MX2010013062A - Un metodo para fabricar un clinker de cemento y una instalacion para fabricar un clinker de cemento. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un método para fabricar clinker de cemento en una instalación que incluye: - un horno rotatorio (1), - un precalentador de ciclón (2) que recibe los humos desde dicho horno rotatorió, - un enfriador de clinker por soplado de aire (4); y al menos un intercambiador de calor (9), referido como un primer intercambiador; de acuerdo con el método de la invención: - las materias primas son precalentadas y descarbonadas en dicho precalentador de ciclón (2), - el clinker que sale del horno es enfriado en dicho enfriador de clinker (4); - una primera porción (5) del aire caliente generado en dicho enfriador de clinker, o el denominado aire secundario, es dirigido al horno rotatorio (1) para que sea utilizado como aire de combustión; una segunda porción (6) del aire caliente generado en dicho enfriador de clinker, o denominado aire terciario, es dirigido y llevado separadamente desde la primera porción a un lugar en la instalación donde el combustible es quemado; y una tercera porción (7) de aire caliente generado en dicho enfriador de clinker, o denominado aire en exceso, es llevado al menos en dicho primer intercambiador (9) con el propósito de recuperar potencia para producir electricidad; de acuerdo con la invención, un segundo intercambiador (10) actúa de manera conjunta con el aire terciario (6) a fin de calentar un fluido de recepción desde un circuito de fluido (12) común a dicho primer intercambiador (9) y a dicho segundo intercambiador (10); la invención también se refiere a dicha instalación de fabricación de clinker de cemento.

Description

UN METODO PARA FABRICAR UN CLINKER DE CEMENTO Y U INSTALACION PARA FABRICAR UN CLINKER DE CEMENTO CAMPO DE LA INVENCION La invención se refiere a un método para f inker de cemento en una instalación asi como ación para fabricar un clinker de cemento como t ANTECEDENTES DE LA INVENCION La fabricación de un clinker de cemento la S veces utiliza un denominado proceso de hornead las materias primas previamente triturad adas en un horno rotatorio. A fin de reduc imientos de energía de la operación, se han a ambiadores corriente arriba y corriente abajo de rio y recuperan directamente el calor contenido tible en la instalación.

Los gases calientes generalmente son úti secar las materias primas para la fabricaci r . No obstante, solamente una porción del c ria para las operaciones de secado excepto para aro donde la humedad de los materiales es muy al n de los gases calientes no utilizados e ciona energía disponible, La recuperación del calor perdido al fi o de producción de potencia entonces es con ada en muchas fábricas. El método más actual co r los gases calientes hacia los intercamb os de tubos, en donde circula agua que transf en vapor presurizado para mover las turbinas dor de energía eléctrica. Debido a la temp da de los gases en los intercambiadores, la co neración, el cual comprende incrementar la temp abajo gracias a la admisión de combustible adi o tanto, por ejemplo, no solamente la canti a recuperada es incrementada, sino que tam a la producción de conversión gracias a la eleva peratura .

Debido a que la mayoría de las instalaci to utilizan combustibles sólidos tales como de petróleo, es necesario tener un volu stión significativo para combustión óptima del ex stible y así tener una cámara de combustión de iado, es decir, lo suficientemente grande. El cámara de combustión además requiere evacu as de la misma, y también presenta el inconveni ar cantidades más grandes de gas NOx gas.

Por ejemplo, los documentos EP-0.492.133 es ejecutado en una sección de precalentamiento ación para fabricar un clinker de cemento.

El aire caliente generador por el clinker m instalación es enviado a través de un conduct caldera para uso como un gas de combustión. El m tible es inyectado en el conducto en una nte a la entrada de la caldera, en particular de carbón pulverizado.

SUMARIO DE LA INVENCION El objetivo de la presente invención es r nconvenientes antes mencionados al mismo tiempo un método para fabricar un clinker de cemento lación asi como una instalación para fabricar un mento como tal, para incrementar las prodúcel ración de energía al reducir al mínimo la admi - un horno rotatorio, - un precalentador de ciclón que recibe lo dicho horno rotatorio, - un enfriador de clinker, en donde el enfri r es enfriado por soplado de aire, en la sa horno rotatorio,- generando aire caliente, - en al menos un intercambiador, referido intercambiador, y un método en donde: las materias primas son precalent bonadas en dicho precalentador de ciclón, - el clinker que sale del horno es enfr enfriador de clinker, - una primera porción del aire caliente gene enfriador de clinker, o el denominado aire secu rigido al horno rotatorio para que sea utiliza ß enfriador de clinker, denominado aire en exc do y llevado al menos en dicho primer interca el propósito de recuperar potencia para p icidad .

De acuerdo con la invención, se proporci o intercambiador , que actúa de manera conjunta terciario a fin de calentar un fluido de recepcio rcuito de fluido común a dicho primer intercamb segundo intercambiador, en donde el cambiador remueve potencia del aire ter nuyendo así la temperatura del aire terciario d ón corriente arriba a la porción corriente a segundo intercambiador, mientras que el aire te ilizado como aire de combustión corriente de segundo intercambiador.

De acuerdo con una variación de la modalidad dicho horno rotatorio, - un enfriador de clinker, en donde el enfri er es enfriado por soplado de aire, en la sa horno rotatorio, generando aire caliente, una ón del aire caliente entonces generado por ador de clinker, denominado aire secundar zado por el horno como aire de combustión, - un conducto que transporta una segunda ire caliente generado por dicho enfriador de c nado aire terciario, hasta una zona de combustió lación, - un conducto que transporta una tercera ire caliente generado por dicho enfriador de c nado aire en exceso, hasta un intercambiador ador de potencia, referido como primer intercambi De acuerdo con la instalación de conformidad La figura 1 es una vista diagramatico del mé rmidad con la invención implementado en una inst fabricar un clinker de cemento de acuerdo idad .

La figura 2 es una vista diagramático de un nformidad con la invención, de acuerdo con una idad, en una instalación para fabricar un cli to .

La figura 3 es una vista diagramático de un nformidad con la invención, de acuerdo con una idad, en una instalación para fabricar un cli to .

La figura 4 es una vista detallada que ilu r y el segundo intercambiadores asi como el circ o común a este último.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION - en al menos un intercambiador 9, referi r intercambiador, y en cuyo método: las materias primas son precalent rbonadas en dicho precalentador de ciclón 2, - el clinker que sale del horno es enfr enfriador de clinker 4, - una primera porción 5 del aire caliente icho enfriador de clinker, o el denominad dario, es dirigido al horno rotatorio 1 para zado como aire de combustión, - una segunda porción 6 del aire caliente cho enfriador de clinker, o denominado aire ter ido por una temperatura al menos igual a 750°C y adamente desde la primera porción a un lugar lación donde el combustible es quemado para zado como aire de combustión, cular con una temperatura superior que o al meno °C, es transportado por un conducto 60 hasta s reactores de precalcinación 3 vinculados ón inferior de dicho precalentador de ciclón 2 lcinadores se ajustan, cada uno, con uno o dores .

De acuerdo con la invención, se proporc do intercambiador 10, que actúa conjuntamente terciario 6 a fin de calentar un fluido de recepc de un circuito de fluido 12 común a dicho cambiador 9 y a dicho segundo intercambiador 10.

La invención se construye sobre el increment cción de recuperación de energía agregando, lación, además del primer intercambiador 9 colo ayectoria del aire en exceso 7 y cuya temperatura de 250 a 300°C, un segundo intercambiador 10 su calidad de aire terciario. Por lo tanto, la mperatura, desde la sección corriente abajo a co a de dicho segundo intercambiador 10 puede ser de O a 150°C. La temperatura del aire de combust , del aire terciario 6 corriente abajo del cambiador 10 puede ser al menos igual a 650°C.

De acuerdo con una variación de la modali o del circuito de fluido 12 es agua en forma de do, dicho primer intercambiador 9 es un gener dicho segundo intercambiador 10 es un súper cal por .

Con referencia al ejemplo de la figura cular, el fluido del circuito de flui ialmente en la forma de vapor de alta presión sar una turbina 20 y su alternador. Por ejemplo, ceso 7 está a una temperatura de alrededor de nador . Corriente debajo de la turbina, y co a del generador de vapor, un condensador 30 nuir la presión.

De acuerdo con una modalidad, se proporc r intercambiador 11 para recuperar potencia y lo salen del precalentador de ciclón 2 son llev parcialmente a fin de actuar conjuntamente co r intercambiador 11.

Especialmente, de acuerdo con una modalid del precalentador de ciclón actúan conjuntamente intercambiador 11 a fin de calentar un fluid ito de fluido, Este circuito de fluido puede ser dicho circuito de fluido 12 común entre dicho cambiador 9 y dicho segundo intercambiador 10.

Con referencia a la figura 3, de acuerdo c dad del método, el aire caliente en exceso ele ser mezclada con el aire en exceso 7 del enfr La invención también se refiere a una inst la fabricación de clinker de cemento que comprend - un horno rotatorio 1, - un precalentador de ciclón 2 que recibe lo dicho horno rotatorio, - un enfriador de clinker 4, en donde el en inker es enfriado por soplado de aire, proporcio alida de dicho horno rotatorio 1, generand te, una primera porción 5 del aire caliente e ado por el enfriador de clinker 4, o denomina ario, es utilizado por el horno como a st ion, - un conducto 60; 601; 602 que transpo a porción 6 del aire caliente generado por ador de clinker 4, denominado aire terciario, ha iados con la porción inferior de dicho precalent n, cada uno equipado con uno o varios quemadores.

De acuerdo con otra modalidad ilustrada a 3, el conducto de aire terciario 60 transporta emador del horno rotatorio 1.

De acuerdo con la instalación que es de . acue vención, el conducto 601, 602 que transporta ario 6 actúa conjuntamente con un segundo interca n circuito de fluido 12 es común a dicho cambiador 9 y a dicho segundo intercambiador 1 lación, in particular, permitirá la implementac o de acuerdo con la invención, De acuerdo con una modalidad de la insta imer inter cambiador 9 es un generador de va do intercambiador 10 es un súper calentador de va puede permitir, tal como se ilustra de acuerdo ito de fluido fluye a través del tercer interca ste circuito de fluido puede ser común o no co ito de fluido 12 común entre dicho primer interca icho segundo intercambiador 10.

De acuerdo con el ejemplo de la figura cto 80 para agotar los humos del precalentador de e al conducto de aire en exceso 7 , corriente arr .r intercambiador 9. Este conducto 80 para ago 8 del precalentador de ciclón 2 pueden nalmente de manera conjunta con una unidad 14 par aterias primas, corriente arriba de la unión co cto 70 de aire en exceso 7.

Ahora se describirán cuatro ejemplos lación. El primer ejemplo de la instalación lación de última generación. Los ejemplos 2, 3 entes variaciones de la instalación para f er producido, suministrado en la forma de comb el cual 62.8% es inyectado al nive$ del precalc o tanto, la potencia generada por el combustibl lcinador es 108,8 MW.

El enfriador de clinker produce, entre otras 00 Nm3/h de aire terciario a 890°C, el cual alim stión del reactor de precalcinación reactor, y de aire de escape a 245°C. Los humos del precal clón tienen una velocidad de flujo de 286.200 emperatura de 320°C.

Un intercambiador ubicado en la trayecto de escape del enfriador baja la temperatura de lo 5°C a 135°C e intercambia una potencia de 8,6 MW. baja temperatura a la que puede ser llevado el intercambiador, la producción de la convers ricidad no excede el 15%, siempre y cuando se uti ratura a la cual puede ser llevado el flui cambiador, la producción de conversión de elect cede 15%, y entonces se puede producir 1.73 ía eléctrica máximo.

La suma de las producciones de electricidad 02 MW.

EJEMPLO 2 Considerar la instalación de acuerdo ción del ejemplo 1, en donde un intercambia ado en la trayectoria del aire terciario y ratura del mismo a 700°C. La cantidad de comb tado en el reactor de precalcinación debe aumenta S condiciones operativas de la instalación se de tinuación .

La potencia generada por el combustible lcinador es 117.8 MW. El enfriador de clinke cio en la trayectoria del aire de escape (aire en nfriador baja la temperatura de los gases de e intercambia una potencia de 7.4 MW. cambiadores están conectados de manera que el la parte del precalentador de fluido. L ratura máxima permite lograr una producc rsión de 28% de entre un total de 15.7 MW, es dec Comparativamente a la recuperación de energí ico flujo de aire de escape del enfriador, presen emplo 1, la producción ha sido incrementada por producción marginal de la energía adicional pu stible, es decir, 9 MW, alcanza 34.5%, EJEMPLO 3 Considerar la instalación de acuerdo ción del ejemplo 2, en donde 50% de los hu ambiador y segundo intercambiador) y el ible entonces es 28.8 MW. La producción de con a 28% y se producen 8.06 MW de energía eléctrica Comparativamente con el ejemplo 1, donde la rable es 3.02 MW, la producción marginal de la nal puesta en combustible, es decir 9 MW, alcan valor es equivalente a la producción de una pí ía térmica moderna utilizando combustible sólido EJEMPLO 4 Considerar la instalación de acuerdo ión del ejemplo 2, en donde 50% de los hum entador de ciclón son utilizados para sec as primas, y dan origen a una velocidad de f Esta vez, todos los humos del precalenta dos, corriente debajo de la unidad de secado, cambiador) y por lo tanto un total de 25.8 nible. La producción de la conversión alcanza 2 a 7.22 MW de energía eléctrica.

Comparativamente con el ejemplo 1, donde la rable es 3.02 MW, la producción marginal de la onal puesta en combustible, es decir 9 MW, Este valor es equivalente a la producción de potencia térmica moderna que opera en comb .

Naturalmente, otras modalidades podría pladas por aquellos expertos en la técni rse del marco de la invención definido p ntes reivindicaciones .

Claims (1)

1. NOVEDAD DE LA INVENCION Habiendo descrito el presente invent dera como una novedad y, por lo tanto, se recla idad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES 1.-, Un método para fabricar un clinker de instalación que comprende: - un horno rotatorio (1), - un precalentador de ciclón (2) que rec desde dicho horno rotatorio, - un enfriador de clinker (4), en la sa horno rotatorio (1), en donde el enfriador de riado por soplado de aire generando aire calient - al menos un intercambiador (9), referi intercambiador, y en cuyo método: - las materias primas son precalenta ado en dicho enfriador de clinker, o denomina ario, definido por una temperatura al menos y llevado separadamente desde la primera porci en la instalación donde el combustible es quema a utilizado como aire de combustión, - una tercera porción (7) de aire caliente g cho enfriador de clinker, denominado aire en exc ido y llevado al menos en dicho primer interca on el propósito de recuperar potencia para p icidad, caracterizado porque - se proporciona un segundo intercambiado ctúa de manera conjunta con el aire terciario (6 lentar un fluido de recepción desde un circ o (12) común a dicho primer intercambiador (9) y o intercambiador (10), en donde el cambiador (10) remueve potencia del aire ter cambiaclor (9) es un generador de vapor , dicho cambiador (10) es un súper calentador de vapor. 3. - El método de conformidad con la reivin 2, caracterizado porque la instalación incluye s reactores de precalcinación (3) conectados ón inferior de dicho precalentador de ciclón (2 quipado con uno o más quemadores y en donde ario es llevado a dichos reactores de precalcinac 4. - El método de conformidad con cualquiera ndicaciones 1 a 3, caracterizado porque se pro rcer intercambiador (11) para recuperar potenci (8) que salen del precalentador de ciclón dos al menos parcialmente para actuar conjuntame tercer intercambiador (11) . 5. ~ El método de conformidad con la reivin racterizado porque los humos (8) del precalent de dicho primer intercambiador (9) . 7. - El método de conformidad con la reivind racterizado porque los humos (8) del precalent (2) son utilizados al menos parcialmente para s a prima de producción de clinker en una unida de ser mezclada con el aire en exceso { dor . 8. - El método de conformidad con cualquiera dicaciones 1 a 7, caracterizado porque la temp ré de combustión, concretamente el aire terciar nte abajo de dicho segundo intercambiador (10) igual a 650°C. 9. - Una instalación para la fabricación de entó que comprende: - un horno rotatorio (1), - un precalentador de ciclón (2) que reci - un conducto (60; 601; 602) que transpor a porción (6) del aire caliente generado por dor de clinker (4), denominado aire terciario, na de combustión de la instalación, - un conducto (70) que transporta una n (7) del aire caliente generado por dicho enfri r (4), denominado aire en exceso, has ambiador (9) de un generador de potencia, referi intercambiador, caracterizado porque en conducto (60 orta el aire terciario (6) actúa conjuntamente o intercambiador (10), corriente arriba de dic mbustión, un circuito de fluido (12) es común intercambiador (9) y a dicho segundo intercar 10.- La instalación de conformidad c ambiador (10) es un súper calentador de vapor. 12. - La instalación de conformidad con cua S reivindicaciones 9 a 11, caracterizada porque cer intercambiador (11) y en donde al menos una s humos (8) que salen del precalentador de cic conjuntamente con dicho tercer intercambiador (1 rar potencia. 13. - La instalación de conformidad c dicación 12, caracterizada porque un circuito de a través de dicho tercer intercambiador (11), to es idéntico o no con dicho circuito de flui a dicho primer intercambiador (9) y a dicho ambiador ( 10 ) . 14. - La instalación de conformidad con cua s reivindicaciones 9 a 11 caracterizada por to (80) para expulsar los humos (8) de RESUMEN DE LA INVENCION La invención se refiere a un método para f er de cemento en una instalación que incluye: - u orio (1), - un precalentador de ciclón (2) que umos desde dicho horno rotatorio, - un enfri er por soplado de aire (4); y al menos un interca lor (9), referido como un primer intercambia do con el método de la invención: - las materias recalentadas y descarbonadas en dicho precalent n ( 2 ) r - el clinker que sale del horno es enfr enfriador de clinker (4); - una primera porción caliente generado en dicho enfriador de clinke inado aire secundario, es dirigido al horno ro ara que sea utilizado como aire de combusti da porción (6) del aire caliente generado e ador de clinker, o denominado aire terciar ido de recepción desde un circuito de fluido (12 cho primer intercambiador (9) y a dicho ambiador (10); la invención también se refiere ación de fabricación de clinker de cemento.