JPS6023781A - 炉の脱硝装置 - Google Patents
炉の脱硝装置Info
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- JPS6023781A JPS6023781A JP58129334A JP12933483A JPS6023781A JP S6023781 A JPS6023781 A JP S6023781A JP 58129334 A JP58129334 A JP 58129334A JP 12933483 A JP12933483 A JP 12933483A JP S6023781 A JPS6023781 A JP S6023781A
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Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、炉の脱硝装置に関するもので、詳しくは、ロ
ータリキルン内で原料の焼成時に発生する窒素酸化物を
低減させる脱硝装置に関するものである。
ータリキルン内で原料の焼成時に発生する窒素酸化物を
低減させる脱硝装置に関するものである。
従来のセメント焼成設備は、たとえば第１図に示すよう
な構成からなっている。
な構成からなっている。
第１図において、１はサスペンションプレヒータ、２は
ロータリキルン、３はクリンカクーラ、４は粉末原料輸
送機、５は主排風機、６は気流炉である。
ロータリキルン、３はクリンカクーラ、４は粉末原料輸
送機、５は主排風機、６は気流炉である。
すなわち、粉末原料は該輸送機４によってサスペンショ
ンプレヒータ１へ投入され、各サイクロンで高温ガスと
熱交換して気流炉６に至り、ここで気流炉バーナ８で仮
焼され、ロータリキルン２へ投入される。
ンプレヒータ１へ投入され、各サイクロンで高温ガスと
熱交換して気流炉６に至り、ここで気流炉バーナ８で仮
焼され、ロータリキルン２へ投入される。
前記ｏ−ｐ ＋）キルン２へ投入された原料は、該キル
ン２の回転により徐々に流下し、キルンバーナ９により
約１４５０℃まで加熱されて焼成され、セメント用クリ
ンカとなり、矢印１４で示すようにクリンカクーラ６へ
投入ａれ、該−２クーラうで冷却されて クリンカ１８となる。
ン２の回転により徐々に流下し、キルンバーナ９により
約１４５０℃まで加熱されて焼成され、セメント用クリ
ンカとなり、矢印１４で示すようにクリンカクーラ６へ
投入ａれ、該−２クーラうで冷却されて クリンカ１８となる。
前記クーラ３へ冷却空気送風機１０により送入された空
気は、高温クリンカと熱交換し、三分割され、一番高温
の空気は矢印１５で示すようにロータリキルン２へ送入
されて該キルン２の燃焼用二次空気となる。次の中温の
空気は矢印７で示すように気流炉乙の燃焼用二次空気と
なる。残りの低温のクーラ余剰空気は矢印１６で示すよ
うに集じん器１１に至り、ここで除じんされて系外に排
出される。
気は、高温クリンカと熱交換し、三分割され、一番高温
の空気は矢印１５で示すようにロータリキルン２へ送入
されて該キルン２の燃焼用二次空気となる。次の中温の
空気は矢印７で示すように気流炉乙の燃焼用二次空気と
なる。残りの低温のクーラ余剰空気は矢印１６で示すよ
うに集じん器１１に至り、ここで除じんされて系外に排
出される。
前記ロータリキルン２の排ガスは気流炉６およびザスペ
ンションプレヒータ１で原料と熱交換し、主排風機５に
よって誘引される。
ンションプレヒータ１で原料と熱交換し、主排風機５に
よって誘引される。
セメント焼成設備の運転方法としては、ロータリキルン
２のガス出口部のキルン排ガス１３において乾ガス中の
酸素濃度を体積比で１〜１５％、主排風機５の入口部の
プレヒータ出口排ガス１２中の酸素濃度を体積比で３％
前後に保って余剰の酸素を極力減少させている。
２のガス出口部のキルン排ガス１３において乾ガス中の
酸素濃度を体積比で１〜１５％、主排風機５の入口部の
プレヒータ出口排ガス１２中の酸素濃度を体積比で３％
前後に保って余剰の酸素を極力減少させている。
ここで、窒素酸化物発生源は２か所ある。まず、気流炉
乙に設置された気流炉バーナ８による燃焼によって発生
するものがあるが、炉内温度が高温でないため、窒素酸
化物の発生は比較的少ない。一方、ロータリキルン２に
設置されたキルンバーナ９による燃焼は、原料を約１４
５０℃という高温に加熱する必要があるため、高温燃焼
となり、ここから多量の窒素酸化物が発生している。
乙に設置された気流炉バーナ８による燃焼によって発生
するものがあるが、炉内温度が高温でないため、窒素酸
化物の発生は比較的少ない。一方、ロータリキルン２に
設置されたキルンバーナ９による燃焼は、原料を約１４
５０℃という高温に加熱する必要があるため、高温燃焼
となり、ここから多量の窒素酸化物が発生している。
コノセメント焼成設備において、燃ｆ−１１７に重油を
用いる場合は、プレヒーク出ロＩｌ＋ガス１２中の窒素
酸化物も２． ＯＯ〜３００ ｐｐｍ（０゜濃度１０％
として、以下同じ）であったが、重油から石炭へ燃料転
換した現状では、３００〜４５０ ｐｐｍ と窒素酸化
物が高くなっている。
用いる場合は、プレヒーク出ロＩｌ＋ガス１２中の窒素
酸化物も２． ＯＯ〜３００ ｐｐｍ（０゜濃度１０％
として、以下同じ）であったが、重油から石炭へ燃料転
換した現状では、３００〜４５０ ｐｐｍ と窒素酸化
物が高くなっている。
しかし、このような高い窒素酸化物を低減さぜる手段に
ついて、種々研究がなされているが、いずれも複雑であ
って高価なものとなり、現在のところ、簡単な対策が公
開されていない。
ついて、種々研究がなされているが、いずれも複雑であ
って高価なものとなり、現在のところ、簡単な対策が公
開されていない。
本発明は、第１図に示すような現状の設備を、あまり改
造することなく、安価な脱硝用バーナを付設することに
より、前述の窒素酸化物の低減を図ることができる炉の
脱硝装置を提供することを目的とするものである。
造することなく、安価な脱硝用バーナを付設することに
より、前述の窒素酸化物の低減を図ることができる炉の
脱硝装置を提供することを目的とするものである。
このため１本発明の構成は、キルンバーナを有して原料
を焼成するロータリキルンにおいて、水；がスラリー化
液の主体を占めている石炭スラリー燃料を前記ロークリ
キルン内へ噴射する脱硝用バーナを備えていることを特
徴としている。
を焼成するロータリキルンにおいて、水；がスラリー化
液の主体を占めている石炭スラリー燃料を前記ロークリ
キルン内へ噴射する脱硝用バーナを備えていることを特
徴としている。
以下、本発明の一実施例について、第２図ないし第４図
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
第２図は本発明の一実施例を示したもので、第２図にお
いて、符号１〜１８は第１図に示したものと同一部分ま
たは均等部分を示している。
いて、符号１〜１８は第１図に示したものと同一部分ま
たは均等部分を示している。
また第３図は第２図のロータリキルン２およびその付近
を拡大して示した断面図であり、第４図は第３図の切断
線■に沿う断面図である。
を拡大して示した断面図であり、第４図は第３図の切断
線■に沿う断面図である。
第２図ないし第４図において、１９は脱硝用バーナ、２
０は微粉炭と水とを適当な割合いで混合し、スラリー状
にした石炭スラリー燃料である。
０は微粉炭と水とを適当な割合いで混合し、スラリー状
にした石炭スラリー燃料である。
すなわち、脱硝用バーナ１９をキルンバーナ９と並設し
、前記スラリー燃料２０をスラリーポンプで昇圧し、ロ
ータリキルン２の焼成帯Ｂ、すなわち、最高温度部の奥
（第３図の仮焼帯Ｃのところ）へ脱硝用バーブづ９で投
入するようになっている。
、前記スラリー燃料２０をスラリーポンプで昇圧し、ロ
ータリキルン２の焼成帯Ｂ、すなわち、最高温度部の奥
（第３図の仮焼帯Ｃのところ）へ脱硝用バーブづ９で投
入するようになっている。
第３図にみられるキルンバーナ９の火炎２９Ｉ／′ｉ市
温なだめ、脱硝用バーナ１９をその火炎２９の中へ入れ
ることは技術的に困難であるのテ、キルンバーナ９と同
じくらいの深さまで前記バーナ１９を挿入し、該スラリ
ー燃料２０を噴射するのである。したがって、該燃料２
０は高温部に噴射され、周囲が高温のため、噴射された
スラリーの小粒子は徐々に水分を蒸発し、やがて蒸発が
完了して微粉炭の微粒子群となり、そこで燃焼を開始し
、燃焼する。つまり、石炭スラリー燃料は水を含むため
に噴射直後には燃焼しないで、少し時間的に遅れて燃焼
する。すなわち、この燃焼の遅れを巧みに利用して目的
の場所で必要とする燃料を燃焼きせるものである。換言
すれば、脱硝用バーナ１９で噴射された石炭スラリー燃
料２０で余分の空気を消費し、さらに適当量の余剰の石
炭スラリー燃料２０を燃焼させることにより、−酸化炭
素を発生させて、ガス中の窒素酸化物を還元する。ここ
で、ロータリキルン２は熱交換器としては効率が悪いの
で、大容積をもっているから、この大きな容積を窒素酸
化物還元用として、巧みに利用するものである。
温なだめ、脱硝用バーナ１９をその火炎２９の中へ入れ
ることは技術的に困難であるのテ、キルンバーナ９と同
じくらいの深さまで前記バーナ１９を挿入し、該スラリ
ー燃料２０を噴射するのである。したがって、該燃料２
０は高温部に噴射され、周囲が高温のため、噴射された
スラリーの小粒子は徐々に水分を蒸発し、やがて蒸発が
完了して微粉炭の微粒子群となり、そこで燃焼を開始し
、燃焼する。つまり、石炭スラリー燃料は水を含むため
に噴射直後には燃焼しないで、少し時間的に遅れて燃焼
する。すなわち、この燃焼の遅れを巧みに利用して目的
の場所で必要とする燃料を燃焼きせるものである。換言
すれば、脱硝用バーナ１９で噴射された石炭スラリー燃
料２０で余分の空気を消費し、さらに適当量の余剰の石
炭スラリー燃料２０を燃焼させることにより、−酸化炭
素を発生させて、ガス中の窒素酸化物を還元する。ここ
で、ロータリキルン２は熱交換器としては効率が悪いの
で、大容積をもっているから、この大きな容積を窒素酸
化物還元用として、巧みに利用するものである。
なお各バーナ９と１９の燃焼状態のチェックは次のよう
にして容易（（行なえる。すなわち、第１に、脱硝用バ
ーナ１９を停止した状態で、キルンバーナ９を燃焼させ
、キルン排ガス中の酸素濃度を測定することにより、キ
ルンバーナ９が計画どおりの運転であることを確認でき
る。
にして容易（（行なえる。すなわち、第１に、脱硝用バ
ーナ１９を停止した状態で、キルンバーナ９を燃焼させ
、キルン排ガス中の酸素濃度を測定することにより、キ
ルンバーナ９が計画どおりの運転であることを確認でき
る。
第２に、この確認後に脱硝用バーナ１９を運転し、キル
ン排ガス中の一酸化炭素濃度等を測定することにより、
脱硝用バーナ１９の運転状況がわかる。
ン排ガス中の一酸化炭素濃度等を測定することにより、
脱硝用バーナ１９の運転状況がわかる。
さらに、第６図および第４図により詳細に説明すると、
ロータリキルン２の内倶ｊには耐火材２７が張られてい
る。そしてロータリキルン２は、地上に設置されたロー
ラ２５の上に、タイヤ２４を介して支承され、数多の傾
斜をしており、ガースギア２６により第４図の矢印方向
に回転させられる。サスペンションプレヒータ１で加熱
仮焼された原料２６は入口チャンバ２１を経てロータリ
キルン２内に投入され、該キルン２の回転ととも匠流下
し、予熱帯り一仮焼帯Ｃ−焼成帯Ｂを通ることによって
徐々に加熱され、焼成帯Ｂで最高温度（セメント焼成で
は約１４５０℃）に加熱され、焼成されてクリンカ３２
となる。焼成されたクリンカは冷却帯Ａからキルンフー
ド２８内を通り、クリンカクーラ５へ投入され、冷却空
気３３により冷却される。
ロータリキルン２の内倶ｊには耐火材２７が張られてい
る。そしてロータリキルン２は、地上に設置されたロー
ラ２５の上に、タイヤ２４を介して支承され、数多の傾
斜をしており、ガースギア２６により第４図の矢印方向
に回転させられる。サスペンションプレヒータ１で加熱
仮焼された原料２６は入口チャンバ２１を経てロータリ
キルン２内に投入され、該キルン２の回転ととも匠流下
し、予熱帯り一仮焼帯Ｃ−焼成帯Ｂを通ることによって
徐々に加熱され、焼成帯Ｂで最高温度（セメント焼成で
は約１４５０℃）に加熱され、焼成されてクリンカ３２
となる。焼成されたクリンカは冷却帯Ａからキルンフー
ド２８内を通り、クリンカクーラ５へ投入され、冷却空
気３３により冷却される。
熱交換した空気はキルンバーナ９の燃焼用二次空気１５
となる。焼成に要する燃料１７はキルンバーナ９により
供給される。キルンバーナ９により供給された燃料は高
温で完全燃焼し、その火炎２９は焼成帯Ｂをカバーして
いる。このようにしてクリンカ６２を焼成している。燃
焼を完全にするため、余剰の空気が燃焼用二次空気１５
とともに供給され、キルン出口排ガス１５ＶＣて、乾ガ
ス中の酸素濃度が１〜１．５％（体積比）になるように
運転されている。この燃焼により多量の窒素酸化物が発
生し、排ガス１３中に含まれて、矢印２２のように入口
チャンバ２１から排出されようとする。
となる。焼成に要する燃料１７はキルンバーナ９により
供給される。キルンバーナ９により供給された燃料は高
温で完全燃焼し、その火炎２９は焼成帯Ｂをカバーして
いる。このようにしてクリンカ６２を焼成している。燃
焼を完全にするため、余剰の空気が燃焼用二次空気１５
とともに供給され、キルン出口排ガス１５ＶＣて、乾ガ
ス中の酸素濃度が１〜１．５％（体積比）になるように
運転されている。この燃焼により多量の窒素酸化物が発
生し、排ガス１３中に含まれて、矢印２２のように入口
チャンバ２１から排出されようとする。
ここで、脱硝バーナ１９を運転開始すると、その窒素酸
化物は低減されて入口チャンバ２１から排出されるので
ある。すなわち、まず、前述の石炭スラリー燃料２０を
脱硝用バーナ１９にて該キルン２内に噴射するのである
。つまり、そのスラリーの水分割合いと噴射されるスラ
リ乙の粒径を適当に選択−することにより、該燃料２０
はキルンバーナ９０火炎２９を通過し、仮焼帯Ｃに達す
る。ここで、水分がほぼ蒸発し、スラリー状で送入され
た該燃料２０は微粉炭粒子群となって燃焼し、火炎６０
と々る。一方、ロータリキルン２は熱交換器としては効
率の悪いものであるので、大量の容積をもっている。
化物は低減されて入口チャンバ２１から排出されるので
ある。すなわち、まず、前述の石炭スラリー燃料２０を
脱硝用バーナ１９にて該キルン２内に噴射するのである
。つまり、そのスラリーの水分割合いと噴射されるスラ
リ乙の粒径を適当に選択−することにより、該燃料２０
はキルンバーナ９０火炎２９を通過し、仮焼帯Ｃに達す
る。ここで、水分がほぼ蒸発し、スラリー状で送入され
た該燃料２０は微粉炭粒子群となって燃焼し、火炎６０
と々る。一方、ロータリキルン２は熱交換器としては効
率の悪いものであるので、大量の容積をもっている。
すなわち、高温原料粉末３１０部分の予熱帯りはロータ
リキルン２の全長の半分以上にも達し。
リキルン２の全長の半分以上にも達し。
通常のロー、４４キルンでは、この予熱帯りを燃焼ガス
が通過するに要する時間は約３〜６秒もかかつている。
が通過するに要する時間は約３〜６秒もかかつている。
このガスの滞留時間を巧みに利用して窒素酸化物を低減
させることが可能である。しかも、脱硝用バーナ１９で
ロータリキル／２内の余剰空気を燃焼させて酸素分を除
去し、さらに、適当量の余分の燃料を供給することによ
り、その燃料が不完全燃焼し、−酸化炭素が発生する。
させることが可能である。しかも、脱硝用バーナ１９で
ロータリキル／２内の余剰空気を燃焼させて酸素分を除
去し、さらに、適当量の余分の燃料を供給することによ
り、その燃料が不完全燃焼し、−酸化炭素が発生する。
これが窒素酸化物を還元して窒素酸化物濃度を低減させ
るのである。また前記燃料２０は石炭であるので、燃焼
に比較的長い時間を要するが、仮焼帯Ｃで殆んど燃焼し
、一部が予熱帯りで燃焼するが、−酸化炭素ケ含んだ還
元ガスとなって予熱帯りに入り、ここで数秒１以上の滞
留時間があるので、燃焼が完了し、さらに窒素酸化物を
充分に還元することができる。
るのである。また前記燃料２０は石炭であるので、燃焼
に比較的長い時間を要するが、仮焼帯Ｃで殆んど燃焼し
、一部が予熱帯りで燃焼するが、−酸化炭素ケ含んだ還
元ガスとなって予熱帯りに入り、ここで数秒１以上の滞
留時間があるので、燃焼が完了し、さらに窒素酸化物を
充分に還元することができる。
したがって、キルン排ガス２２は排出に支障のない低濃
度窒素酸化物を含んだ状態で入１」チャンバ２１から排
出される。
度窒素酸化物を含んだ状態で入１」チャンバ２１から排
出される。
なお上記実施例において、還元に要する容積が、それほ
ど必要のない場合は、脱硝用バーナ１９をロータリキル
ン２の原料投入側に設置して、キルン排ガスに向けて噴
射し、キルン内を有効に利用してもよい。また石炭スラ
リー燃料２０のスラリー化液は水を主体とするも、重油
を適隈だけ追加してスラリーの燃焼位置を自由だ変える
こともできる。
ど必要のない場合は、脱硝用バーナ１９をロータリキル
ン２の原料投入側に設置して、キルン排ガスに向けて噴
射し、キルン内を有効に利用してもよい。また石炭スラ
リー燃料２０のスラリー化液は水を主体とするも、重油
を適隈だけ追加してスラリーの燃焼位置を自由だ変える
こともできる。
」−述のように、本発明は、キルンバーナを有して原料
を焼成するロータリキルンにおいて、水でスラリー化し
た石炭を燃料とする脱硝用バーナを付設し、脱硝用バー
ナにより石炭スラリー燃料をロータリキルン内に噴射し
て窒素酸化物全低減させるので、装置としては、安価な
脱硝用バーナとスラリーポンプなどの簡単な付属機器を
付設するだけでよく、したがって、既設の設備を大改造
することなく、窒素酸化物を低コストで低減させること
ができる。
を焼成するロータリキルンにおいて、水でスラリー化し
た石炭を燃料とする脱硝用バーナを付設し、脱硝用バー
ナにより石炭スラリー燃料をロータリキルン内に噴射し
て窒素酸化物全低減させるので、装置としては、安価な
脱硝用バーナとスラリーポンプなどの簡単な付属機器を
付設するだけでよく、したがって、既設の設備を大改造
することなく、窒素酸化物を低コストで低減させること
ができる。
第１図は従来のセメント焼成設備の説明図、第２図は本
発明の一実施例を示した説明図、第６図は第２図のロー
タリキルンおよびその付近を拡大して示した断面立面図
、第４図は第３図の切断ｉＭ ＩＶに沿う断面図である
。 ２・・・ロータリキルン、９００．キルンバーナ、１９
・・・脱硝用バーナ、２０・・・石炭スラリー燃料。
発明の一実施例を示した説明図、第６図は第２図のロー
タリキルンおよびその付近を拡大して示した断面立面図
、第４図は第３図の切断ｉＭ ＩＶに沿う断面図である
。 ２・・・ロータリキルン、９００．キルンバーナ、１９
・・・脱硝用バーナ、２０・・・石炭スラリー燃料。
Claims (1)
- １、 キルンバーナを有して原料を焼成するロータリキ
ルン〜において、水がスラリー化液の主体を占めている
石炭スラリー燃料を前記ロータリキルン内へ噴射する脱
硝用バーナを備えていることを特徴とする、炉の脱硝装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58129334A JPS6023781A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 炉の脱硝装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58129334A JPS6023781A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 炉の脱硝装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6023781A true JPS6023781A (ja) | 1985-02-06 |
Family
ID=15007032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58129334A Pending JPS6023781A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 炉の脱硝装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6023781A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105444582A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-03-30 | 上海三橙能源科技有限公司 | 一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理装置及工艺方法 |
-
1983
- 1983-07-18 JP JP58129334A patent/JPS6023781A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105444582A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-03-30 | 上海三橙能源科技有限公司 | 一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理装置及工艺方法 |
| CN105444582B (zh) * | 2015-12-16 | 2017-11-10 | 上海三橙能源科技有限公司 | 一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理装置及工艺方法 |
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