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WO2011104049A1 - Verfahren zur thermischen behandlung von zementrohmehl in einem reaktionsraum - Google Patents

Verfahren zur thermischen behandlung von zementrohmehl in einem reaktionsraum Download PDF

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WO2011104049A1
WO2011104049A1 PCT/EP2011/050540 EP2011050540W WO2011104049A1 WO 2011104049 A1 WO2011104049 A1 WO 2011104049A1 EP 2011050540 W EP2011050540 W EP 2011050540W WO 2011104049 A1 WO2011104049 A1 WO 2011104049A1
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WO
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compressed air
air nozzles
groups
reaction space
fuel
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Ceased
Application number
PCT/EP2011/050540
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English (en)
French (fr)
Inventor
Henning Brinkschulte
Karl Lampe
Daniel Klegraf
Alfons LEUER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Polysius AG
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/20—Details, accessories or equipment specially adapted for rotary-drum furnaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G53/00—Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
    • B65G53/04—Conveying materials in bulk pneumatically through pipes or tubes; Air slides
    • B65G53/06—Gas pressure systems operating without fluidisation of the materials
    • B65G53/08—Gas pressure systems operating without fluidisation of the materials with mechanical injection of the materials, e.g. by screw
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/43—Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
    • C04B7/44—Burning; Melting
    • C04B7/4407—Treatment or selection of the fuel therefor, e.g. use of hazardous waste as secondary fuel ; Use of particular energy sources, e.g. waste hot gases from other processes
    • C04B7/4446—Treatment or selection of the fuel therefor, e.g. use of hazardous waste as secondary fuel ; Use of particular energy sources, e.g. waste hot gases from other processes the fuel being treated in a separate gasifying or decomposing chamber, e.g. a separate combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/0033—Charging; Discharging; Manipulation of charge charging of particulate material

Definitions

  • the invention relates to a method for the thermal treatment of cement raw meal in a reaction space.
  • cement raw meal is first preheated in a preheating zone, then precalcined in a calcination zone, and then finishburned in a sintering zone before the fired clinker is cooled in a cooling zone.
  • Control of material flows which can be very versatile when using substitute fuels, and be entered in different places.
  • the entry of the materials takes place by mechanical or pneumatic means.
  • the solid streams are either by means of mechanical devices along a solid floor or in the
  • combustion chambers are either as Zykloidfeuerung with short
  • the invention is based on the object to improve the operation of the compressed air nozzles to the effect that a homogeneous thermal decomposition of the abandoned fuels is guaranteed.
  • cement raw meal is thermally treated in a reaction space, wherein the reaction space is a floor with a plurality of
  • Compressed air nozzles for the transport of fuels located on the ground wherein the compressed air nozzles are arranged in the transport direction both side by side and in succession and are divided into separately controllable groups of one or more compressed air nozzles, wherein the compressed air nozzles of a group are activated simultaneously and the following method steps are provided:
  • All groups of the compressed air nozzles are activated in succession, the sequence being chosen so that the majority of the temporally successive activations are effected by groups which are not arranged directly adjacent to or in the direction of transport.
  • the fuel is at a
  • the task of the fuel can be done for example by a screw, a slide, a circulating chain system or pneumatically.
  • special setting conditions can be provided for special operating conditions. This is the case, for example, during start-up operation, system malfunctions, changes in fuel quality, changes in the type of fuel or when the reaction space is switched off.
  • the activation of the groups of compressed air nozzles take place such that the CO value or the Temperature of the exhaust gas discharged from the reaction space does not exceed a maximum value.
  • 1 is a schematic view of the plant for cement production
  • FIG. 2 shows a schematic side view of the combustion chamber
  • FIG. 3 shows an arrangement of the compressed-air nozzles.
  • the plant for cement production shown in FIG. 1 consists essentially of a preheater 1, a calciner 2, a combustion chamber 3, a rotary kiln 4 and a cooler 5.
  • a preheater 1 a calciner 2
  • a combustion chamber 3 a rotary kiln 4
  • a cooler 5 a rotary kiln
  • the combustion chamber 3 shown enlarged in FIG. 2 has a reaction space 30, a floor 31, a plurality of schematically indicated compressed air nozzles 32 and means 33 for discharging fuel 7. Furthermore, in the area of the ceiling 34 of the combustion chamber 3 means 35 for the task of combustion air 8 and means 36 for the task of cement raw meal, in particular of preheated cement raw meal 6 'are provided.
  • the preheater preheated cement raw meal 6 ' can also be supplied together with the combustion air 8 (FIG. 1) to the reaction space 30 (see FIG. 1).
  • the means 33 for discharging the fuel 7, which is, for example, lumped substitute fuel, are for example designed as a screw conveyor, which introduces the fuel laterally into the reaction space 30 in the region of the one end of the bottom 31.
  • push beam or a moving floor can be used.
  • a pneumatic entry is also conceivable.
  • the bottom is formed step-shaped in the illustrated embodiment, wherein five compressed air nozzles 32 are arranged in each riser.
  • the nine existing stages with the associated compressed air nozzles thus result in the arrangement of the compressed-air nozzles shown in Fig. 3.
  • a different number and a different arrangement of the compressed air nozzles can be selected.
  • a substantially smooth, horizontal or inclined floor can be used instead of the staircase-shaped structure.
  • the orientation of the compressed air nozzles is suitably chosen so that, depending on the design of the soil, sufficient transport of the fuels is ensured.
  • a discharge opening 37 for discharging the resulting exhaust gases is provided together with the thermally treated cement raw meal at the lower end.
  • the combustion chamber 3 is coupled with the discharge opening 37 to the formed as a riser part of the calciner 2. But it is also conceivable that the combustion chamber 3 is connected directly to the inlet region of the rotary kiln 4.
  • the thermal decomposition of the fuel 7 takes place with the aid of the combustion air 8, which is, for example, hot tertiary air of the cooler 5.
  • the combustion air 8 which is, for example, hot tertiary air of the cooler 5.
  • the fuel 7 is transported in the transport direction 9 to the discharge opening 37, wherein it comes into contact with the combustion air 8 and is thereby thermally reacted.
  • the likewise supplied cement raw meal 6 ' is treated thermally and serves if necessary, also for controlling the temperature in the reaction space 30. In the resting phase between two kills further volatile components are expelled from the bed due to the heat of the combustion zone, rise in the combustion zone and burn there after mixing with the hot tertiary air.
  • the compressed air nozzles 32 are designed as specially designed hot blast nozzles, which are in communication with a compressed air tank. Although it would be conceivable in principle that each compressed air nozzle is assigned to its own compressed air tank, it will often be more practical and above all cheaper if several compressed air nozzles are connected to a compressed air tank.
  • compressed air nozzles or all groups of simultaneously activated compressed air nozzles are activated in chronological succession, the sequence being chosen so that the majority of the temporally consecutive activations by compressed air nozzles or groups that take place in or are not arranged directly adjacent to the transport direction 9. In this way a local, very strong CO development can be avoided.
  • the bottom 31 of nine stages, each with five compressed air nozzles 32 is adjusted so that it blows the respective compressed air nozzle 32 associated portion of a stage freely.
  • the fuel is transported in the transport direction 9 to the discharge opening 37 and thereby decomposed more and more.
  • the activation of the compressed-air nozzles 32 takes place counter to the transport direction 9 by the compressed air nozzles 32 of the lower stages are activated first and those of the upper stages last. In this way it is also ensured that a freely blown area of one stage of the bottom 31 is covered with fuel fuel relatively promptly, although not immediately by a next activation, by the activation of the next higher compressed air nozzle 32. In this way, the soil is thermally protected by the fuel.
  • Combustion chamber are then only flammable substances present, so here an even longer residence time is set to ensure complete burnout.
  • the volume of fuel to be transported increases from start to finish
  • Dependence of the CO value of the exhaust gas discharged from the reaction space or depending on the temperature of the exhaust gas discharged from the reaction space can be regulated.
  • the method described above is characterized by a very good thermal utilization of even difficult fuels, especially of combustible waste products.

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Abstract

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird Zementrohmehl in einem Reaktionsraum thermisch behandelt, wobei der Reaktionsraum einen Boden mit einer Vielzahl von Druckluftdüsen zum Transport von am Boden befindlichen Brennstoffen aufweist, wobei die Druckluftdüsen in Transportrichtung sowohl nebeneinander als auch hintereinander angeordnet sind und in separat ansteuerbare Gruppen von ein oder mehreren Druckluftdüsen aufgeteilt sind, wobei die Druckluftdüsen einer Gruppe gleichzeitig aktiviert werden und folgende Verfahrensschritte vorgesehen sind: a. Aufgabe von Zementrohmehl, b. Aufgabe von Brennstoff, c. Zugabe von Verbrennungsluft, d. Abführen der entstehenden Abgase zusammen mit dem thermisch behandelten Zementrohmehl und e. Aktivierung der Druckluftdüsen zum Transport der am Boden befindlichen Brennstoffe. Alle Gruppen der Druckluftdüsen werden zeitlich aufeinanderfolgend aktiviert, wobei die Reihenfolge so gewählt wird, dass der überwiegende Teil der zeitlich unmittelbar aufeinanderfolgenden Aktivierungen durch Gruppen erfolgt, die in oder quer zur Transportrichtung nicht direkt benachbart angeordnet sind.

Description

Verfahren zur thermischen Behandlung von Zementrohmehl in einem Reaktionsraum
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Behandlung von Zementrohmehl in einem Reaktionsraum.
Bei der Herstellung von Zementklinker wird zunächst Zementrohmehl in einer Vorwärmzone vorgewärmt, dann in einer Calcinierzone vorcalciniert und anschließend in einer Sinterbrennzone fertiggebrannt, bevor der gebrannte Klinker in einer Kühlzone abgekühlt wird.
Die Zementherstellung hat einen sehr hohen Wärmebedarf, der bislang vornehmlich durch fossile Brennstoffe gedeckt wurde, in neuerer Zeit aber zunehmend durch stückige Ersatzbrennstoffe, die in verschiedenen Bereichen der Industrie und im Privatbereich als Abfallstoffe anfallen, kostengünstig substituiert wird. Dadurch stellen sich neue Anforderungen an die Reaktionstechnik hinsichtlich der
Prozessführung, der Emissionen und des Ausbrandes.
Der Einsatz von Ersatzbrennstoffen hat die Prozessführung in der Zementindustrie maßgeblich beeinflusst und verändert. Zur Sicherung einer hohen Verfügbarkeit sind aufwendige Prozessregelungssysteme erforderlich. Dies betrifft insbesondere die
Steuerung der Materialströme, die bei der Nutzung von Ersatzbrennstoffen sehr vielseitig sein können, und an unterschiedlichen Stellen eingetragen werden. Im Allgemeinen erfolgt der Eintrag der Materialien auf mechanischem oder pneumatischem Wege. In den Reaktionskammern werden die festen Stoffströme entweder mittels mechanischer Vorrichtungen entlang eines festen Bodens oder im
Flugstrom transportiert.
Für die thermische Zersetzung fester Brennstoffe ist im Speziellen die Kombination separater Brennkammer mit Calcinatoren in Anlagen zur Zementherstellung bekannt. Derartige Brennkammern sind entweder als Zykloidfeuerung mit kurzen
Verweilzeiten oder als Wirbelschichtfeuerung mit hohen Anforderungen an den Aufbereitungsgrad der Einsatzstoffe ausgeführt. Brennkammern als Drehrohre oder als Rostfeuerung mit beweglichen Transportelementen sind entweder sehr aufwendig oder auch störanfällig und bieten wenig Möglichkeiten den Verbrennungsprozess gezielt zu optimieren. Für den Einsatz von Ersatzbrennstoffen ist es jedoch von essentieller Bedeutung, einerseits eine stationäre und homogene Freisetzung der
Brennstoffkomponenten zu gewährleisten und andererseits die Verweilzeit gezielt den Brennstoffqualitäten anpassen zu können.
In der DE 10 2005 052 753 AI wird eine Brennkammer beschrieben, die das Prinzip der Unterschubfeuerung als Transportvorrichtung und Verbrennungsverfahren nutzt.
Der Vorteil der Unterschubfeuerung liegt in dem homogenen, stationären Eintrag und Transport der Brennstoffe. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass sich hohe Anforderungen an den Aufbereitungsgrad der eingesetzten stückigen Brennstoffe ergeben. Weiterhin wirkt si ch inhomogene Verteilung der Brennstoffpartikel im Brennstoffbett und die fehlende Möglichkeit gezielt auf die
Verweilzeit der Brennstoffe Einfluss zu nehmen, nachteilig aus.
In der DE 10 2004 045 510 AI wird eine Brennkammer beschrieben, die es ermöglicht, den Eintrag und Umsatz von Ersatzbrennstoffen ohne zusätzliche mechanische Einbauten sicherzustellen. Der Transport des Brennstoffes erfolgt durch
Aktivierung von Druckluftdüsen, die am Boden der Brennkammer angeordnet.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Betätigung der Druckluftdüsen dahingehend zu verbessern, dass eine homogene thermische Zersetzung der aufgegebenen Brennstoffe gewährleistet wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird Zementrohmehl in einem Reaktionsraum thermisch behandelt, wobei der Reaktionsraum einen Boden mit einer Vielzahl von
Druckluftdüsen zum Transport von am Boden befindlichen Brennstoffen aufweist, wobei die Druckluftdüsen in Transportrichtung sowohl nebeneinander als auch hintereinander angeordnet sind und in separat ansteuerbare Gruppen von ein oder mehreren Druckluftdüsen aufgeteilt sind, wobei die Druckluftdüsen einer Gruppe gleichzeitig aktiviert werden und folgende Verfahrensschritte vorgesehen sind:
a. Aufgabe von Zementrohmehl,
b. Aufgabe von Brennstoff,
c. Zugabe von Verbrennungsluft,
d. Abführen der entstehenden Abgase zusammen mit dem thermisch behandelten Zementrohmehl und
e. Aktivierung der Druckluftdüsen zum Transport der am Boden befindlichen
Brennstoffe.
Alle Gruppen der Druckluftdüsen werden zeitlich aufeinanderfolgend aktiviert, wobei die Reihenfolge so gewählt wird, dass der überwiegende Teil der zeitlich unmittelbar aufeinanderfolgenden Aktivierungen durch Gruppen erfolgt, die in oder quer zur Transportrichtung nicht direkt benachbart angeordnet sind.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Brennstoff an einem
Ende des Bodens aufgegeben und zumindest teilweise durch die Aktivierung der Druckluftdüsen zum anderen Ende des Bodens transportiert. Die Aufgabe des Brennstoffs kann beispielsweise durch eine Schnecke, einen Schieber, ein umlaufendes Kettensystem oder auch pneumatisch erfolgen.
Weiterhin können spezielle Einstellbedingungen bei besonderen Betriebszuständen vorgesehen werden. Dies ist beispielsweise im Anfahrbetrieb, bei Systemstörungen, bei Änderungen der Brennstoffqualität, bei Änderungen der Brennstoffart oder beim Ausschalten des Reaktionsraumes der Fall. Hierbei kann die Aktivierung der Gruppen von Druckluftdüsen dergestalt erfolgen, dass der CO-Wert oder die Temperatur des aus dem Reaktionsraum abgeführten Abgases einen Maximalwert nicht überschreitet.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert
In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 eine schematische Ansicht der Anlage zur Zementherstellung,
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der Brennkammer, Fig. 3 eine Anordnung der Druckluftdüsen, Die in Fig. 1 dargestellte Anlage zur Zementherstellung besteht im Wesentlichen aus einem Vorwärmer 1, einem Calcinator 2, einer Brennkammer 3, einem Drehrohrofen 4 und einem Kühler 5. Im Betrieb der Anlage wird Zementrohmehl 6 im oberen Bereich des Vorwärmers 1 zugeführt, dann in den einzelnen Stufen des Vorwärmers vorgewärmt und schließlich im Calcinator 2 und der Brennkammer 3 calciniert. Anschließend wird das so vorbehandelte Zementrohmehl im Drehrohrofen 4 zu
Zementklinker gebrannt, der schließlich im Kühler 5 abgekühlt wird.
Die in Fig. 2 vergrößert dargestellte Brennkammer 3 weist einen Reaktionsraum 30, einen Boden 31, eine Vielzahl von schematisch angedeuteten Druckluftdüsen 32 und Mittel 33 zur Aufgabe von Brennstoff 7 auf. Weiterhin sind im Bereich der Decke 34 der Brennkammer 3 Mittel 35 zur Aufgabe von Verbrennungsluft 8 und Mittel 36 zur Aufgabe von Zementrohmehl, insbesondere von vorgewärmtem Zementrohmehl 6' vorgesehen. Das im Vorwärmer vorgewärmte Zementrohmehl 6' kann aber auch zusammen mit der Verbrennungsluft 8 (Fig. 1) dem Reaktionsraum 30 zugeführt werden (siehe Fig. 1). Die Mittel 33 zur Aufgabe des Brennstoffs 7, bei dem es sich beispielsweise um stückigen Ersatzbrennstoff handelt, sind beispielsweise als Förderschnecke ausgebildet, die den Brennstoff seitlich in den Reaktionsraum 30 im Bereich des einen Endes des Bodens 31 einbringt. Für den Eintrag und ggf. auch für den ersten Transport in der Brennkammer können auch Schubbalken oder ein Schubboden zum Einsatz kommen. Auch ein pneumatischer Eintrag ist denkbar.
Der Boden ist im dargestellten Ausführungsbeispiel treppenförmig ausgebildet, wobei in jeder Setzstufe fünf Druckluftdüsen 32 angeordnet sind. Die neun vorhandenen Stufen mit den zugehörigen Druckluftdüsen ergeben somit die in Fig. 3 dargestellte Anordnung der Druckluftdüsen. Selbstverständlich können im Rahmen der Erfindung auch eine andere Anzahl und eine andere Anordnung der Druckluftdüsen gewählt werden. Auch kann ein im Wesentlichen glatter, horizontaler oder geneigter Boden anstelle des treppenförmigen Gebildes zum Einsatz kommen. Die Ausrichtung der Druckluftdüsen wird zweckmäßigerweise so gewählt, dass je nach Ausgestaltung des Bodens ein ausreichender Transport der Brennstoffe sichergestellt ist.
Während der Brennstoff 7 am oberen Ende des Bodens 31 aufgegeben wird, ist am unteren Ende eine Austragsöffnung 37 zum Abführen der entstehenden Abgase zusammen mit dem thermisch behandelten Zementrohmehl vorgesehen. Die Brennkammer 3 ist mit der Austragsöffnung 37 an den als Steigleitung ausgebildeten Teil des Calcinators 2 angekoppelt. Es ist aber auch denkbar, dass die Brennkammer 3 direkt an den Einlaufbereich des Drehrohrofens 4 angeschlossen wird.
Die thermische Zersetzung des Brennstoffs 7 erfolgt mit Hilfe der Verbrennungsluft 8, bei der sich beispielsweise um heiße Tertiärluft des Kühlers 5 handelt. Durch eine gezielte Aktivierung der Druckluftdüsen 32 wird der Brennstoff 7 in Transportrichtung 9 zur Austragsöffnung 37 transportiert, wobei er mit der Verbrennungsluft 8 in Kontakt kommt und dadurch thermisch umgesetzt wird. Das gleichfalls zugeführte Zementrohmehl 6 'wird dabei thermisch behandelt und dient ggf. auch zur Regelung der Temperatur im Reaktionsraum 30. In der Ruhephase zwischen zwei Abschüssen werden weitere flüchtige Anteile infolge der Wärmeeinwirkung der Verbrennungszone aus der Schüttung ausgetrieben, steigen in die Verbrennungszone auf und verbrennen dort nach Mischung mit der heißen Tertiärluft.
Die Druckluftdüsen 32 sind als speziell gestaltete Heißbranddüsen ausgebildet, die mit einem Druckluftbehälter in Verbindung stehen. Wenngleich es grundsätzlich denkbar wäre, dass jede Druckluftdüse einem eigenen Druckluftbehälter zugeordnet ist, wird es vielfach praktikabler und vor allem kostengünstiger sein, wenn mehrere Druckluftdüsen an einen Druckluftbehälter angeschlossen sind.
Bei einer Aktivierung einer Druckluftdüse wird durch das Aufwirbeln des Brennstoffes 7 das bereits entstandene Brennstoffgas auf einen Schlag freigesetzt. Werden nun benachbarte Düsen unmittelbar hintereinander aktiviert, so wird dort lokal mehr Brennstoff freigesetzt als Sauerstoff für die Verbrennung zur Verfügung steht. Aus diesem Grund würde in solchen Fällen vermehrt CO im Abgas entstehen. Die wichtigste Vorgabe besteht daher darin, dass Druckluftdüsen (bzw. alle Gruppen der gleichzeitig aktivierbare Druckluftdüsen) zeitlich aufeinanderfolgend aktiviert werden, wobei die Reihenfolge so gewählt wird, dass der überwiegende Teil der zeitlich unmittelbar aufeinanderfolgenden Aktivierungen durch Druckluftdüsen bzw. Gruppen erfolgt, die in oder quer zur Transportrichtung 9 nicht direkt benachbart angeordnet sind. Auf diese Weise kann eine lokale, sehr starke CO-Entwicklung vermieden werden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Boden 31 aus neun Stufen mit jeweils fünf Druckluftdüsen 32. Der Druckluftimpuls wird so eingestellt, dass er den der jeweiligen Druckluftdüse 32 zugeordneten Bereich einer Stufe frei bläst. Auf diese Weise wird der Brennstoff in Transportrichtung 9 zur Austragsöffnung 37 transportiert und dabei immer weiter zersetzt. Es ist daher zweckmäßig, dass die Aktivierung der Druckluftdüsen 32 entgegen der Transportrichtung 9 erfolgt, indem die Druckluftdüsen 32 der unteren Stufen zuerst und die der oberen Stufen zuletzt aktiviert werden. Auf diese Weise wird auch sichergestellt, dass ein frei geblasener Bereich einer Stufe des Bodens 31 relativ zeitnah, wenngleich nicht unmittelbar durch eine nächste Aktivierung, durch die Aktivierung der nächsthöheren Druckluftdüse 32 wieder mit Brennstoffbrennstoff bedeckt wird. Auf diese Weise wird der Boden durch den Brennstoff thermisch geschützt.
Weiterhin kann man bei der Aktivierung der Druckluftdüsen berücksichtigen, dass man in den Feldern 31a bis 31c unterschiedliche Verweilzeiten einstellt. Dies kann sinnvoll sein, wenn man davon ausgeht, dass der Brennstoff während des Transports unterschiedliche Reaktionszeiten aufweist. So ist z. B. denkbar, dass die Trocknung des Brennstoffs und die Ausgasung flüchtiger Bestandteile am Anfang schnell erfolgt. Im mittleren Teil der Brennkammer werden dann die festen Bestandteile des Brennstoffes verbrannt. Diese benötigen mehr Zeit zur Reaktion, weshalb in diesem Bereich eine größere Transportzeit eingestellt werden kann. Im untersten Teil der
Brennkammer sind dann nur noch schwer brennbare Stoffe vorhanden, weshalb hier eine noch größere Verweilzeit eingestellt wird, um einen vollständigen Ausbrand zu gewährleisten. Zusätzlich nimmt das zu transportierende Brennstoffvolumen vom Anfang bis zum
Ende der Brennkammer ab. Die Steuereinrichtung muss daher in der Lage sein, die Verweilzeiten von oben nach oben stetig zu erhöhen, ohne das ein gleichmäßiger Transport vernachlässig wird. Des Weiteren kann die Intervallzeit zwischen der zeitlich aufeinanderfolgenden Aktivierung von Druckluftdüsen bzw. Gruppen von Druckluftdüsen in Abhängigkeit der Prozesstemperatur im Reaktionsraum 30, in
Abhängigkeit des CO-Wertes des aus dem Reaktionsraum abgeführten Abgases oder in Abhängigkeit der Temperatur des aus dem Reaktionsraum abgeführten Abgases geregelt werden. Das oben beschriebene Verfahren zeichnet sich durch eine sehr gute thermische Verwertung auch von schwierigen Brennstoffen, insbesondere von brennbaren Abfallprodukten aus.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur thermischen Behandlung von Zementrohmehl (6) in einem Reaktionsraum (30), der einen Boden (31) mit einer Vielzahl von Druckluftdüsen (32) zum Transport von am Boden (31) befindlichen Brennstoffen aufweist, wobei die Druckluftdüsen (32) in Transportrichtung (9) sowohl nebeneinander als auch hintereinander angeordnet sind und in separat ansteuerbare Gruppen von ein oder mehreren Druckluftdüsen aufgeteilt sind, wobei die Druckluftdüsen einer Gruppe gleichzeitig aktiviert werden und das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist:
a. Aufgabe von Zementrohmehl (6),
b. Aufgabe von Brennstoff (7),
c. Zugabe von Verbrennungsluft (8),
d. Abführen der entstehenden Abgase zusammen mit dem thermisch behandelten Zementrohmehl,
e. Aktivierung der Druckluftdüsen (32) zum Transport der am Boden befindlichen Brennstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass alle Gruppen der Druckluftdüsen (32) zeitlich aufeinanderfolgend aktiviert werden, wobei die Reihenfolge so gewählt wird, dass der überwiegende Teil der zeitlich unmittelbar aufeinanderfolgenden Aktivierungen durch Gruppen erfolgt, die in oder quer zur Transportrichtung nicht direkt benachbart angeordnet sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff (7) an einem Ende des Bodens (31) aufgegeben wird und zumindest teilweise durch die Aktivierung der Druckluftdüsen (32) zum anderen Ende des Bodens transportiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Intervallzeit zwischen der zeitlich aufeinanderfolgenden Aktivierung der Gruppen in Abhängigkeit einer Prozesstemperatur im Reaktionsraum geregelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Intervallzeit zwischen der zeitlich aufeinanderfolgenden Aktivierung der Gruppen in Abhängigkeit eines CO-Wertes des aus dem Reaktionsraum abgeführten Abgases geregelt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Intervallzeit zwischen der zeitlich aufeinanderfolgenden Aktivierung der Gruppen in Abhängigkeit einer Temperatur des aus dem Reaktionsraum abgeführten Abgases geregelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Anfahrbetrieb, bei Systemstörungen, bei Änderungen der Brennstoffqualität, bei Änderungen der Brennstoffart oder beim Abschalten des Reaktionsraums die Aktivierung der Gruppen von Druckluftdüsen (32) dergestalt geschieht, dass ein CO-Wert oder eine Temperatur des aus dem Reaktionsraum (30) abgeführten Abgases einen Maximalwert nicht überschreitet.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Intervallzeit zwischen der zeitlich aufeinanderfolgenden Aktivierung der Gruppen und/oder ein Impuls von zu erzeugenden Druckluftstößen eingestellt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch Variation einer Intervallzeit zwischen der zeitlich aufeinanderfolgenden Aktivierung der Gruppen eine Gesamtverweilzeit der Brennstoffe eingestellt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Intervallzeit zur Aktivierung nebeneinander oder hintereinander angeordneter Gruppen unterschiedlich eingestellt wird und dadurch unterschiedliche Verweilzeiten in Längs- und Querrichtung des Reaktionsraumes (30) einstellt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufgabe des Brennstoffs durch eine Schnecke, einen Schieber, ein umlaufendes Kettensystem oder auch pneumatisch erfolgt.
PCT/EP2011/050540 2010-02-23 2011-01-17 Verfahren zur thermischen behandlung von zementrohmehl in einem reaktionsraum Ceased WO2011104049A1 (de)

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