[发明专利]用无机原料生产烧结材料的方法

说明书

本发明涉及一种用有机原料(11)生产烧结材料的方法，在包含以下部件的装置中执行所述方法：旋风预热器(1)、旋转炉(2)、篦冷机(3)，并且其中，在旋风预热器(1)中预热原材料(11)，在旋转炉(2)中煅烧并烧结预热材料，通过在篦冷机(3)中吹冷却空气(4，40)冷却煅烧材料，产生热空气。根据本发明，从上游到下游，把热空气分为三部分，根据材料在篦冷机中的前进方向，所述三部分热空气处于递减的温度，分别包括至少在旋转炉和/或装置的可能存在的预分解炉的所述燃烧区中用作助燃空气的第一空气部分(5)、用于产生能量的大于所需燃烧空气的中间第二空气部分(6)气以及处于较低温度的第三空气部分(7)，把第三空气部分(7)的至少一部分(71)引向装置的所述燃烧区，以便与所述第一空气部分(5)一起用作助燃空气。

技术领域

本发明涉及用矿物原料生产烧结材料的方法，在包括旋风预热器、旋转炉和篦冷机的装置中执行所述方法。本发明的领域是制造水泥熟料的方法和装置的领域。

背景技术

制造水泥熟料最常用的是所谓的干燥过程燃烧法，其中，在旋转炉中煅烧然后烧结事先粉碎的原材料。为了减少操作所需的能量，在旋转炉上游和下游添加交换器，分别称为熟料预热器和冷却器，分别在材料上游回收离开炉膛的烟气中包含的热量以及在气体下游回收烧结材料中包含的热量。就此而论，离开炉膛的产品的温度大于1000℃，与此同时，未被用于燃烧操作的从所述交换器退出的热气、空气或烟气的气流当前温度通常仅低于350℃。但是，它们仍包含一些热量，所述热量相当于燃烧装置中以燃料的形式引入的能量的20％至30％。

来自预热器的热气通常在燃烧操作的范围以外用于原材料的干燥，所述原材料用于熟料制造。但是，除非在材料湿度非常大的情况下，否则只需要一部分。把来自于熟料冷却器的热空气部分地用作装置中的助燃空气；通常，这仅相当于大约所产生的热空气体积的一半。因此通常仍有形成可用能量来源的热气流。尤其是，来自于熟料冷却器的热空气流通常不被利用。

在很多工厂已知并实践了为了发电的目的而回收损失的热量。最常用的方法在于把热气引向由管子构成的交换器，水在所述管中循环，热量将其转变为蒸汽，由此使发电机的涡轮机运动。每股气流可有一个交换器，或者在处理气流之前在单个交换器中，可将各气流结合在一起。鉴于气体处于中等温度，所以把能量转化为电力的总产出较低，而且，为了提高性能，有时采用除水以外的其它液体，例如戊烷。尽管如此，产出仍低于20％，这明显低于普通热电厂发电的产出。

在熟料冷却器的情况下，篦冷机的操作原理导致按照冷却器中材料位移的方向从上游到下游在递减的温度下产生空气流。就此而论，首先以一股或多股气流回收的热空气，通常被称为二次空气和三次空气，该热空气所处的温度范围通常是750℃至1200℃，并且通常在旋转炉的燃烧器和/或装置的分解炉的水平在装置中将其用作助燃空气，与此同时，大于助燃空气需求量的未使用空气的平均温度大约低于250℃。该温度水平不利于良好的转换输出。

为了增加转换输出，通常已知并实践的是把未使用的空气分为两股气流，即温度高于300℃的中间流以及被弃用的废气。例如，在文件[Tatsuo Ino-水泥厂废热回收发电-VdZ研讨会，杜塞尔多夫，2009年9月]中对此进行了说明。

这需要在被弃用的可用热量与使之能够提高转换产出的稳定空气的温度增益之间达到折衷。弃用一部分可用热量是该方法的一个明显弊端。

在文件WO2009/156614A1的图1中显示了这种现有技术，显示了制造水泥熟料的装置，该装置包括旋风预热器、旋转炉和熟料冷却器。在这种装置中，在旋风预热器中预热原材料，在与旋风预热器相连的分解炉中对其进行预煅烧，在旋转炉中煅烧预热材料，在冷却器中冷却煅烧材料。通过在热熟料上吹气在冷却器中冷却离开炉膛的熟料。把通过冷却器产生的热空气分为多股气流，即，在炉膛中用作助燃空气的所谓二次空气、在分解炉中用作助燃空气的所谓三次空气以及大于装置的助燃空气需求量的空气。根据图8，在交换器中仅把标为9的该过量空气流的最热部分用于发电的目的，温度较低的另一部分空气分别往下游引导和弃用。

发明内容