CS263409B1

CS263409B1 - Device for preheating and calcining powder material

Info

Publication number: CS263409B1
Application number: CS863635A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Ing Csc Krucek
Original assignee: Krucek Zdenek
Priority date: 1986-05-19
Filing date: 1986-05-19
Publication date: 1989-04-14
Also published as: CS363586A1

Abstract

Zařízení je určeno hlavně pro rekonstrukci stávajících pecních linek pro výrobu cementářského slinku, čímž je tato lehce proveditelná. Do cirkulace předehří- vanáho a kalcinovaného materiálu je zapojen i patní kus rotační pece. Kanál pecních plynů vede z patního kusu do šachového předehřívače a predhřátý materiál ze spodní části šachtového předehřívače je veden skluzem do patního kusů. Pro další vyhřívání recirkulovaného materiálu ústí do kanálu pecních plynů přívod paliva a v případě nahrazování hodnotného paliva v rotační peci zde^méněhodnotným palivem, toto je sem přiváděno z fluidního reaktoru s podavačem paliva, kanálem horkých spalitelných plynů. Potrubí horkého vzduchu od chladiče vypáleného slinku činí zde toto spalování nezávislým na množství nespáleného vzduchu v rotační peci.The device is intended mainly for the reconstruction of existing kiln lines for cement clinker production, making it easy to do. The base of the rotary kiln is also connected to the circulation of the preheated and calcined material. The furnace gas channel extends from the heel piece to the chess preheater, and the preheated material from the bottom of the shaft preheater is slipped into heel pieces. To further heat the recirculated material, a fuel feed enters the furnace gas channel and, in the case of substituting the valuable fuel in the rotary furnace, a less valuable fuel, this is fed here from the fluidized bed reactor to the hot combustible gas channel. The hot air duct from the clinker cooler makes this combustion independent of the amount of unburned air in the rotary kiln.

Description

(54)(54)

Zařízení pro předehřev a kalcinaci práškového.materiáluEquipment for preheating and calcining of powdered material

Zařízení je určeno hlavně pro rekonstrukci stávajících pecních linek pro výrobu cementářského slinku, čímž je tato lehce proveditelná. Do cirkulace předehřívanáho a kalcinovaného materiálu je zapojen i patní kus rotační pece. Kanál pecních plynů vede z patního kusu do šachového předehřívače a predhřátý materiál ze spodní části šachtového předehřívače je veden skluzem do patního kusů. Pro další vyhřívání recirkulovaného materiálu ústí do kanálu pecních plynů přívod paliva a v případě nahrazování hodnotného paliva v rotační peci zde^méněhodnotným palivem, toto je sem přiváděno z fluidního reaktoru s podavačem paliva, kanálem horkých spalitelných plynů. Potrubí horkého vzduchu od chladiče vypáleného slinku činí zde toto spalování nezávislým na množství nespáleného vzduchu v rotační peci.The device is designed mainly for the reconstruction of existing kiln lines for the production of cement clinker, which makes it easily feasible. The foot of the rotary kiln is also connected to the circulation of the preheated and calcined material. The furnace gas duct leads from the foot piece to the chess preheater and the preheated material from the bottom of the shaft preheater is guided through the chute to the foot pieces. For further heating of the recirculated material, a fuel supply opens to the furnace gas channel and, in the case of replacing the valuable fuel in the rotary kiln with less valuable fuel, this is fed from the fluidized bed reactor with the hot combustible gas channel. The hot air duct from the fired clinker cooler makes this combustion independent of the amount of unburned air in the rotary kiln.

iand

2Ó34O92Ó34O9

263 409263 409

Vynález se týká zařazení pro předehřev a kalcinaci práškového materiálu s částečným využitím méně hodnotného paliv a,například při suchém výrobním postupu při výrobě cementářského slínku, vhodného pro rekonstrukci dosavadních pecních linek s šachtovým předehří vačem, u nichž má být dosaženo mírné zvýšení výkonu pecní linky a provedena částečná náhrada jakostního technologického paliva palivem méně jednotným s nízkou výhřevností.The invention relates to a classification for preheating and calcining pulverulent material with partial use of less valuable fuels and, for example, in a dry production process for the production of cement clinker, suitable for the reconstruction of prior art kiln lines with shaft preheater. partial replacement of quality technological fuel with less uniform fuel with low calorific value.

Současné známé rekonstrukce vychází z úpravy spodní části šachtového předehřívače na přímo napojený kalcinaČní stupeň- nebo z před řazení horkého cyklonu šachtovému předehřívači a ze zavedení práškového materiálu ze spodní části předehřívače nad patní kus do kanálu pecních plynů, do něhož je zavedeno přitápění.Current known reconstructions are based on the modification of the bottom of the shaft preheater to a directly connected calcination stage, or before shifting the hot cyclone to the shaft preheater and the introduction of powder material from the bottom of the preheater above the heel into the furnace gas channel.

Tyto úpravy si vyžadují většinou pozvednutí celého předehřívače nebo zkrácení jeho šachty.These modifications usually require raising the entire preheater or shortening its shaft.

Jiné známé řešení využívá cirkulaci suroviny, jež je z části zaváděna skluzem od výpadu z předehřívače do kanálu pecních plynů, napojeného dále na patní kus rotační pece. Do kanálu pecních plynů je pak přiváděno palivo pro kalcinaci vratné cirkulující suroviny.Another known solution utilizes the circulation of the feedstock, which is partially introduced by the chute from the preheater outlet into the furnace gas duct connected further to the foot piece of the rotary kiln. Fuel is then supplied to the kiln gas channel to calculate the return circulating feedstock.

Toto dílčí zavádění suroviny do cirkulačního okruhu si při rekonstrukci vyžaduje dodatečné pořízení děliče suroviny pod výpad z předehřívače, přičemž z děliče jeden skluz suroviny je zaústěn do patního kusu a druhý skluz, jímž je surovina dopravována do cirkulač ního okruhu, je zaústěn do kanálu pecních plynů nad patním kusem.This partial introduction of the raw material into the circulation circuit during reconstruction requires additional acquisition of the raw material divider under the outlet from the preheater, where one raw material chute flows into the heel piece from the separator and the second chute through which the raw material is transported into the circulation circuit above the heel piece.

S ohledem na nutnost dodržení dostatečného úhlu sklonu ai tato rekonstrukce rovněž vyžaduje pozvednutí nebo zkrácení šachty předehřívače.In view of the need to maintain a sufficient angle of inclination, even this reconstruction also requires raising or shortening the preheater shaft.

V souhrnu jsou tyto rekonstrukce tak nákladné, že se ztrácí jejich výhodnost a nezřídka se od realizace upouští.Overall, these reconstructions are so costly that they lose their advantage and are often abandoned.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení podle vynálezu, spočívající v tom, že na kanál pecních plynů mezi patním kusem rotační pece a šachtovým předehřivačem navazuje přívod paliva.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the device according to the invention, characterized in that a fuel supply is connected to the furnace gas channel between the foot piece of the rotary kiln and the shaft preheater.

K rozděleni suroviny dochází až v patním kusu účinkem proudu pec-2The raw material is separated in the heel piece by the furnace-2 stream

263 409 nich plynů, které strhávají část suroviny vstupující skluzem suroví ny z výpadu z šachtového předehřívače do patního kusu. Podmínky pro zvýšení cirkulace suroviny proti stávajícímu stavu lze vytvořit nap úpravou vyzdívky u ústí surovinového skluzu v patním kusu nebo zavedením tříštícího plechu, takže skluzem surovina přicházející po stěně patního kusu vytváří ”skok^M, což umožňuje zvýšení jejího množství unášeného do cirkulačního okruhu. Spojením této úpravy s přitápěním do kanálu pro vedení pecních plynů se dosáhne požadova ný vyšší účinek.263 409 of these gases, which entrain a part of the raw material entering through the slip of the raw material from the discharge from the shaft preheater into the heel piece. Conditions for increasing the circulation of the raw material against the existing state can be created by adjusting the voltage of lining the mouth of the feed chute in the base piece or the introduction of breaking plate, so that the sling material coming down the side of the bottom piece forms a "jump ^M, thus allowing to increase its amount of entrained into the circulating circuit. By combining this treatment with heating into the furnace gas duct, the desired higher effect is achieved.

Při provozu na takto upravené pecní lince se v rotační peci sp luje palivo s takovým přebytkem vzduchu,který zabezpečuje dostatek kyslíku pro přiváděné množství paliva spalovaného v kanálu pecních plynů,čímž se zvýší nebo ukončí kalcinace práškového materiálu unáš ného do předehřívače, což po jeho smísení s novým práškovým materiá lem postupujícím shora do spodní části předehřívače žvyšuje průměrn stupeň předehřevu a kalcinace práškového materiálu, vstupujícího do rotačnípece.Lépe tepelně připravený práškový materiál na vstupu do rotační pece umožňuje snížení množství jakostního paliva apalovanéh v rotační peci nebo zvyšuje výkon této pecní linky.When operating on the furnace line treated in this way, the rotary kiln burns fuel with excess air to provide enough oxygen for the amount of fuel to be burned in the kiln gas duct, thereby increasing or terminating the calcination of the powdered material entrained in the preheater. With the new powder material flowing from above to the bottom of the preheater, it increases the average degree of preheating and calcination of the powder material entering the rotary kiln.

V případě, že jde o částečnou náhradu jakostního paliva pálivé méněhodnotným, je v přívodu paliva do kanálu pecních plynů zařazen fluidní reaktor, napojený kanálem horkých spalitelných plynů na kanál pecních plynů. Ve fluidním reaktoru je zplyňováno méněhodnotné palivo a vzniklé hořlavé plyny jsou přiváděny v horkém stavu do kanálu pecních plynů, kde jsou palivem pro zvýšení nebo dokončení stu ně kalcinace u práškového materiálu v kanálu pecních plynů,unášenéh zpět do předehřívače.In the case of a partial replacement of a quality fuel fuel with a low-grade fuel, a fluidized bed reactor connected to the furnace gas channel is provided in the fuel supply to the furnace gas channel. In the fluidized bed reactor, the low-grade fuel is gasified and the combustible gases produced are fed hot to the furnace gas channel, where they are fuel to increase or complete calcination of the pulverulent material in the furnace gas channel carried back to the preheater.

Tímto způsobem lze nahradit až 20 až 30% jakostního paliva v r tační peci, zde méněhodnotným palivem,použitým pro nepřímé topení v kanále pecních plynů·In this way, up to 20 to 30% of the quality fuel in the rotary kiln can be replaced by a low-grade fuel used for indirect heating in the furnace gas duct.

Je-liv tomuto zařízení přiřazeno potrubí horkého vzduchu vedouc od chladiče slínku a ústící do kanálu pecních plynů nebo do přívodu paliva v blízkosti jeho vyústění do kanálu pecních plynů, pak v rotační peci není nutno pracovat s přebytkem kyslíku, který by postačoval ke spalování v těchto místech·If a hot air duct extends from the clinker cooler and flows into the furnace gas duct or fuel supply near its outlet into the furnace gas duct, then the rotary kiln does not need to operate with excess oxygen sufficient to burn in the furnace. locations ·

Toto zařízení bude blíže vysvětleno pomocí vykrest?, kde zn» Zorňuje obr.l pecní linku s vedením pecních plynů a přívodem paliva a dále předehřívač tvořený šachtou a se skluzem do patního kusu rota<This device will be explained in more detail by means of the baptisms, where »Fig. 1 shows the furnace line with furnace gas line and fuel supply, as well as a preheater consisting of a shaft and a chute to the foot piece of the company <

pece^ n,a obr.ά je toto řešení rozšířeno o fluidní reaktor s podavačem paliva a na obr.3 je dále navíc znázorněno potrubí horkého vzduchu od chladiče vypáleného slínku do kanálu pecních plynů nebo do přívodu paliva v blízkosti jeho vyústění do kanálu pecních plynů.In addition, the hot air duct from the fired clinker cooler to the furnace gas duct or fuel supply near its outlet to the furnace duct is further illustrated in FIG. .

Na obr.1 je znázorněna pecní linka na vypalování cementářského slínku, sestávající z chladiče 1 vypáleného slínku, z rotační pece 2, zakončené patním kusem £, jenž je kanálem £ pecních plynů propojen s šachtovým předehřívačem £ s přívodem 7, práškového materiálu, jenž je svou spodní částí propojen s patním kusem J skluzem 6 práškového materiálu. Ve spodní části kanálu £ pecních plynů je umístěn přívod 8 paliva, např. pro plyn nebo mazut.FIG. 1 shows a cement clinker kiln line consisting of a fired clinker cooler 1, a rotary kiln 2 terminated by a heel piece 6, which is connected to a furnace gas duct 6 with a shaft preheater 6 with a feed 7 of powdered material. its lower part connected to the heel piece J by a slip 6 of the powder material. In the lower part of the furnace gas passage 6 there is a fuel inlet 8, e.g.

Na obr.2 je znázorněno stejné zařízení,na přívod 8 paliva je však napojen kanál 2 horkých spalitelných plynů, který druhým koncem je napojen na fluidní reaktor IQ s podavačem 11 paliva»FIG. 2 shows the same device, but the fuel inlet 8 is connected to a hot combustible gas channel 2, which is connected to the fluidized bed reactor 10 with the fuel feeder 11 at the other end.

Na obr.j je toto zařízení dále doplněno potrubím 12 horkého vzduchu, vedoucí od chladiče 1. vypáleného slínku a ústící do kanálu £ pecních plynů nebo do přívodu 8 paliva v blízkosti jeho vyústění do kanálu £ pecních plynů.Referring to FIG. 1, this device is further completed with a hot air duct 12 extending from the fired clinker cooler 1 and extending into the furnace gas passage 8 or fuel feed 8 near its outlet into the furnace gas passage.

Práškový materiál zavedený do šachtového předehřívače £ přívodem 7, práškového materiálu prochází šachtovým předehřívačem £ proti směru proudění horkých plynů až do jeho spodní části, odkud je skluzem £ práškového materiálu dopravován do patního kusu £ rotační pece 2,. Odtud je jeho část strhávána pecními plyny společně se zkalcinovaným úletem z rotační pece 2 do kanálu £ pecních plynů. Zbývající část práškového materiálu, jehož množství v podstatě ofyovtehí množství práškového materiálu zaváděného přívodem £ ho šachtového předehřívače £ přepočteného na slínek, postupuje dále do rotační pece £. Přívodem 8 paliva vstupuje palivo do kanálu £ pecních plynů a jeho spálením v něm se zvyšuje stupeň kalcinace práškového materiálu, vstupujícího znovu do šachtového předehřívače 5, odkud je společně a práškovým materiálem, přivedeným přívodem £ práškového materiálu, opět dopravován skluzem 6, práškového materiálu do patního kusu 3 rotační pece 2.»The pulverulent material introduced into the shaft preheater 6 through the inlet 7 of the pulverulent material passes through the shaft preheater 4 upstream of the hot gases up to its lower part, from where it is conveyed to the foot piece 6 of the rotary furnace 2 by a chute. From there, a part of it is entrained by the kiln gases together with the calcined flight from the rotary kiln 2 to the kiln gas duct. The remaining portion of the pulverulent material, the amount of which substantially offsets the amount of pulverulent material introduced by the inlet of the shaft preheater 4 converted into clinker, proceeds to the rotary kiln. Through the fuel inlet 8, the fuel enters the furnace gas duct 6 and incinerates there to increase the degree of calcination of the pulverulent material re-entering the shaft preheater 5, from where it is conveyed together with the pulverized material supplied by the pulverulent material inlet 6 to base 3 rotary kilns 2. »

Podle obr_o2 je méně hodnotné palivo ve fluidním reaktoru 10 s podavačem 11 paliva spalováno s podstechiometrickým množstvím vzduchu, čímž dochází k jeho zplynění a ke vzniku horkých spalitel- 4265 409 ných plynů, tvořících palivo přiváděné kanálem 9 horkých spalitelných plynů do kanálu 4 pecních plynů»Referring to Fig _. 2, the less valuable fuel in the fluidized bed reactor 10 with the fuel feeder 11 is combusted with a substoichiometric amount of air, thereby gasifying it and producing hot combustible gases forming the fuel supplied by the hot combustible gas channel 9 to the furnace channel 4. gas »

Podle obr.3 potrubí 12 horkého vzduchu,vedoucí od chladiče 1 vypáleného slínku_;přivádí do této oblasti dostatek horkého vzduchu s obsahem kyslíku, a pak není zapotřebí, aby spaliny z rotační pec 2 měly potřebný obsah spalovacího vzduchu pro zde probíhající spalování přidávaného paliv a o3, the hot air duct 12 extending from the fired clinker cooler 1 _; it supplies enough hot air containing oxygen to this area, and there is no need for the combustion gases from the rotary kiln 2 to have the necessary combustion air content for the combustion of the added fuels there and

Výhoda tohoto řešení spočívá v tom, že takto provedená rekonstrukce představuje minimální náklady a přitom prakticky vůbec není rušena stávající pecní linka v provozu· Přitápění v kanálu pecních plynů může být kdykoliv za provozu spuštěno nebo odstaveno a vyžaduje pouze změnu provozního režimu při spalování paliva v rotační peci. Rekonstrukce i v případě instalace fluidního reakt ru může být provedena bez omezeníprovozu stávající pecní linky, přičemž vlastní propojení je otázkou několika dnů»The advantage of this solution lies in the fact that this reconstruction represents minimal costs and practically does not disturb the existing furnace line in operation · The heating in the furnace gas duct can be started or shut down at any time during operation and only requires a change of operating mode roast. Reconstruction even in the case of the installation of a fluid reactor can be carried out without limiting the operation of the existing furnace line, and the actual connection is a matter of days »

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1 A device for preheating and calcining pulverulent material with partial use of less valuable fuel, consisting of a fired clinker cooler, a rotary kiln terminated by a heel piece connected by a furnace gas duct with a shaft preheater, the bottom of which is connected to the heel piece that the furnace gas channel (4) between the foot piece (3) of the rotary kiln and the shaft preheater (5) is followed by a fuel line (8) ·

Device according to claim 1, characterized in that the fuel inlet (8) is connected to a hot combustible gas channel (9) connected to a fluidized bed reactor (10) provided with a fuel feeder (11).

Device according to Claims 1 to 2, characterized in that it has a hot air duct (12) extending from the fired clinker cooler (1) and flowing into the furnace gas duct (4) or into the fuel supply (8) near its outlet to the furnace gas channel (4) ·