 것을 특징으로 하는 재료의 덩어리들을 연소하는 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 연소 가스를 예비 가열하기 위한 공정 가스의 부분은 상기 킬른의 상기 오버프로우 라인 (19)으로부터 갈라지는 것을 특징으로 하는 재료의 덩어리들을 연소하는 방법.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 5 MJ/㎥보다 더 작은 발열량의 연소 가스로 작동되어지는 것을 특징으로 하는 재료의 덩어리들을 연소하는 방법.

Images