水泥制造設(shè)備的余熱利用方法和水泥制造設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水泥制造設(shè)備的余熱利用方法，工藝氣體的熱量通過換熱器用于加熱水蒸氣，并且水泥制造設(shè)備具有至少一個煅燒器和至少一個用于加熱原料粉末的換熱器，該換熱器由旋流器的序列構(gòu)成；并且本發(fā)明涉及一種水泥制造設(shè)備，該水泥制造設(shè)備具有至少一個煅燒器和至少一個用于加熱原料粉末的換熱器，該換熱器由旋流器的序列構(gòu)成。
【背景技術(shù)】
[0002]水泥制造設(shè)備通常具有很高的熱轉(zhuǎn)換。為了有效地利用水泥設(shè)備的余熱，在工藝過程中產(chǎn)生的余熱通過多個分布在設(shè)備中的換熱器又導(dǎo)回到工藝過程中。在熱量導(dǎo)回、再利用時必要的是，熱量在盡可能高的溫度時就導(dǎo)回到工藝過程中，以便減少用于產(chǎn)生工藝熱量的必需的能量輸入。但是不是所有在設(shè)備中產(chǎn)生的余熱都適用于再利用。通常僅這些具有比300°C明顯高的溫度的熱源被再利用。除了熱量導(dǎo)回到工藝過程中之外也已知的是，未再利用的低卡路里的熱量用于干燥原料或者用于預(yù)處理燃料。
[0003]除了預(yù)處理原料和燃料之外也考慮，將未再利用的余熱轉(zhuǎn)換成電能。在水泥制造設(shè)備中對此基本上已知兩種蒸汽鍋爐系統(tǒng)。第一種系統(tǒng)SP鍋爐(英文為Suspens1nPreheater)，并且該鍋爐連接在旋流器換熱器的下游，該旋流器換熱器在水泥制造設(shè)備中用于預(yù)熱原料粉末。第二種系統(tǒng)是AQC鍋爐(英文為Air Quenched Clinkercooler)，該鍋爐在水泥制造設(shè)備的熟料冷卻器的排氣路徑中連接在下游。
[0004]但是這些用于將余熱轉(zhuǎn)換成電能的已知系統(tǒng)通常由于未再利用的預(yù)熱的較低溫度而具有不期望地小的轉(zhuǎn)換效率。因為余熱的溫度越高，通常的熱機(jī)將熱量轉(zhuǎn)換成機(jī)械功的能力就越高，該機(jī)械功又通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電能。
[0005]為了在水泥制造設(shè)備中在將未再利用的余熱轉(zhuǎn)換成電能時改善效率，可能必然需要的是，實現(xiàn)一種余熱源，已知該余熱源比在已知的水泥制造設(shè)備中提供明顯更高的溫度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]所以本發(fā)明的目的是，提出一種方法和與此相對應(yīng)的水泥制造設(shè)備，其中提供較高溫度的余熱源。
[0007]本發(fā)明的目的通過按權(quán)利要求1的方法和引用該權(quán)利要求的權(quán)利要求的方案解決，并且通過按權(quán)利要求6的水泥制造設(shè)備和引用該權(quán)利要求6的權(quán)利要求的方案解決。
[0008]按本發(fā)明建議，水泥制造設(shè)備在煅燒器的出口上和/或在換熱器中沿氣流方向的第一旋流器的氣體側(cè)的出口上提取工藝氣體。在蒸汽鍋爐中從工藝氣體中提取熱量，并且然后在蒸汽鍋爐中冷卻的工藝氣體導(dǎo)回到在換熱器中沿氣流方向的第二或第三旋流器中。
[0009]在水泥制造設(shè)備中存在不同的位置，在所述位置上提供熱的工藝氣體。但是在此不是所有的位置都能用作為工藝氣體的提取位置，因為對水泥制造方法的介入受此干擾。在較長的實驗序列中意料之外的方式顯示，熱工藝氣體在煅燒器的出口上和/或在換熱器中沿氣流方向的第一旋流器的出口上的提取僅輕微地影響水泥制造方法。在提取不可忽略的量的工藝熱量時能預(yù)料，根據(jù)提取位置的不同情況原料粉末的預(yù)熱是不充分的并且因此在煅燒器中的煅燒反應(yīng)不完全進(jìn)行。只要在煅燒器中提取熱量，煅燒反應(yīng)就會是不完全的，因此熟料作為中間產(chǎn)物具有過高份額的游離的石灰。在原料粉末中存在的鹽在確定的露點起會粘住并且會混入水泥制造設(shè)備中。最后在許多水泥制造設(shè)備中進(jìn)行的分級的燃燒是不充分的并且從而設(shè)備會出現(xiàn)過高的氮氧化物排出量。具有交替還原的和氧化的條件的被控制的燃燒引導(dǎo)被工藝氣體的提取干擾，該條件用于避免一氧化碳和氮氧化物排放。
[0010]為了將從工藝過程中提取的工藝氣體又導(dǎo)回到工藝過程中，已經(jīng)證實有利的是，冷卻的工藝氣體導(dǎo)回到在換熱器中沿氣流方向的第二或第三旋流器中。按本發(fā)明沿氣流方向看在換熱器的初始端并且在煅燒器的出口上在設(shè)備中的工藝氣體流旁邊進(jìn)行工藝氣體循環(huán)。
[0011]來自煅燒器的出口和/或來自在換熱器中沿氣流方向的第一旋流器的氣體側(cè)的出口的工藝氣體具有較高量的粉塵。因此必需的是，從工藝氣體中至少部分地除去粉塵。但是該被除去的粉塵是原料粉末或者是部分直至完全煅燒的中間產(chǎn)物并且又能導(dǎo)回到工藝過程中。為了并非不期望地冷卻在工藝過程中保留的未提取的工藝氣體，在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)方案中建議，將分離的且也變冷的粉塵給到水泥磨碎機(jī)中，在那里該粉塵與完成燃燒的熟料一起被磨碎。但也可能的是，導(dǎo)回的粉塵給到轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)爐進(jìn)料室中，以便將粉塵作為中間產(chǎn)物在轉(zhuǎn)爐中燒結(jié)。
[0012]為了調(diào)節(jié)工藝過程中提取的工藝氣體量，按本發(fā)明建議，氣體量通過在氣體導(dǎo)回中的調(diào)節(jié)閥或者滑動件或者風(fēng)門進(jìn)行調(diào)節(jié)，在那里工藝氣體至少部分被除塵。在此工藝氣體也被冷卻，因此可以避開對熱的氣體的有問題的氣體量調(diào)節(jié)。
[0013]在換熱器的端部上或者在熟料冷卻器的端部上，取代用于利用低卡路里的余熱，而用于利用余熱的工藝氣體的替選的提取能經(jīng)受得住低卡路里的余熱。按本發(fā)明一種特別的結(jié)構(gòu)方案建議，為了由蒸汽產(chǎn)生電能，該蒸汽來自低卡路里的余熱，借助于熱的工藝氣體加熱本來過冷的蒸汽，以便提高通過來自換熱器和熟料冷卻器的余熱產(chǎn)生的蒸汽的溫度。來自工藝氣體的熱量與余熱結(jié)合，該余熱在換熱器之后在氣流側(cè)或者在熟料冷卻器之后在材料流側(cè)提取，其方式為，較冷的蒸汽作為熱量載體通過按本發(fā)明加熱的工藝氣體被繼續(xù)加熱。因此水泥制造設(shè)備的余熱在盡可能大的范圍中被利用。
【附圖說明】
[0014]借助于以下附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明。其中:
[0015]圖1顯示同類的水泥制造設(shè)備的簡圖，該水泥制造設(shè)備具有用于按本發(fā)明的熱的工藝氣體的畫出的提取位置；
[0016]圖2顯示按本發(fā)明的按第一結(jié)構(gòu)方案的水泥制造設(shè)備；
[0017]圖3顯示按本發(fā)明的按第二結(jié)構(gòu)方案的水泥制造設(shè)備。
【具體實施方式】
[0018]在圖1中描述同類的水泥制造設(shè)備的簡圖。盡管不同設(shè)備的結(jié)構(gòu)存在區(qū)別，但是在不同設(shè)備之間的基本元件的次序是可相互比較的。在按圖1的設(shè)備中，需要熱處理的原料粉末從換熱器I的上端流經(jīng)各旋流器直至第二旋流器la。在此未畫出，在此已經(jīng)預(yù)熱的原料粉末流到煅燒器的上升的分支2中并且在那里被工藝氣體夾帶，并且在轉(zhuǎn)爐廢氣的熱量中并且在這部分煅燒器中的附加加熱中進(jìn)行煅燒。一些設(shè)備具有渦流室3，在該渦流室中工藝氣體能燒盡，以便氧化地燃燒有害廢氣。在通過渦流室3之后，已煅燒的原料粉末流到最下面的旋流器Ib中，在那里進(jìn)行分離并且導(dǎo)入到轉(zhuǎn)爐進(jìn)料室5中。在此，工藝氣體與已煅燒的原料粉末分離并且在換熱器I中上升，用于預(yù)熱原料粉末，在那里該工藝氣體逆著原料粉末地流動。導(dǎo)入到轉(zhuǎn)爐進(jìn)料室5中的原料粉末然后流到轉(zhuǎn)爐6中，原料粉末在那里燒結(jié)成熟料。在燒結(jié)之后，熟料從轉(zhuǎn)爐6落入到熟料冷卻器8中，在那里，新燒結(jié)的熟料借助于冷卻空氣快速地激冷。在熟料冷卻器8中通過熟料加熱的冷卻空氣具有兩個路徑。第一個路徑是作為二次風(fēng)引導(dǎo)到轉(zhuǎn)爐6中，相反，第二個路徑是通過三次風(fēng)管7導(dǎo)入到煅燒器的上升的分支2中。
[0019]按本發(fā)明現(xiàn)在設(shè)定，熱的工藝氣體在煅燒器的氣體出口提取，以便產(chǎn)生由此產(chǎn)生電能。在當(dāng)前設(shè)備中，氣體出口設(shè)置在煅燒器的下降的分支4的下端上，在那里，在此之后不久，已煅燒的原料粉末與工藝氣體分離。這個位置在圖1中設(shè)有附圖標(biāo)記10。用于提取熱的工藝氣體的替選方案或附加方案是在換熱器中沿氣流方向的第一旋流器Ib的氣體側(cè)的出口，其設(shè)有附圖標(biāo)記11。沿氣流方向看的第二旋流器Ia或第三旋流器的進(jìn)氣口是作為用于提取的且在蒸汽鍋爐中冷卻的工藝氣體的導(dǎo)回位置。在標(biāo)出的位置上提取的且又導(dǎo)回的工藝氣體僅輕微地或甚至完全不干擾水泥制造方法。怎樣用工藝氣體繼續(xù)運行，在下一個附圖中詳細(xì)描述。