TW426646B - Method of cooling exhaust gas in kiln bypass and apparatus therefor - Google Patents
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Description
經滅部中次樣準局Μ.Τ..消贽合竹社印製 426646, A7 __B7_.__ 五、發明説明(1 ) 技術鮪蟪 本發明係關於鹼旁路或氯旁路等窯旁路之排氣冷卻方 法及其裝置。 背晷抟銜 _ 一般而言,水泥熟料在SP (懸浮式預熱器)窯或NSP (新懸浮式預熱器)窯内燒成時,由水泥原料和燃料所 帶入的氯、鹼、硫等揮發性成份,會在黛預熱器系內循 環,而逐漸被濃縮。 已知此項循環在數小時内達成平衡,即由水泥原料和 燃料帶人糸内的揮發性成份量,與利用水泥熟料帶出系 外的揮發性成份量相等。 此時,若原料和燃料帶入的揮發性成份量增加,則熟 料中的揮發性成份量亦增多,對水泥品質有不良影響。 另外,糸内揮發性成份增加時,會彤成低熔點化合物 ,頻頻發生預熱器堵塞,成為有損窯安定操作的肇因。 近年來,特別在推進有效利用產業廢棄物時,日漸變 成無論如何不得不利用氯含量多的狀況,亟需有效地除 去揮發性成份。 於此,為減少窯預熱器糸內的揮發性成份量,都設置 了旁路設備(例如日本特開平2 - 1 1 6 6 49號公報)。 此旁路設備包括著:連接於旋轉式.窯尾的窯排氣用豎 型管道;其先端面臨管内,更好是突設於該管道內的探 针,Μ便將該窯排氣的一部份抽出系外;Μ及連接於此 探針後端的窯排氣之氣體抽出排放糸。 本紙张尺度適州中國1¾家標卑(('NS ) Λ4規格(2】0>< 297公潑) ^--.----->丨裝-----Ί訂^-----線 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 266 46 , A7 B7 五、發明説明 ( 2 ) t 1 上 述 探 針 彤 成 由 連 接 於 上 述 氣 體 抽 出 排 放 系 的 内 管 1 1 1 1 Μ 及 將 大 氣 導 引 至 此 內 管 的 突 人 管 道 內 前 端 附 近 的 外 管 1 I 所 構 成 雙 管 構 造 〇 此 旁 路 設 備 —· 邊 將 空 氣 從 内 外 管 間 請 1 的 空 氣 通 路 導 入 刖 述 豎 型 管 道 内 t 另 方 面 將 該 導 入 空 氣 m 讀 背 1 連 同 m 排 氣 的 —_ 部 份 抽 出 管 道 外 0 1¾ 之 1 又 已 知 窯 排 氣 為 氛 等 揮 發 性 成 份 在 探 針 驟 冷 至 注 意 1 事 1 6 00— 700 ¾ K 下 t 利 用 黛 旁 路 濃 縱成所發 生 旁 路 塵 埃 中 的 項 .) 填 ! 微 粉 部 份 〇 寫 本 裝 在 探 針 後 段 配 置 有 旁 路 塵 埃 的 分 级 手 段 9 將 旁 路 塵 埃 頁 t 1 分 级 成 揮 發 性 成 份 濃 度 低 的 粗 粉 塵 埃 和 濃 度 高 的 微 粉 i I 塵 埃 9 其 中 粗 粉 塵 埃 送 回 窯 糸 内 〇 1 另 方 面 , 已 開 發 了 只 將 微 粉 塵 埃 排 出 糸 外 > 以 大 幅 度 i 訂 減 少 旁 路 塵 埃 量 之 窯 旁 路 技 術 〇 I 在 此 技 術 中 f 將 揮 發 性 成 份 濃 縮 成 微 粉 塵 埃 的 手 段 9 1 ! 即 探 針 中 黛 排 氣 的 驟 冷 手 段 t 為 不 可 或 缺 的 技 術 0 1 習 知 雙 管 構 造 的 探 針 例 * 其 冷 卻 空 氣 係 通 過 外 管 和 內 ..) • Ί 線 管 間 的 空 氣 通 路 流 入 窯 尾 的 豎 型 管 道 P 將 抽 出 的 窯 排 氣 1 加 Μ 冷 卻 1 m 而 ♦ 因 所 m 冷 卻 空 氣 吹 出 量 多 > 使 得 在 該 探 针 前 端 1 I 部 的 冷 卻 空 氣 與 該 窯 排 氣 未 能 充 分 混 合 0 因 此 1 在 探 針 1 前 端 部 很 難 將 該 抽 出 氣 體 加 娶 時 冷 卻 〇 I 1 於 是 , 習 知 探 針 雖 是 利 用 增 加 冷 卻 空 氣 量 加 Μ 驟 冷 , 1 但 冷 卻 空 氣 量 一 增 加 1 吹 向 預 熱 器 系 的 泠 卻 空 氣 乃 會 增 1 多 〇 如 此 一 來 » 隨 著 預 熱 器 糸 的 風 虽 增 加 S 造 成 熱 虽 損 1 -4 1 i 1 1 本紙ίΑ尺度1¾州屮國1¾家標中(('NS ) Λ4規格(2丨OX297公;ίί ) 4 2 6 6 4 6 ^ A7 B7 五、發明説明(3 ) 失 損 力 電 和 失 將失 率損 效力 好電 良和 M失 得損 供量 提熱 於生 在發 ,會 此不 於而 鑑 -有冷 即驟 的M 目加 之氣 明,.排 發窯 本路 旁 要 槪 。 明 等發 探氣 的排 造窯 構份 管部 雙出 降 由 tfn tJJ 係管 ,内 法針 方探 卻該 冷由 氣經 l·F. 軺 , 之路 路通 旁流 窯氣 在排 明窯 發通 本連 計 流部 之端 間前 管的 外管 禾 1S. 管至 内導 針引 探體 該氣 至卻 應冷 供該 體將 氣 ; 卻為 冷徵 將特 而其 時路 同通 勺 費 ΐιοΗ'· 連 有 具 括 〇 包 者 , 域置 區裝 冷卻 驟冷 合氣 混排 成之 形路 部旁 端窯 前在 針明 深發 該本 於 , ,外 側另 内 流 氣氣 b— hl·, 窯窯 於份 通部 之 出及 抽 Μ 可’ 有管 具外 計的 探出 該突 Β. , 咅 針端 探前 造管 構内 管該 雙由 的 , 路管 内 特内 其端 , 前 路的 通管 體內 流至 之導 體氣 氣空 卻卻 冷冷 應該 供將 間段 管手 ΙΓ I 夕 弓 和導 管有 内設 於 ; 成為 形徵 針明 探說 該 Μ 在簡 第 側圖 表 為 圖 簡 之 備 設 成 。 燒 域 泥 區 水 冷 中 驟 例 合 施 混 實 成 一 形 第 部 明 端 發 前 本 的.示 (討先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝 TCTf .線 經濟部中泱棍卑历兵Vi消费Ac作社印¾ 躕 2 3 4 5 6 第第第第第 圖 大 ;擴 圖面 視斷 斜線 部 I 要 -之 Μ 圖沿 1 圖 第 2 為第 圖圖 ; 圖 圖.-面 面圖斷 斷視大 之斜放 例大線 胞放 實部 -要VI 第之沿 明圖圖 發 4 5 本第第 為為為 圖圖圖
VI 本紙張尺度適用屮國1¾家榡卑{ ('NS ) Λ4規格(21〇X297公漦) 4266 4 6 λ Α7 Β7 - 五、發明説明(么) 第7圖為本發明第三實施例之放大斷面圖; 第8圖為第7圖之放大圖; 第9圖為本發明第四曹施例之放大斷面圖; 第]〇圖為本發明第五賁施例之斷面圖; 第11圖為本發明第六實施例之斷面圖。 gg明聶往甯掄形態 Η參照第1圔至第3圖説明本發明第一實施例,在水 泥燒成設備之旋轉窯1 ,建接構成窯排氣流通路一部份 之豎立部2 。在此豎立部2設有探針5 ,此探針5再藉 箸旋風器6 、熱交換器7連接到集塵器8 。 探針5由彼此遊動嵌合的内管1 0和外管1 2所構成,突 設於豎立部2傾斜壁面2 a。惟探針5的突設位置不只限 於傾斜壁面,垂直壁面亦無妨。 外管12的前端部12a ,從内管10的前端部10a突出。 此突出量L可視需要適予選擇。 此外管12的直筒部前端12a被絞進而形成為圍錐台形 。此絞進角度e可視需要適予選擇。 外管1 2前端部1 2 a的上惻邊1 2 b雖形成為比下側邊 12c長,兩邊長度之差則視其需要可適予選擇。 此前端部1 2 a的前端内徑1 2 S即以
外管前端內徑12S --0.4〜0.6的範圍被選擇
外管內徑12L 外管外側施加耐火物1 4加工,内部雖埋設環狀水冷管 本紙張尺度適川十闽國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公釐}
---^------1 裝-----„--訂-----丨線 (誚先閱讀背面之注意事項再功寫本頁J A7 B7 舒淤部中泱楛"扃月-x消於合竹社印來 五、發明説¥ ( 5 ) - 1 I 1 3, 惟 其 管 徑 或 埋 設 方 式 等 可 視 ή 要 適 予 vlBB 選 擇 〇 I 1 外 jr^r· 管 1 , 2的 外 周 面 設 有 冷 卻 空 氣 人 □ 16 , 連 通 探 针 冷 卻 1 1 1 風扇 1 )° 此 入 口 1 6連 通 在 外 管 1 2和 内 管 10間 所 形 成 的 流 讀 1 賴 通 路 17。 又 分 別 Μ 1 8表 示 冷 卻 器 冷 卻 風 扇 9 1 £ 1代 表 排 閱 讀 1 背 I 氣 風 扇 〇 1¾ 之 1 注 | 其 次 說 明 本 實 施 例 之 作 用 〇 意 華 在 旋 轉 m 1 内 發 生 約 11 0C V 的 黛 排 氣 G 之 一 部 份 GT , 項 再 ] 1 經 由 探 針 5 抽 出 〇 此 抽 氣 垦 例 如 在 鹼 旁 路 即 對 於 通 過 寫 本 裝 m •—· r尾 的 氣 體 量 佔 10¾ K 上 另 方 面 在 氯 旁 路 即 為 5%kL 下 頁 W- 1 I > 一 般 為 2¾左 右 0 1 I 此 時 * 雖 經 由 外 管 1 2的 人 P 16供 應 冷 卻 空 氣 CA 至 探 針 1 1 5 的 流 體 通 路 17 1 惟 冷 卻 空 氣 CA 一 邊 形 成 為 迴 旋 氣 流 f 1 訂 在 該 流 體 通 路 17 内 流 下 > 邊 藉 被 绞 進 的 外 管 前 端 部 12 a i J I 導 入 内 管 1 0的 內 側 t 在 内 管 1 0的 前 端 部 10 a 附 近 形 成 混 ! 1 合 驟 冷 區 域 20 〇 1 I 在 此 混 合 驟 冷 區 域 20 中 » 抽 出 氣 體 GT便 與 冷 卻 空 氣 CA ) 線 潖 合 9 U 霎 時 性 的 被 驟 冷 F 形 成 冷 卻 氣 體 CG 〇 1 亦 即 » 在 探 针 »Λλ 刖 端 部 5a 彤 成 的 混 合 驟 冷 區 域 20 中 * 抽 ! 出 氣 體 GT被 驟 冷 到 氯 化 合 物 的 熔 點 600 - - 700 為 止 〇 1 1 此 時 的 冷 卻 空 氣 C A的 溫 度 為 大 氣 溫 度 » 例 如 18 °c y 其 I 1 探 針 縱 向 的 排 出 流 速 被 調 節 為 内 管 10 内 的 窯 排 氣 CG 速 度 1 I 之 1/3- 2/3 〇 r 如 此 » 由 於 冷 卻 空 氣 CA為 迴 旋 耦 流 t 且 流 動 方 向 和 流 1 速 亦 受 到 限 制 所 m 冷 卻 空 氣 不 會 被 拔 出 〇 因 此 j 該 抽 ! -7 I 1 1 ! 本紙张尺度这川中阁闽家標綽(('NS ) ΛΑ規栳(2丨0X297公漦) 經:欢部十戎椋^-^-=iJ.消介含竹社印^ 4 266 46 , A7 B7 «» 五、發明説明(6 ) 出氣髒GT和冷卻空氣CA之混合率有顯著改善,随著該抽 出氣體GT被急剌冷卻至所霈溫度的同時,不被抽出的排 排氣也不會被冷卻空氣CA—起冷卻。 其中,為了在探針前端部5a形成混合驟冷區域,霎時 進行抽出氣體GT和冷卻空氣CA的混合者,必須確保冷卻 空氣的迴旋力,使該冷卻空氣CA從探针前端部全周均勻 地排出。 因此,冷卻空氣CA的排出速度和探針5長度PL便成為 重要因數。前述排出速度已舉出具體數值加K說明過, 在此僅就探針5長度PL說明之。 在此,探針5的長度PL係指自外管12的冷卻空氣口 16 以至探針5直筒部前端5/1的長度諝之。 此探針5長度PL,例如被形成為600-2000獅,又探針 5内徑即外管12的内徑12L ,例如被形成為400〜1000_ ,藉將二者比例,印PL/12L值定為2.0M下,即可確保 冷卻空氣的迴旋力。 此PL/12L值端視輸出速度或外管12的内徑12L而未 能為一定值,經研究结果,可知此比例的上限適當值X Ml. 5〜2.0範圃為最適當。 使PL/ 12L值變化時,利用電腦横擬計算抽出氣體GT 與冷卻空氣CA之混合狀況(氣體濃度)者,可知PL/12L =2.3時,其氣體最高溫度較?[/121 = 1.4時為髙,混合 狀態較差。 装置的佈置方面,探針5變成PL/12L>2.0,而超遇 -8 ~ 木紙張尺度適州中國围家槛埤((,NS )八4規格{ 210X 297公麓) -T--.--,--- -}1 裝-----Ί 訂-----3':線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 266 46 ^ A7 B7 五、發明説明( 7 ) 1 上 限 適 當 值 X 時 可 在 外 管 12内 設 置 迴 旋 翼 做 為 補 肋 1 I 迴 旋 手 段 即 可 確 保 迴 旋 氣 流 Ο 1 I 在 確 保 冷 卻 空 氣 C f t的 迴 旋 力 方 面 PL/ 1 2L 值 並 無 下 —. 請 A 1 限 適 當 值 惟 從 裝 置 的 佈 置 而 言 下 限 磁 趣 當 值 就 茌 1 . 0 閱 ik 1 背 1 左 右 〇 1¾ 之 1 m 注 I K 探 针 5 冷 卻 的 抽 出 氣 體 GT成 為 冷 卻 排 氣 CG , 進 入 意 I 事 旋 風 器 6 而 被 分 級 〇 此 時 的 分 鈒 點 例 如 為 5- •7 U Q] * 超 過 項 再 _) 此 分 級 點 的 粉 m 即 眧 原 樣 被 送 回 旋 轉 窯 1 〇 填 寫 本 裝 含 5 ^ -7 u mK下微粉的冷卻窯排氣CG, 通過熱交換器 頁 *—· 1 1 而 被 熱 交 換 後 » 在 集 塵 器 8 被 集 塵 » 該 氣 體 CG 即 被 排 出 1 | 到 大 氣 中 0 1 1 在 熱 交 換 器 7 和 集 塵 器 8 所 集 塵 含 氯 率 高 的 塵 埃 9 即 I 訂 被 排 出 水 泥 系 外 0 所 排 出 含 氯 的 塵 埃 • 即 被 添 加 在 水 t 1 1 泥 或 在 糸 外 被 處 理 〇 1 1 本 發 明 第 二 tjSsi 質 m 例 藉 第 4 圖 至 第 6 圖 加 K 說 明 0 1 | 本 實 施 例 與 第 —. 實 施 例 ( 第 1 圖 至 第 3 圖 ) 相 異 點 如 J 線 下 J ! ⑴ 外 管 12 前 端 部 12 a 和 内管 10 前 端 部 10 a 間 r 設 有 圓 | 錐 台 狀 傾 斜 板 25 * 封 鎖 了 流 體 通 路 17 〇 '1 (2) 作 為 深 针 刖 端 部 5 a 的 冷 卻 手 段 > 取 代 環 狀 水 冷 管 3 1 1 , 在 傾 斜 板 25 開 設 探 針 刖 端 保 護 用 空 氣 孔 26 9 由 此 空 氣 I 孔 26 嗔 出 冷 卻 空 氣 CA 1 把 探 針 刖 端 郤 5 a 加 Μ 冷 卻 9 防 止 1 探 針 5 熱 損 傷 〇 空 氣 孔 26 數 量 或 直 徑 9 配 設 位 置 等 9 則 t 1 應 其 需 要 可 適 予 選 擇 * 例 如 形 成 直 徑 大 小 在 -1 0 m to。 I ™ 9 1 1 1 i 本紙張尺度诚川中阀内孓扰屮(('NS ) Λ心兄輅(2]〇X297公釐) 426646, A7 B7 恕Μ部中决枒準局荈工消卟合作社印製 五、發明説明( 8) 1 ⑶ 在 內 管 1 0的 月 端 部 10a 鑽 設 黛 排 氣 冷 卻 空 氣 用 孔 28 1 I , 從 此 孔 28引 導 冷 卻 空 氣 C A進 入 内 管 1C ,内 t 在 探 針 前 端 J 1 部 肜 成 混 合 驟 冷 區 域 2C ° 此 孔 28的 直 徑 大 小 數 量 配 % 先 I 置 位 置 等 即 視 其 需 要 可 適 予 選 擇 * 惟 例 如 直 徑 大 小 形 成 閱 讀 1 背 1 為 S〜] 0 m tr 0 之 I 注 [ 本 發 明 第 三 實 飽 例 藉 第 7 圖 和 第 8 加 以 說 明 t 此 實 意 事 m 例 與 第 二 實 施 例 ( 第 4 圖 至 第 6 圖 ) 之 不 同 點 是 外 再 •1 ) ] 管 1 2的 上 側 前 端 部 32U 從 内 管 1 0 的 上 側 前 端 部 30U 突 出 寫 本 裝 , 其 下 側 月ij 端 部 32d 和 内 管 10 的 下 側 前 端 部 30 d 位 於 同 頁 I ( 一 垂 直 面 上 r 兩 下 側 前 端 部 32d 、 30d 間 的 傾 斜 板 25 d 1 I 圼 垂 直 狀 4 且 未 設 有 探 針 刖 端 保 雄 用 空 Μ 孔 〇 1 1 本 發 明 的 第 四 實 皰 例 藉 第 9 圖 加 >X 說 明 > 本 貫 施 例 與 1 訂 第 二 實 施 例 ( 第 4 圖 至 第 6 圖 ) 之 相 異 點 9 在 於 内 管 10 I 的 上 側 前 端 部 40 U 形 成 較 其 下 側 1 A- 月U 端 部 40d 為 短 r 從 外 I 1 管 12的 上 側 前 端 部 42U 之 内 管 10 突 出 量 m > 較 諸 從 其 下 1 I 側 .> J- 刖 端 部 42d 的 内 管 10 之 突 出 量 η 大 〇 線 本 發 明 第 五 實 施 例 藉 第 10 圖 加 y, 說 明 ο I 本 實 施 例 在 内 管 10 的 内 周 面 50設 有 螺 旋 狀 導 引 翼 51 r i K 求 提 高 混 合 驟 冷 區 域 20 內 冷 卻 空 氣 CA與 抽 出 氣 體 GT 之 1 1 混 合 效 率 0 1 1 本 發 明 第 實 施 例 藉 第 11 圔 說 明 之 (0 1 I 本 實 施 例 rftt 與 第 一 實 施 例 不 同 點 » 在 於 内 管 1 0的 前 端 1 10 a 鑽 設 窯 排 氣 冷 卻 空 氣 用 孔 68 * 從 此 孔 68 將 冷 卻 空 氣 1 CA 導 入 内 管 10 内 〇 此 孔 6 8的 直 徑 大 小 、 數 量 、 配 置 位 置 1 -1 0- 1 1 1 1 本紙张尺度適扪中阐囤家標卑((%5)八4见枯(210><1297公茇) 266 d 6 A7 B7 五、發明説明(9 麵的。使 止-o 出卻率 防 y抽泠效 可 S氣速好。, 小排急良份側 大窯被以部内 徑從域得粉部 直,區等微端 為者冷份埃前 成明驟成塵的 形發合氯的管 如本混或中內 例照的鹼體至 ,按部的氣導 擇,端中出引』 選知前體抽被 當可针氣該氣。 適例探出成空內 要施在抽縮卻窯 需實,該濃冷轉 其述,體,,因旋 視上氣此固,向 可由出因凝又吹 等 抽其分 J--,--!}1 裝-----Ί 訂-----:、.)線 (¾先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙沾尺虎诚州中國囤家榡卑(('NS ) Λ4規枱(2 I Ο X 297公麓) 426646 A7 B7 經漭部中泱標率局只T;消费合作社印製 五、發明説明(w) 參考符號說明 1 旋 轉 黨 2 豎 立 部 5 探 针 6 旋 風 器 7 熱 交 換 器 8 集 塵 器 10 內 管 1 2 外 管 2a 傾 斜 壁 面 13 水 冷 管 14 耐 火 物 15 冷 卻 風 扇 16 冷 卻 空 氣 人 P 17 流 體 通 路 18 冷 卻 器 冷 卻 風 扇 19 排 氣 風 扇 20 混 合 驟 冷 區 域 25 , 25 d 傾 斜 板 26 探 針 前 端 保 護 用 空 氣孔 28 , 68 窯 排 氣 冷 卻 空 氣 用 孔 30U, 40U 内 管 10 之 上 側 前 端 部 30d ,40d 其 下 側 刖 端 部 32U ,42U 外 管 12 之 上 側 前 端 部
If 1 — - - 1 .. I I- - (ΛΪΤ n —I— 1 ! I I— . _ I . 1-, - 4 ,一 Λ^. i 、vs (許先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙张尺度进圯中掇闽家標碲(('阳)/\4规梠(2丨0/ 297公釐) 4266 Λ6 32d,42d 50 51 A7 B7 五、發明説明(11 ) 其下側前端部 内管1的内周面 導引翼 J--^----:〜—^-- (誚先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂
經--K部中决#卒而货.T消贽含作社印M -13- 本紙张尺度適州中國1¾家摞卑(CNS ) Λ4規格(210X297公« )
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