DE2909234C2

DE2909234C2 - Anlage zum Brennen von Rohstoffen für hydraulische Bindemittel, insbesondere Zement

Info

Publication number: DE2909234C2
Application number: DE19792909234
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1979-03-09
Filing date: 1979-03-09
Publication date: 1986-02-27
Also published as: DE2909234A1

Description

lung gegenseitig störend beeinflussen. Vorzugsweise soll diese Aufgabe dabei unter Vermeidung wärmetechdscher Verluste erreicht werden. Eine Entstaubung der überschüssigen Kühlerabluft soll zur Vereinfachung der Anlage vermieden werden, ohne daß hierdurch Umweltprobleme entstehen.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mi: der Erfindung durch mindestens eine zweite Kühlerabluftleitung, welche — in Richtung der Gasströmung gesehen — in einen stromabwärts der Zweitfeuerungen gelegenen Bereich der Kalzinier- und/oder Vorwärmstufe einmündet, in welchem während des Betriebes ein der eingeleiteten Luft annähernd gleiches Temperaturniveau vorhanden ist und daß mindestens eine der beiden Kühlerabluftleitungen mit einem Drosselorgan ausgestattet ist

Mit der Erfindung ergibt sich die vorteilhafte Möglichkeit, daß eine zeitweilige oder dauernd den Brennluftbedarf der Feuerungen übersteigende Menge an erwärmter Kühlerabluft unter Rückführung der darin enthaltenen Wärmemenge in den Wärmekreislauf der Brennanlage, und damit ohne Verlust an Wärme, an die Vorwärm- und/oder Kalzinierstufe abgegeben werden kann.

Dabei vermeidet die Einleitung der Kühlerabluft an dieser Stelle stromabwärts der Zweitfeuerungen die Notwendigkeit einer Entstaubung dieser Luft, da sich die darin enthaltenen Feststoffteilchen ohne weiteres mit dem diese Anlagenteile durchsetzenden Materialstrom verbinden.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die zweite Kühlerabluftleitung als Bypassleitung aus der ersten Kühlerabluftleitung abgezweigt ist. Diese Anordnung hat den Vorteil einer kurzen Rohrleitungsführung. Außerdem werden mit einer solchen annähernd lotrechten Rohrleitungsführung Anlagerungen von Feststoffteilchen in der Rohrleitung weitestgehend vermieden.

In einer anderen zweckmäßigen Ausgestaltung der Anlage kann jedoch auch von der Maßnahme Gebrauch gemacht sein, daß die zweite Kühlerabluftleitung unmittelbar aus der Kühlanlage, vorzugsweise an einer Stelle hoher Kühlerablufttemperatur, beispielsweise aus einer ersten Stufe der Kühlanlage abgezweigt ist. Diese Maßnahme kann unter anderem in einem Falle besonders vorteilhaft sein, wenn die Kühlanlage aus einer ersten und einer zweiten Stufe besteht, wobei die erste Kühlstufe mit so viel Luft beaufschlagt wird, wie das Brennsystem an der Hauptfeuerung bzw. an der Zweitfeuerung abnehmen kann. Dabei kann die zweite Kühlstufe beispielsweise aus einem indirekten Nachkühler bestehen, dessen Abluft staubfrei ist. Bei einem solchen bekannten System einer Kühlanlage besteht die besondere Schwierigkeit darin, daß die erste Stufe unmittelbar mit dem Sinterofen gekoppelt ist. Bei Betriebsstörungen, Abfahrzuständen, Ansatzfall und so weiter, ist es somit nicht ohne weiteres möglich, die Luftzufuhr zu der ersten Kühlstufe zu variieren. Denn es ergibt sich aus betrieblichen und konstruktiven Gründen für die zweite Kühlstufe, das Transportsystem zu dieser zweiten Stufe sowie für den üblicherweise der zweiten Kühlstufe vorgeschalteten Brecher die zwingende Notwendigkeit, in der Temperatur nicht höher als beispielsweise 400⁰C zu kommen. Diese Notwendigkeit, die Temperaturgrenze beim Eintritt des zu kühlenden Materials in die zweite Kühlstufe unter keinen Umständen ohne Schaden für die Anlage zu überschreiten, erzwingt gegebenenfalls eine höhere Luftzufuhr zur ersten Kühlstufe als diese von den nachgeschalteten Feuerungen verkraftet werden kann. In diesem Falle ist die Abzweigung der zweiten Kühlerabluft nach der Erfindung unmittelbar aus der Kühlanlage ein erheblicher Fortschritt, womit das bekannte Problem elegant gelöst wird. Die Entscheidung, welche Ausführung von Fall zu Fall in Anpassung an die Ausgestaltung der Gesamtaniage eine optimale Lösung ergibt, hat der Fachmann nach freiem Ermessen zu treffen. Es ist auch beispielsweise zweckmäßig, daß die zweite Kühlerabluftleitung vorzugsweise in die Gaszuführungsleitung des ersten und/oder zweiten Wärmetauscherzyklons der Kalzinierstufe einmündet

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben und dabei näher erläutert

Die Figur zeigt im Blockschaltbild eine Anlage zum Brennen von Rohstoffen für hydraulische Bindemittel, insbesondere Zement, mit einer Vorwärmstufe 1, einer Kalzinierstufe 2 und 3 sowie mit einer Zweitfeuerung 4 innerhalb der Kalzinierstufe. Die Sinterstufe wird durch den Drehrohrofen 5 gebildet, dem — in Richtung des Materialtransportes gesehen — eine Kühlanlage 6 nachgeschaltet ist. Der Drehrohrofen 5 ragt mit seinem unteren Ende 7 in den Abgaskopf 8 der Kühlanlage 6 hinein und wird auf diesem Wege aus der Kühlanlage 6 mit heißer Kühlerabluft versorgt, wie dies durch die Pfeile 9,9' schematisch angedeutet ist.

Aus dem Kopf 8 der Kühlanlage 6 ist eine erste Kühlerabluftleitung 10 abgezweigt und mündet — in Richtung der Gasströmung gesehen — an einer Stelle 11 dicht unterhalb des Brenners 12 der Zweitfeuerung 4 in diese ein.

Aus dieser ersten Kühlerabluftleitung 10 ist entsprechend der Erfindung eine zweite Kühlerabluftleitung 13 abgezweigt und mündet an der Stelle 14 in die zur Vorwärmstufe 1 führende Gasleitung 15.

In Abweichung von dieser Anordnung kann, wie dies mit der Erfindung ausdrücklich vorgesehen ist, anstelle der aus der ersten Kühlerabluftleitung 10 abgezweigten zweiten Kühlerabluftleitung 13 alternativ eine zweite Kühlerabluftleitung 16 vorgesehen sein, welche unmittelbar aus der Kühlanlage 6 beispielsweise an der Stelle 17 abgezweigt ist und beispielsweise an der Stelle 14 in die Rohrleitung 15 einmündet. Eine Einmündung an anderer Stelle zum Beispiel in die Kalzinieranlage im Bereich der Zyklone 2 oder 3 ist — je nach Temperatur des eingeleiteten Gases — ebenfalls möglich.

Zur Regelung des Gasdurchflusses durch die Leitungen 10, 13 und/oder 16 sind an entsprechender Stelle Drosselorgane 18,19,20 angeordnet.

Die Funktion der Anlage ist folgende:

Im Betrieb ist die Kühlanlage 6 beispielsweise mit einer annähernd konstanten Menge fertiggebrannten Klinkers beaufschlagt, welcher annähernd mit Sintertemperatur, daß heißt dicht unterhalb 1400° C, in die erste Stufe der Kühlanlage 6 aufgegeben wird. Die Beaufschlagung der ersten Stufe des Kühlers 6 mit Kühlluft erfolgt nach Maßgabe der Temperatur des Klinkers, welche — wie bekannt — an besonders hierfür vorgesehenen Stellen der Kühlanlage 6 ermittelt wird. Durch den Kopf 8 der Kühlanlage 6 wird heiße Kühlerabluft in den Drehrohrofen 5 eingeführt und dient als Sekundärluft zur Unterhaltung der vom Brenner 21 erzeugten Flamme 22. Ein weiterer Teil Kühlerabluft wird mit der ersten Kühlerabluftleitung 10 an der Stelle 11 in die Zweitfenerung 4 im Bereich des Brenners 12 aufgegeben und dort als Brennluft eingesetzt. Bei einer Betriebsänderung, sei es durch Lastwechsel, beispielsweise im Abfahrvorgang oder bei hereinbrechenden Anbakkungen eines Ringes aus dem Drehrohrofen 5 kann es

geschehen, daß die Kühlanlage 6 zeitweilig höher mit heißem Klinker beaufschlagt wird, und daher mit höherem Kühlluftdurchsatz betrieben werden muß.

In diesem Falle, oder auch bei Regelkorrekturen der Feuerungen, kann zeitweilig oder über einen längeren Zeitraum hinweg ein Überschuß an heißer Kühlluft vorhanden sein, welcher in den Feuerungen 12, 21 der Brennanlage nicht verarbeitet werden kann. In diesem Falle wird ein Überschuß an Kühlerabluft nach öffnen des Drosselorgans 19 durch die zweite Kühlerabluftlei- ίο tung 13 an der Stelle 14 in die Vorwärmstufe 1 eingeleitet. Dort gibt die warme Kühlerabluft ihre fühlbare Wärme an das zu erwärmende Gut ab, wobei keine Entstaubungsprobleme auftreten, weil die staubbeladene Kühlerabluft an der Stelle 14 ebenfalls mit einem Strom staubbeiadenen Gases zusammengeführt wird, welches anschließend die Abscheidergruppe 23 der Brennanlage durchläuft und schließlich mit Hilfe des Exhaustors 24 einer nicht dargestellten Entstaubungsanlage, beispielsweise einem Elektrofilter aufgegeben wird, wie dies durch den Pfeil 25 rein schematisch angedeutet ist.

Die Anlage beschränkt sich nicht auf das gezeigte Beispiel, insbesondere ist die Ausführung der Rohrleitung 13 oder 16 konstruktiv dem Belieben des Fachmannes anheim gestellt. Darüber hinaus ist die Einleitung an der Stelle 14 nicht zwingend, sie kann beispielsweise auch innerhalb der Kalzinierstufe im Bereich der Zyklone 2 oder 3 erfolgen, wie dies bereits in den Patentansprüchen sowie in der Beschreibung ausdrücklich offenbart wurde.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

35

45

50

Claims

Patentansprüche:

1. Anlage zum Brennen von Rohstoffen für hydraulische Bindemittel, insbesondere Zement, mit einer Vorwärmstufe, einer Kalzinierstufe, einer Sinterstufe sowie einer nachgeschalteten Kühlanlage, wobei in einem Bereich zwischen der Sinterstufe und

materialauslaßseitigen Ende eine zusätzliche Kühlerabluftleitung mit einem Abluftgebläse.

Mit Hilfe dieser zusätzlichen Kühlerabiuftleitung

kann der Kühlluftbedarf des Kühlers innerhalb weiter

5 Greszen unabhängig vom Luft-Bedarf der Feuerung des Drehrohrofens sowie der Zweitfeuerung des Kalzinierungsbrenners eingestellt werden.

Bei dieser bekannten Anlage wird jedoch als Nachteil empfunden, daß die mit dem Gebläse abgeführte Kühl-

der Kalzinierstufe mindestens eine Zweitfeuerung

angeordnet ist, in welche mittels mindestens einer io luft Wärmeverluste in der Anlage verursacht Weil die ersten Kühlerabluftleitung erwärmte Kühlerabluft dort entnommene Kühlluft eine relativ niedrige Tempeeingeleitet wird, gekennzeichnet durch ratur aufweist, ergeben sich außerdem kaum Möglichmindestens eine zweite Kühlerabluftleitung (13,16), keiten für eine nutzbringende Verwendung dieser Kühweiche — in Richtung der Gasströmung gesehen — lerabluft Darüber hinaus führt die Entnahme der Luft in einen stromabwärts der Zweitfeuerungen (4) gele- 15 zu Entstaubungsproblemen, deren Lösung gegebenen-

genen Bereich (1, 2, 3, 14) der Kalzinier- und/oder Vorwärmsf.ufe einmündet, in welchem während des Betriebes ein der eingeleiteten Luft annähernd gleiches Temperaturniveau vorhanden ist, und daß min-

falls zu einer sehr kostenträchtigen Erweiterung der Entstaubungseinrichtung des gesamten Anlagenkomplexes führen kann.

Eine weitere Zementherstellungsanlage der eingangs

destens eine der beiden Kühlerabluftleitungen (10, 20 bezeichneten Art ist aus der US-Patentschrift 40 50 882 13, 16) mit einem Drosselorgan (18, 19, 20) ausge- bekannt In den dort im Wärmetauscher integrierten stattet ist Kalzinierofen mündet der Feststoffaustrag eines der

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- oberen WSrmetauscherzyklone. Zusätzlich zum vorgenet, daß die zweite Kühlerabluftleitung (13) als By- wärmten Rohmehl wird in den Kalznierofen Brennstoff passleitung aus der ersten Kühlerabluftleitung (10) 25 und Brennluft in Form von heißer Kühlerabluft eingeabgezweigt ist. führt Der Austrag des Kalzinierofens ist über Leitun-

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- gen mit einer Mischkammer verbunden. Diese Mischnet, daß die zweite Kühlerabluftleitung (16) unmit- kammer wird von unten her entweder von Rauchgas des telbar aus der Kühlanlage (6), vorzugsweise im Be- Drehrohrofens durchströmt oder ersatzweise nach reich der höchsten Temperatur aus einer ersten Stu- 30 Maßgabe des Teilgasabzuges durch das Bypaßsystem fe (17) der Kühlanlage (6), abgezweigt ist mit heißer Kühlerabluft beaufschlagt. Heiße Kühlerab-

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da- luft gelangt somit einmal vom Kühler direkt durch einen durch gekennzeichnet, daß die zweite Kühlerabluft- an sich bekannten Verbindungsschacht in den Brennerleitung (13,16) in die Gaszuführungsleitung (15) des kopf des Drehrohrofens und stellt somit die Sekundärersten und/oder zweiten Wärmetauscherzyklons (2, 35 luft für die Erstfeuerung dar. Ein weiterer vom Kühler 3) der Kalzinierstufe (2,3,4) mündet. ausgehender Heißluftstrang dient ausschließlich zur

Versorgung der Zweitfeuerung mit heißer Brennluft.

Wegen der funktionsbedingten Kopplung der Heißluftströme, ist eine störende Beeinflussung der Betriebszu-40 stände des Kühlers und der Feuerungen in der integrier-

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Brennen von ten Gesamtanlage nicht zu vermeiden. Rohstoffen für hydraulische Bindemittel, insbesondere Diese Nachteile sind auch bei einer Zementherstel-

Zement, mit einer Vorwärmstufe, einer Kalzinierstufe, lungsanlage gemäß der DE-OS 24 35 079 vorhanden, einer Sinterstufe sowie einer nachgeschalteten Kühlan- Bei dieser Anlage versorgt der Satellitenkühler einmal lage, wobei in einem Bereich zwischen der Sinterstufe 45 den Drehrohrofen in bekannter Weise mit Sekundärluft und der Kalzinierstufe mindestens eine Zweitfeuerung
angeordnet ist, in weiche mittels mindestens einer ersten
Kühlerabluftleitung erwärmte Kühlerabluft eingeleitet

und zum anderen den Kalzinierofen des Wärmetauschers mit heißer Kühlerabluft. Der Kalzinierofen besteht aus einer schachtförmigen Reaktionsstrecke mit

^w'^rd- einem Rohmaterialeintrag mittels eine Falleitung aus

Bei der Kopplung einer Anlage zum Brennen von 50 den übergeordneten Zyklonen des Wärmetauschers. Rohstoffen für hydraulische Bindemittel mit einer nach- Diese Falleitung ist unmittelbar benachbart zu dem geschalteten Kühlanlage ist man bestrebt, die im Kühlprozeß notwendigerweise anfallende heiße, sauerstoff

reiche Luft in den Wärmekreislauf der Brennanlage

Brennstoffeintrag. Die Reaktionsstrecke mündet in einen Feststoffabscheider, der einen integrierenden Bestandteil zu der Reaktionsstrecke bildet. Vom Drehmöglichst verlustlos und möglichst nutzbringend an 55 rohrofen führt eine ausschließlich Verbrennungsgase, Stellen entsprechenden Temperaturniveaus, beispiels- also keine sauerstoffhaltige Brennluft aufnehmende Leiweise als Sekundärluft für die Feuerungen einzuspeisen. tung in den Wärmetauscher zurück. Als nachteilig wird Eine derartige Anlage ist beispielsweise aus der DE- bei dieser Anlage angesehen, daß die gesamte Kühler- -OS 23 25 468 bekannt. Dabei zeigt insbesondere Fig.

5 abluft in die Reaktionsstrecke geführt wird, unabhängig eine Kühlanlage, in deren abgasseitigen Kopf das untere 60 von der dort benötigten Brennstoffmenge. Ende eines Drehrohrofens hineinragt, dessen Feuerung Aufgabe der Erfindung ist es, die geschilderten Nach-

Kühlerabluft von hoher Temperatur als Sekundärluft teile zu beseitigen und die bisher auftretenden Schwicaufnimmt. Mit einer Kühlerabluftleitung wird aus einem rigkeiten und/oder Grenzen der Technik zu überwinmittleren Bereich der Kühlanlage Kühlerabluft von ge- den. Insbesondere sollen die Betriebszustände sowohl ringerer Temperatur entnommen und diese beispiels- b5 des Kühlers als auch der Feuerungen der integrierten weise unter Mischung mit Drehrohrofen-Abgasen als Gesamtanlage jeweils unabhängig voneinander im Brennluft einer Zweitfeuerung in der Brennkammer zu- Bestpunkt gefahren werden können, ohne daß diese Angeführt. Darüber hinaus besitzt der Kühler an seinem lagenteile sich infolge ihrer funktionsbedingten Koppe-