[发明专利]用于减少回转炉的NOx排放的方法和装置

说明书

在用于减少熟料制造设备的回转炉的NOx排放的方法中，由回转炉的燃烧器引入的燃料与由燃烧器引入的初级空气进行燃烧，其中，初级空气具有相对于周围环境空气较低的氧含量和相对于周围环境空气提高的温度，并且初级空气通过周围环境空气与来自回转炉的或来自联接到回转炉处的用于预热生料的热交换器的排出气体的混合而获得。初级空气另外通过与热空气、尤其熟料冷却器的排出空气的混合而获得。

技术领域

本发明涉及一种用于减少（Reduzieren）熟料制造设备（Klinkerherstellungsanlage）的回转炉（Drehrohrofens）的NOx排放的方法，在其中由回转炉的燃烧器引入的燃料与由燃烧器引入的初级空气（Primärluft，有时称为一次空气）进行燃烧，并且初级空气具有相对于周围环境空气较低的氧含量和相对于周围环境空气提高的温度，其中，初级空气通过周围环境空气与来自回转炉的或来自联接到回转炉处的用于预热生料（Rohmehl）的热交换器的排出气体（Abgas，有时称为废气体）的混合而获得。

本发明还涉及一种用于执行这样的方法的装置。

背景技术

开头提及的类型的方法在DE 3530683 A1中得到描述。

水泥熟料的制造主要在带有前置的旋风预热器（Zyklonvorwärmer）和后置的熟料冷却器的回转炉中进行。

生料在热交换器中加热并且预煅烧，并在炉中在炉入口处的约900℃和烧结区中的约1450℃之间的温度的情况下转化为熟料。对于形成熟料矿物所需的燃烧气体的温度为直到2200℃。在此，由方法决定地产生氮氧化物，所述氮氧化物可以通过初级或二级措施来降低。初级措施旨在减少氮氧化物的产生。二级措施旨在通过催化和非催化的方法去除所产生的氮氧化物。

出于减少环境负载的原因，各种法律规定规定了用于氮氧化物的排放限值。目前，所规定的排放限值在200和800mg NOx/Nm³之间变动。

属于用于NOx减少的二级措施的是排出气体的选择性催化还原（Reduktion）（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）。化学反应是选择性的，从而优选地还原氮氧化物（NO、NO₂），而不希望的副反应如二氧化硫氧化成三氧化硫被大大地抑制。对于该反应而言，需要混入排出气体的氨成分（例如氨（NH₃）、尿素（CH₄N₂O）或其它）。反应产物是水（H₂O）和氮（N₂）。然而，二级措施与运行成本的提高相关联，并且可以导致排出气体含有氨。

在DE3530683A1中提出的用于初级NOx减少的方法基于引入给燃烧器的初级气体（Primärgases，有时称为一次气体）的氧含量的减少。由此降低了NOx热形成（thermischeNOx-Bildung）。此外，为了补偿较低的氧含量，以提高的温度引入初级气体。在这里使用来自回转炉的或来自热交换器的排出气体作为初级气体，所述排出气体必要时与周围环境空气混合。

在此方法中，困难表现为调整初级气体的氧含量和最佳温度水平。温度和氧含量对于燃烧工艺（Verbrennungsprozess，有时称为燃烧过程）并且因此对于所获得的熟料的品质来说非常重要，其中，尤其也必须确保尽可能保持不变的情况（Verhältnisse）。在初级气体的温度过高时，NOx减少的效果不再以足够的程度存在。过小的温度又导致在再循环的（rückgeführten）排出气体中所包含的硫的酸冷凝（Säurekondensation），这导致腐蚀问题。关于氧含量，需要如此进行优化，使得必须在于其中燃烧工艺没有效率的过小含量和于其中NOx减少的程度（Ausmaß）过小的过高含量之间找到折衷。

附加地，也必须遵循初级气体的总体积流的预设值，以便优化燃烧工艺。