Способ получения цементного клинкера и установка для его производства



Способ получения цементного клинкера и установка для его производства
Способ получения цементного клинкера и установка для его производства
Способ получения цементного клинкера и установка для его производства
Способ получения цементного клинкера и установка для его производства

 


Владельцы патента RU 2502030:

ФИВ ФСБ (FR)

Установка содержит вращающуюся печь (1), циклонный подогреватель (2), в который поступают дымовые газы из вращающейся печи, охладитель (4) клинкера, расположенный на выходе из вращающейся печи (1) и по меньшей мере один теплообменник (9). Сырое сырье подогревают и из него удаляют углекислоту в циклонном подогревателе (2), охлаждают выходящий из печи клинкер в охладителе (4) клинкера. Первую часть (5) генерируемого в охладителе клинкера горячего воздуха, называемого вторичным, направляют во вращающуюся печь (1) для использования в качестве воздуха для горения. Вторую часть (6) генерируемого в охладителе клинкера горячего воздуха, называемого третичным, направляют отдельно от первой части в зону горения установки. Третью часть (7) генерируемого в охладителе клинкера горячего воздуха, называемого избыточным, направляют в первый теплообменник (9) с целью рекуперации энергии для производства электричества. Второй теплообменник (10) взаимодействует с третичным воздухом (6) таким образом, чтобы нагревать рабочую текучую среду контура (12), общего для первого и второго теплообменников (9, 10). Повышается КПД рекуперации энергии при минимальном расходе топлива. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 4 ил., 4 пр.

 

Изобретение относится к способу получения цементного клинкера и к установке для его производства.

При производстве цементного клинкера чаще всего применяют способ обжига, называемый сухим обжигом, в котором предварительно измельченное сырье обжигают во вращающейся печи. Чтобы снизить энергоемкость операции, на входе и на выходе вращающейся печи добавляют теплообменники, которые напрямую отбирают тепло из исходного материала и из выходящих из печи дымовых газов. Таким образом, если выходящие из печи продукты имеют температуру более 1000°C, то горячие газовые потоки, т.е. выходящие из этих теплообменников воздух или дымовые газы, не использующиеся для операции обжига, часто имеют температуру ниже 350°C. Вместе с тем, эти газы содержат еще количество тепла, которое может составлять 20-30% от энергии, поступающей в установку в виде топлива.

Как правило, горячие газы используют для сушки сырьевого материала, используемого для производства клинкера. Однако для операций сушки необходима только часть тепла за исключением очень редких случаев, когда сырье имеет повышенную влажность. Таким образом, часть не используемых горячих газов представляет собой доступную для использования энергию.

Рекуперация теряемого в конце производства электроэнергии тепла известна и применяется на многих заводах. Наиболее распространенный способ основан на подаче горячих газов в теплообменники, содержащие трубы с циркулирующей в них водой, которую тепло преобразует в сжатый пар, используемый для приведения во вращение турбин генератора электроэнергии. Учитывая не очень высокую температуру газов в теплообменниках, общий КПД преобразования тепловой энергии в электрическую остается низким.

Известно, что для повышения производительности теплообменников воду заменяют, например, пентаном. Несмотря на это усовершенствование, КПД не превышает 17%, что существенно ниже КПД классической теплоэлектростанции.

Для существенного повышения эффективности рекуперации энергии используется метод, называемый методом совместного генерирования, согласно которому повышают рабочую температуру за счет дополнительной подачи топлива. Таким образом, например, не только увеличивают количество отбираемой энергии, но повышают также КПД преобразования за счет повышения температуры.

Поскольку большинство цементных заводов используют твердое топливо, такое как уголь или нефтяной кокс, необходимо иметь большой объем горения, чтобы обеспечить оптимальное сгорание излишка топлива, а также иметь камеру сгорания соответствующей размерности, т.е. достаточной большую. Использование такой камеры сгорания требует также удаления золы, и ее недостатком является также повышенное выделение газов NOx.

Из документов ЕР 0492133 и CN 1601214 известны такие установки для производства цемента, в которых отбирают энергию горения для выработки электричества.

Из документа ЕР 0045811 известен способ отбора отработанных газов из котла генератора электрической энергии, в котором используют такое топливо, как мазут. В этом документе раскрыта, в частности, обработка газообразных продуктов сгорания, которую осуществляют в секции предварительного нагрева установки для производства клинкерного цемента.

В указанной установке горячий воздух, генерируемый охладителем клинкера, направляют по трубопроводу в котел, где его используют в качестве воздуха для горения. Топливо, в частности, в виде угольного порошка, подают в котел через трубопровод на участке, соединенном с входом в указанный котел.

Задача изобретения состоит в устранении вышеуказанных недостатков за счет разработки способа получения клинкерного цемента в установке, а также самой установки для производства клинкерного цемента, которые позволяют повысить КПД рекуперации энергии при минимальном расходе топлива, необходимого для совместного генерирования.

Поставленная задача решена в способе получения клинкерного цемента в установке, содержащей вращающуюся печь; циклонный подогреватель, в который поступают дымовые газы из вращающейся печи; охладитель клинкера, расположенный на выходе из вращающейся печи и охлаждающий клинкер путем обдува воздухом с получением при этом горячего воздуха; по меньшей мере один теплообменник, называемый первым. При этом исходное сырье подогревают и из него удаляют углекислоту в циклонном подогревателе, в охладителе клинкера охлаждают выходящий из печи клинкер, первую часть генерируемого в охладителе клинкера горячего воздуха, называемую вторичным воздухом, направляют во вращающуюся печь для использования в качестве воздуха для горения, вторую часть генерируемого в охладителе клинкера горячего воздуха, называемую третичным воздухом, с температурой не менее 750°C направляют отдельно от первой части до места в установке, где сжигают топливо, для использования в качестве воздуха для горения, а третью часть генерируемого в охладителе клинкера горячего воздуха, называемую избыточным воздухом, направляют в по меньшей мере первый теплообменник с целью рекуперации энергии для производства электричества.

Согласно изобретению, устанавливают второй теплообменник, который взаимодействует с третичным воздухом таким образом, чтобы нагревать рабочую текучую среду контура текучей среды, общего для первого и второго теплообменников, при этом второй теплообменник отбирает энергию третичного воздуха, понижая его температуру по мере его прохождения от входа к выходу во втором теплообменнике, причем третичный воздух используют в качестве воздуха для горения на выходе второго теплообменника.

Согласно варианту осуществления изобретения, текучая среда контура текучей среды является водой в виде пара или жидкости, при этом первый теплообменник является парогенератором, а второй теплообменник является пароперегревателем.

Задача изобретения решена также в установке для производства клинкерного цемента, содержащей вращающуюся печь; циклонный подогреватель, в который поступают дымовые газы из вращающейся печи; охладитель клинкера, расположенный на выходе из вращающейся печи и охлаждающий клинкер путем обдува воздухом с получением при этом горячего воздуха, при этом первую часть горячего воздуха, генерируемого в охладителе клинкера, называемую вторичным воздухом, направляют во вращающуюся печь для использования в качестве воздуха для горения; трубопровод, по которому вторую часть горячего воздуха, генерируемого охладителем клинкера, называемую третичным воздухом, направляют в зону горения установки; трубопровод, по которому третью часть горячего воздуха, генерируемого охладителем клинкера, называемую избыточным воздухом, направляют в теплообменник генератора производства электричества, называемый первым теплообменником.

В установке согласно настоящему изобретению трубопровод, по которому направляют третичный воздух, взаимодействует со вторым теплообменником на входе указанной зоны горения, при этом контур текучей среды является общим для первого и второго теплообменников.

Другие задачи и преимущества изобретения будут более понятны из дальнейшего описания, представленного исключительно в качестве неограничивающего примера со ссылками на чертежи.

На фиг.1 схематично показан способ согласно изобретению, осуществляемый в установке для производства клинкерного цемента, согласно первому варианту осуществления;

на фиг.2 схематично показан способ согласно изобретению, осуществляемый в установке для производства клинкерного цемента, согласно второму варианту осуществления;

на фиг.3 схематично показан способ согласно изобретению, осуществляемый в установке для производства клинкерного цемента, согласно третьему варианту осуществления;

на фиг.4 детально показаны первый и второй теплообменники, а также общий для этих теплообменников контур текучей среды.

Установка для получения клинкерного цемента содержит:

- вращающуюся печь 1;

- подогреватель 2, в который поступают дымовые газы из вращающейся печи 1;

- охладитель 4 клинкера, расположенный на выходе из вращающейся печи 1, в котором клинкер охлаждают путем обдува воздухом, получая при этом горячий воздух,

- по меньшей мере, один теплообменник 9, называемый первым теплообменником. Способ получения клинкерного цемента включает в себя следующие этапы, на которых:

- подогревают сырье и удаляют из него углекислоту в циклонном подогревателе 2;

- охлаждают выходящий из печи клинкер в охладителе 4 клинкера;

- направляют первую часть 5 генерируемого в охладителе клинкера горячего воздуха, называемого вторичным воздухом, во вращающуюся печь для использования в качестве воздуха для горения;

- направляют вторую часть 6 генерируемого в охладителе клинкера горячего воздуха, называемого третичным воздухом, с температурой не менее 750°C отдельно от первой части до места в установке, где сжигают топливо, для использования в качестве воздуха для горения;

- направляют третью часть 7 генерируемого в охладителе клинкера горячего воздуха, называемого избыточным воздухом, по меньшей мере, в первый теплообменник 9 для рекуперации энергии для производства электричества.

Согласно вариантам осуществления изобретения, показанным на фиг.1 и 2, третичный воздух 6, температура которого, в частности, не менее 750°C, направляют по трубопроводу 60 в один или несколько реакторов 3 предварительного обжига, соединенных с нижней частью циклонного подогревателя 2. Каждый из этих ректоров предварительного обжига оборудован одной или несколькими горелками.

В соответствии с настоящим изобретением имеется второй теплообменник 10, который взаимодействует с третичным воздухом 6 таким образом, чтобы нагревать рабочую текучую среду контура 12 текучей среды, общего для первого и второго теплообменников 9 и 10.

Изобретение основано на принципе повышения КПД рекуперации энергии за счет добавления в установку, кроме первого теплообменника 9, находящегося на пути избыточного воздуха 7 с температурой порядка 250-300°C, второго теплообменника 10, работающего при высокой температуре, в частности, свыше 750°C.

Этот второй теплообменник 10 отбирает энергию от третичного воздуха 6, которую направляют либо в горелку реактора 3 предварительного обжига (фиг.1 или 2), либо в горелку печи 1 (фиг.3), и, следовательно, снижает температуру воздуха в пределах, которые не приводят к потере им свойств воздуха для горения, т.е. к снижению качества третичного воздуха. Таким образом, понижение температуры в направлении от выхода к входу второго теплообменника 10 может составлять примерно 100-150°C. Температура воздуха для горения, т.е. третичного воздуха 6, на выходе второго теплообменника 10 может составлять по меньшей мере 650°C.

Согласно варианту осуществления, текучая среда контура 12 текучей среды является водой в виде пара или жидкости, при этом первый теплообменник 9 является парогенератором, а второй теплообменник 10 - пароперегревателем.

В примере, показанном на фиг.4, текучая среда контура 12 текучей среды, в частности, в виде пара высокого давления, вращает турбину 20 с электрогенератором. Например, избыточный воздух 7 с температурой около 250°C проходит через первый теплообменник 9, который является парогенератором. Производимый пар проходит по контуру до второго теплообменника 10, который является пароперегревателем, через который проходит третичный "воздух 6, например, при температуре 750°C на выходе пароперегревателя. На выходе пароперегревателя водяной пар находится под высоким давлением (например, 350 бар) и вращает турбину с электрогенератором. На выходе из турбины и на входе в парогенератор конденсатор 30 позволяет снизить давление.

Как вариант, устанавливают третий теплообменник 11 для рекуперации энергии и подают, по меньшей мере частично, выходящие из циклонного подогревателя дымовые газы 8 в этот третий теплообменник 11.

В частности, выходящие из циклонного подогревателя дымовые газы 8 проходят через третий теплообменник 11, нагревая текучую среду контура текучей среды. Этот контур текучей среды может как быть, так и не быть общим с контуром 12 текучей среды, соединяющим первый и второй теплообменники 9 и 10.

Согласно другом варианту осуществления способа, показанному на фиг.3, избыточный воздух 7 охладителя 4 клинкера смешивают с дымовыми газами 8 циклонного подогревателя 2 на входе в первый теплообменник 9, что позволяет подавать в теплообменник большее количество тепловой энергии.

При необходимости, в частности, в случае влажных сырьевых материалов можно использовать, по меньшей мере частично, дымовые газы 8 циклонного подогревателя 2 для сушки сырья при производстве клинкера в установке 14 до их смешивания с избыточным воздухом 7 охладителя.

Поставленная задача решена также в установке для производства клинкерного цемента, содержащей:

- вращающуюся печь 1,

- циклонный подогреватель 2, в который поступают дымовые газы из вращающейся печи,

- охладитель 4 клинкера, в котором выходящий из вращающейся печи 1 клинкер охлаждается посредством обдува воздухом с одновременным получением горячего воздуха, при этом первая часть 5 полученного в охладителе 4 клинкера горячего воздуха, называемого вторичным воздухом, используется во вращающейся печи в качестве воздуха для горения,

- трубопровод 60; 601; 602, по которому вторая часть 6 генерируемого охладителем клинкера горячего воздуха, называемого третичным воздухом, поступает в зону горения установки,

- трубопровод 70, по которому третья часть 7 генерируемого охладителем клинкера горячего воздуха, называемого избыточным воздухом, поступает в теплообменник 9, называемый первым, генератора производства электричества.

В частности, как показано на фиг.1 и 2, трубопровод 70, называемый трубопроводом третичного воздуха, подает воздух в один или несколько реакторов 3 предварительного обжига, соединенных с нижней частью циклонного подогревателя, при этом каждый из реакторов оборудован одной или несколькими горелками.

Согласно другому варианту осуществления, показанному на фиг.3, трубопровод 60 третичного воздуха подает воздух в горелку вращающейся печи 1.

В установке согласно изобретению трубопровод 601, 602, который направляет третичный воздух 6, взаимодействует со вторым теплообменником 10, при этом контур 12 текучей среды является общим для первого и второго теплообменников 9 и 10. Такая установка позволяет, в частности, осуществлять способ в соответствии с настоящим изобретением.

Согласно варианту выполнения установки, первый теплообменник 9 является парогенератором, а второй теплообменник 10 - пароперегревателем, которые, как показано на фиг.4, позволяют генерировать водяной пар высокого давления для приведения в действие турбины 20 и электрогенератора.

Как показано на фиг.1, установка может содержать третий теплообменник 11. По меньшей мере часть выходящих из подогревателя 2 дымовых газов 8 взаимодействует с этим третьим теплообменником 11 для рекуперации энергии. Согласно альтернативному варианту, контур текучей среды проходит через третий теплообменник 11. Этот контур текучей среды может как быть, так и не быть общим с контуром 12 текучей среды, соединяющим первый и второй теплообменники 9 и 10.

Согласно примеру, показанному на фиг.2, трубопровод 80 удаления дымовых газов из циклонного подогревателя соединен с трубопроводом избыточного воздуха 7 на входе первого теплообменника 9. При необходимости этот трубопровод 80 удаления дымовых газов из циклонного подогревателя 2 может взаимодействовать с установкой 14 сушки сырья на входе соединения с указанным трубопроводом 70 избыточного воздуха 7.

Далее описаны четыре примера выполнения установки. Первым примером является известная установка. Примеры 2, 3 и 4 иллюстрируют различные варианты выполнения установки для производства клинкера в соответствии с настоящим изобретением.

ПРИМЕР 1 (известная установка):

Данная известная установка является установкой среднего размера для производства клинкера, мощность которой, характерная для большинства существующих установок, соответствует производству 5000 тонн клинкера в сутки. Такая установка потребляет 3000 кДж на 1 кг производимого клинкера, которые она получает в виде топлива и из которых 62,8% поступают на уровне реактора предварительного обжига. Таким образом, мощность, производимая за счет подачи топлива в реакторе предварительного обжига, составляет 108,8 МВт.

Охладитель клинкера производит, кроме всего прочего, 117000 Нм3/ч третичного воздуха при 890°C, который поддерживает горение в реакторе предварительного обжига, и 210000 Нм3/ч избыточного воздуха при 245°С. Дымовые газы циклонного подогревателя имеют расход 286200 Нм3/ч и температуру 320°C.

Теплообменник, находящийся на пути избыточного воздуха охладителя, понижает температуру газов с 245°C до 135°C, осуществляя теплообмен мощностью 8,6 МВт. Учитывая низкую температуру, до которой может охлаждаться текучая среда в теплообменнике, КПД преобразования в электричество не превышает 15% при условии использования текучей среды, адаптированной к такой низкой температуре. Таким образом, можно производить 1,29 МВт электричества.

Рассмотрим случай, в котором для сушки сырьевого материала необходимо 50% энергии дымовых газов. Теплообменник, находящийся на пути дымовых газов подогревателя и обрабатывающий остальные 50%, понижает температуру газов с 320°С до 135°С и обменивает мощность 11,5 МВт. Учитывая умеренную температуру, до которой может доходить текучая среда в теплообменнике, КПД преобразования в электричество не превышает 15%, и, таким образом, можно производить максимум 1,73 МВт электричества.

Суммарно максимальное производство электричества составляет 3,02 МВт.

ПРИМЕР 2

Рассмотрим установку в соответствии с настоящим изобретением из примера 1, в которой теплообменник расположен на пути третичного воздуха, температуру которого понижают до 700°С.Количество топлива, подаваемого в реактор предварительного обжига, должно быть увеличено, и ниже приводятся новые условия работы установки.

Мощность, производимая топливом в реакторе предварительного обжига, составляет 117,8 МВт. Охладитель клинкера производит теперь 127900 Нм3/ч третичного воздуха при 860°С и 199, 200 Нм3/ч избыточного воздуха при 235°С. Дымовые газы циклонного подогревателя имеют расход 300000 Нм3/ч и температуру 335°С.

Теплообменник, находящийся на пути третичного воздуха (второй теплообменник) и понижающий его температуру с 860°С до 700°С, обменивает мощность 8,3 МВт. Теплообменник (первый теплообменник), находящийся на пути избыточного воздуха охладителя, понижает температуру газов с 235°С до 135°С и обменивает мощность 7,4МВт.Оба теплообменника соединены таким образом, чтобы второй теплообменник выполнял функцию подогревателя текучей среды. Максимальная повышенная температура позволяет достичь КПД преобразования в 28% при суммарном выходе 15,7МВт, т.е. 4,40 МВт.

По сравнению с рекуперацией энергии на пороге потока избыточного воздуха охладителя, показанной в примере 1, производство увеличено на 3,11 МВт, и предельный выход дополнительной энергии, получаемой за счет топлива, т.е. 9 МВт, достигает 34,5%.

ПРИМЕР 3

Рассмотрим установку в соответствии с настоящим изобретением из примера 2, в которой 50% дымовых газов циклонного подогревателя используются для сушки сырья.

Поток дымовых газов подогревателя делят на два потока. Первый поток, который не предназначен для сушки сырья, т.е. 150000 Нм3/ч, направляют через теплообменник (третий теплообменник), который понижает температуру газов с 335°С до 135°С и обменивает 13,1 МВт. Теплообменник соединяют с двумя другими (первым и вторым теплообменниками) и получают, таким образом, в сумме 28, 8МВт. КПД преобразования достигает 28%, и получают 8,06 МВт электрической энергии.

По сравнению с примером 1, в котором получаемая энергия составляла 3,02 МВт, предельный выход дополнительной энергии, получаемой за счет топлива, т.е. 9 МВт, достигает 56%. Это значение эквивалентно производительности современной теплоэлектростанции, использующей твердое топливо.

ПРИМЕР 4

Рассмотрим установку в соответствии с настоящим изобретением из примера 2, в которой 50% дымовых газов циклонного подогревателя используют для сушки сырья, и они дают расход 182000 Нм3/ч при 105°С.

На этот раз происходит смешивание всех дымовых газов, поступающих из подогревателя, на входе установки сушки с избыточным воздухом охладителя. При этом расход составляет 531200 Нм3/ч при 218°С. Эту текучую среду направляют через теплообменник (первый теплообменник), который понижает температуру газов с 218°С до 135°С и обменивает 17,5 МВт.

Теплообменник (первый теплообменник) соединяют с теплообменником третичного воздуха (вторым теплообменником) и, таким образом, суммарно получают 25,8 МВт. КПД преобразования достигает 28%, и получают 7,22 МВт электрической энергии.

По сравнению с примером 1, в котором рекуперируемая энергия составляет 3,02 МВт, предельный выход дополнительной энергии, получаемой за счет топлива, т.е. 9 МВт, достигает 46,6%. Это значение эквивалентно производительности современной теплоэлектростанции, работающей на твердом топливе.

Естественно, специалист может предусмотреть и другие варианты осуществления изобретения, не выходя за его рамки, определенные формулой изобретения.

1. Способ производства клинкерного цемента с использованием установки, содержащей вращающуюся печь (1), циклонный подогреватель (2), в который поступают дымовые газы из вращающейся печи, охладитель (4) клинкера, расположенный на выходе из вращающейся печи (1) и охлаждающий клинкер путем обдува воздухом с получением при этом горячего воздуха, по меньшей мере один теплообменник (9), называемый первым, включающий подогрев исходного сырья и удаление из него углекислоты в циклонном подогревателе (2), в который поступают дымовые газы из вращающейся печи (1), получение цементного клинкера во вращающийся печи (1), охлаждение выходящего из вращающейся печи (1) клинкера в охладителе (4) клинкера, расположенном на выходе из вращающейся печи (1) и охлаждающем клинкер путем обдува воздухом с получением горячего воздуха, направление первой части (5) генерируемого в охладителе клинкера горячего воздуха, называемого вторичным, во вращающуюся печь (1) для использования в качестве воздуха для горения, направление второй части генерируемого в охладителе (4) клинкера горячего воздуха, называемого третичным, отдельно от указанной первой части (5) в зону горения установки для использования в качестве воздуха для горения, направление третьей части (7) генерируемого в охладителе (4) клинкера горячего воздуха, называемого избыточным, по меньшей мере, в первый теплообменник (9) с целью рекуперации энергии для производства электричества, отличающийся тем, что третичный воздух, температура которого составляет не менее 750°С, направляют в зону горения установки через второй теплообменник (10), отбирающий энергию третичного воздуха, понижая его температуру по мере его прохождения от входа к выходу во втором теплообменнике (10), и взаимодействующий с третичным воздухом (6) с возможностью нагрева рабочей текучей среды контура (12) текучей среды, общего для первого и второго теплообменников (9), (10), при этом избыточный воздух с температурой 218-300°С направляют в первый теплообменник (9).

2. Способ по п.1, в котором текучая среда контура (12) текучей среды является водой в виде пара или жидкости, при этом первый теплообменник (9) является парогенератором, а второй теплообменник (10) - пароперегревателем.

3. Способ по п.1, в котором установка содержит один или несколько реакторов (3) предварительного обжига, каждый из которых соединен с нижней частью циклонного подогрева геля (2) и оборудован одной или несколькими горелками, при этом третичный воздух (6) подают в каждый из указанных реакторов предварительного обжига.

4. Способ по п.2, в котором установка содержит один или несколько реакторов (3) предварительного обжига, каждый из которых соединен с нижней частью циклонного подогревателя (2) и оборудован одной или несколькими горелками, при этом третичный воздух (6) подают в каждый из указанных реакторов предварительного обжига.

5. Способ по любому из пп.1-4, в котором устанавливают третий теплообменник (11) для рекуперации энергии, а, по меньшей мере, часть выходящих из циклонного подогревателя (2) дымовых газов (8) подают для взаимодействия с третьим теплообменником (11).

6. Способ по п.5, в котором дымовые газы (8) циклонного подогревателя (2) взаимодействуют с третьим теплообменником (11) так, чтобы нагревать текучую среду контура текучей среды, общего или нет с указанным контуром (12) текучей среды, соединяющим первый и второй теплообменники (9, 10).

7. Способ но любому из пп.1-4, в котором избыточный горячий воздух (7) охладителя (4) клинкера смешивают с дымовыми газами (8) циклонного подогревателя (2) на входе первого теплообменника (9).

8. Способ по п.7, в котором дымовые газы (8) циклонного подогревателя (2) до их смешивания с избыточным воздухом (7) охладителя используют, по меньшей мере, частично для сушки сырья при производстве клинкера в установке (14).

9. Способ по любому из пп.1-4, 6, в котором температура воздуха для горения, то есть третичного воздуха (6), на выходе из второго теплообменника (10) составляет не менее 650°С.

10. Способ по п.5, в котором температура воздуха для горения, то есть третичного воздуха (6), на выходе из второго теплообменника (10) составляет не менее 650°С.

11. Способ по п.7, в котором температура воздуха для горения, то есть третичного воздуха (6), на выходе из второго теплообменника (10) составляет не менее 650°С.

12. Установка для производства клинкерного цемента, содержащая вращающуюся печь (1), циклонный подогреватель (2), в который поступают дымовые газы из вращающейся печи, охладитель (4) клинкера, расположенный на выходе из вращающейся печи (1) и охлаждающий клинкер путем обдува воздухом с получением при этом горячего воздуха, при этом первая часть (5) полученного в охладителе (4) клинкера горячего воздуха, называемого вторичным, поступает во вращающуюся печь (1) для использования в качестве воздуха для горения, трубопровод (60), по которому вторая часть (6) генерируемого охладителем (4) клинкера горячего воздуха, называемого третичным, поступает в зону горения установки, и трубопровод (70), по которому третья часть (7) генерируемого охладителем (4) клинкера горячего воздуха, называемого избыточным, поступает в первый теплообменник (9) электрогенератора, отличающаяся тем, что на входе в зону горения она снабжена вторым теплообменником (10), в который заходит третичный воздух, температура которого составляет не менее 750°С и который поступает по трубопроводу (60) в зону горения установки, при этом первый теплообменник (9) расположен на пути избыточного воздуха, температура которого составляет 218-300°С, а второй теплообменник (10) выполнен с возможностью взаимодействия с третичным воздухом и нагрева рабочей текучей среды контура (12) текучей среды, общего для первого и второго теплообменников (9), (10).

13. Установка по п.12, которая содержит один или несколько реакторов (3) предварительного обжига, каждый из которых соединен с нижней частью циклонного подогревателя (2) и оборудован одной или несколькими горелками, при этом третичный воздух (6) по трубопроводу третичного воздуха поступает в каждый из реакторов предварительного обжига.

14. Установка по любому из пп.12 и 13, в которой первый теплообменник (9) является парогенератором, а второй теплообменник (10) пароперегревателем.

15. Установка по любому из пп.12 и 13, которая содержит третий теплообменник (11), при этом, по меньшей мере, часть выходящих из циклонного подогревателя (2) дымовых газов (8) взаимодействует с указанным третьим теплообменником (11) для рекуперации энергии.

16. Установка по п.14, которая содержит третий теплообменник (11), при этом по меньшей мере часть выходящих из циклонного подогревателя (2) дымовых газов (8) взаимодействует с указанным третьим теплообменником (11) для рекуперации энергии.

17. Установка по п.15, в которой контур текучей среды проходит через третий теплообменник (11), при этом указанный контур совпадает или нет с контуром (12) текучей среды, соединяющим первый и второй теплообменники (9, 10).

18. Установка по п.16, в которой контур текучей среды проходит через третий теплообменник (11), при этом указанный контур совпадает или нет с контуром (12) текучей среды, соединяющим первый и второй теплообменники (9, 10).

19. Установка по любому из пп.12, 13, в которой трубопровод (80) удаления дымовых газов (8) из циклонного подогревателя (2) соединен с трубопроводом избыточного воздуха (7) на входе первого теплообменника (9).

20. Установка по п.14, в которой трубопровод (80) удаления дымовых газов (8) из циклонного подогревателя (2) соединен с трубопроводом избыточного воздуха (7) на входе первого теплообменника (9).

21. Установка по п.19, в которой трубопровод (80) удаления дымовых газов (8) из циклонного подогревателя (2) взаимодействует с установкой (14) сушки сырья на входе соединения с указанным трубопроводом (70) избыточного воздуха (7).

22. Установка по п.20, в которой трубопровод (80) удаления дымовых газов (8) из циклонного подогревателя (2) взаимодействует с установкой (14) сушки сырья на входе соединения с указанным трубопроводом (70) избыточного воздуха (7).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу и установке для получения цементного клинкера. Установка содержит циклонный подогреватель (3, 3а), реактор (4) предварительного обжига, вращающуюся печь (1), клинкерный охладитель (5).

Изобретение относится к способу и установке для получения цементного клинкера. Установка содержит циклонный подогреватель, реактор предварительного обжига, вращающуюся печь и клинкерный охладитель.

Изобретение относится к устройству для очистки технологического газа для установки (1) восстановительной плавки для получения чугуна, содержащей восстановительный реактор (3) и плавильный газогенератор (4).

Изобретение относится к области металлургического производства, в частности к системам для улавливания неорганизованных выбросов от металлургических агрегатов, например от электродуговых печей.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для преобразования транспортируемого прерывистым потоком отходящих газов тепла из промышленных установок в полезную энергию.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к электросталеплавильному производству, и может применяться для очистки и охлаждения технологического газа дуговой сталеплавильной печи (ДСП).

Изобретение относится к области металлургии, в частности к электросталеплавильному производству. .

Изобретение относится к области улавливания и очистки технологических газов от твердых примесей и может быть использовано в химической, металлургической промышленности.

Изобретение относится к металлургии, в частности к конструктивным элементам воздухонагревателей доменных и пламенных печей. .

Группа изобретений относится к способам утилизации энергии в установках для производства заготовки из стали или цветных металлов и установкам для реализации способа. В способе высвобождающуюся при охлаждении, транспортировке или складировании заготовок тепловую энергию и остаточное тепло заготовок улавливают посредством теплообменников, при этом тепло отбирают в теплонесущую среду для ее нагрева. Затем тепло через трубопроводы для транспортировки теплонесущей среды отводят к установке для генерирования электрического тока и/или к другим потребителям тепла для непосредственного использования тепла технологического процесса. Транспортировку теплонесущей среды от теплообменников к установке для генерирования электрического тока осуществляют в трубопроводах для транспортировки теплонесущей среды под давлением посредством насоса, при этом в качестве теплонесущей среды используют минеральное или синтетическое масло-теплоноситель или соляной расплав, не создающие давления пара свыше 2 бар. Технический результат заключается в повышении эффективности использования утилизированной энергии при одновременном упрощении способа утилизации и установки. 2 н. и 12 з.и. ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для утилизации тепла отходящих дымовых газов технологических агрегатов, и может быть использовано для нагревательных печей прокатных станов, дуговых сталеплавильных печей и газоотводов конвертеров. Изобретение позволяет усовершенствовать устройство для утилизации тепла отходящих дымовых газов технологических агрегатов путем расширения его технологических возможностей за счет введения в него новых звеньев, образующих совмещенную систему отопления, горячего водоснабжения и холодоснабжения, что обеспечивает более полное использование тепла отходящих дымовых газов. 1 ил.

Изобретение относится к обжигу кусковых материалов в шахтных печах. Шахтная печь для осуществления способа согласно изобретению содержит зону обжига по меньшей мере с одним копьем горелки, а также устройство для добавления средства для сокращения содержания NOx, образующегося в процессе производства. Согласно предлагаемому способу, шахтная печь эксплуатируется таким образом, чтобы температура поверхности слоя материала составляла 900-1100°С, а средство для сокращения содержания NOx добавлялось над поверхностью слоя материала. Таким образом хорошо распределяется средство снижения содержания NOx и повышается коэффициент полезного действия в сокращении количества вредных веществ. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу и системе для извлечения тепла из отходящих газов из печи, работающей на ископаемых топливах. Способ включает прием потока отходящих газов в воздухоподогреватель, вычисление массового расхода кислотного материала, проходящего в отходящих газах, массового расхода щелочных частиц, нагнетаемых в поток отходящих газов для нейтрализации кислотного материала, нагнетание щелочных частиц с распределением размеров частиц при вычисленном массовом расходе в поток отходящих газов выше по потоку от воздухоподогревателя, вычисление степени скопления макрочастиц отходящих газов, регулирование по меньшей мере одного из массового расхода, при котором щелочные частицы нагнетаются в отходящие газы, и распределение размеров щелочных частиц, нагнетаемых в отходящие газы, так чтобы при падении давления, большем заранее определенного порога, нагнетался относительно больший процент крупных частиц для контактирования с теплообменными элементами и прилипания к ним большего числа щелочных частиц, нейтрализующих кислотный материал, конденсирующийся на этих элементах, а при падении давления, меньшем заранее определенного порога, нагнетался относительно малый процент крупных частиц. Раскрыта также система извлечения тепла из отходящих газов. Обеспечивается передача большего количества тепла из дымовой трубы, снижение температуры отходящих газов в выпускном отверстии без избыточного обрастания. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к металлургии, в частности к устройствам для отвода отходящих от электродуговой печи газов в газоход газоочистки. Газоотвод содержит камеру дожигания, пылеосадительную камеру и приемный патрубок, выполненный с входным сечением, большим, чем сечение сводового патрубка электродуговой печи, соединенный с камерой дожигания и сопряженный с заданным зазором со сводовым патрубком электродуговой печи. При этом нижняя часть приемного патрубка установлена с наклоном к горизонтали 45-50° в сторону камеры дожигания, а газоотвод дополнительно оборудован камерой охлаждения, размещенной над пылеосадительной камерой, оснащенной конвективными поверхностями теплообмена и соединенной с неохлаждаемым газоходом газоочистки с помощью гибкого компенсатора тепловых расширений. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции, повышение надежности и долговечности работы, упрощение обслуживания и снижение трудоемкости при удалении шлакометаллических отложений и пыли, а также позволяет повысить эффективность охлаждения отходящих от электродуговой печи газов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу подогрева отжигаемого материала в отжигательной печи и к печи для осуществления способа. Способ подогрева отжигаемого материала в колпаковой отжигательной печи с двумя печными стендами (1, 2), на каждом из которых под защитным муфелем (7, 8) размещен отжигаемый материал (3, 4), причем подвергаемый термообработке в защитном муфеле (8) отжигаемый материал (3) подогревают с помощью газообразного теплоносителя, направляемого в контуре между обоими защитными муфелями (7, 8), поглощающего тепло термообработанного в защитном муфеле (7) отожженного материала (4) и отдающего тепло подогреваемому отжигаемому материалу (3) в другом защитном муфеле (8). Направляемый в контуре поток теплоносителя обтекает снаружи оба защитных муфеля (7, 8), тогда как внутри защитных муфелей циркулирует защитный газ. Колпаковая отжигательная печь для осуществления способа, содержит два печных стенда, на каждом из которых под защитным муфелем (7, 8) размещен отжигаемый материал (3, 4), соответствующие защитным муфелям устройства для циркуляции защитного газа и контур газообразного теплоносителя между обоими защитными муфелями. Контур теплоносителя содержит охватывающую каждый из обоих защитных муфелей (7, 8) на расстоянии от них, теплоизолирующую защитную камеру (9), при этом обе теплоизолирующие защитные камеры (9) соединены между собой по потоку для создания контура теплоносителя. Технический результат заключается в исключении окисления поверхности отжигаемого материала во время его подогрева. 4 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к элементам конструкции газоотводящего оборудования открытой рудовосстановительной печи для производства, преимущественно, кристаллического кремния и ферросилиция. Зонт состоит из крышки, стен корпуса меньшего диаметра и подвижного экрана большего диаметра, выполненных в виде цилиндра. На крышке выполнены отверстия под токоподводы и труботечки. В боковых стенах корпуса зонта установлены заборные окна газоходов, расположенные тангенциально, и патрубки подачи леточных газов. Подвижный экран установлен с перекрытием зазора между фланцем печи и стенами корпуса зонта. Заборные окна газоходов выполнены прямоугольного сечения с отношением сторон 1:2÷1:5, расположены тангенциально и повернуты относительно друг друга на 180° или на 120°. Изобретение позволяет обеспечить эффективный отвод газов, снизить объем газоотвода в два раза, предотвратить выбросы газов из-под зонта в цех, за счет снижения рабочего разрежения снизить эксплуатационные энергетические затраты, снизить скорость отводимого газового потока в газоходах и абразивные нагрузки на конструктивные элементы газоочистного оборудования. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройству для извлечения рения и сопутствующих металлов из горячих вулканических газов Устройство содержит средство для сбора вулканических газов, газоход, блок адсорберов, систему промывки адсорберов и блок электрофильтров, которое снабжено вертикальной аэродинамической трубой из прочной жаростойкой и кислотоупорной полимерной пленки, армированной полимерными обручами, прикрепленной с помощью автоматических натяжных устройств к воздушному шару, в которой размещены адсорберы и электрофильтры, ветроэнергетической установкой, ветровое колесо которой размещено в упомянутой аэродинамической трубе с обеспечением тяги воздуха, достаточной для прокачки вулканического газа через адсорберы и для вращения ветрового колеса в постоянном воздушном потоке, за счет разницы атмосферного давления и градиента температуры на концах аэродинамической трубы, блоком охлаждения вулканического газа, выполненного в виде системы водяного охлаждения газа, содержащей форсунки и диафрагму, и расположенного в газоходе, емкостью для сбора бедного раствора рения и ионообменной колонной, при этом средство для сбора вулканического газа выполнено в виде купола для сбора газа, содержащего раздвижные патрубки и предохранительный клапан, соединенного газоходом с аэродинамической трубой, выполненного из прочной жаростойкой полимерной пленки и подвешенного на тросах к воздушному шару. Обеспечивается возможность селективного отделения рения с получением редкометального концентрата. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к системе газоочистки металлургической установки, способу очистки отходящего газа и металлургической установке, содержащей упомянутую систему газоочистки. Система газоочистки содержит, по меньшей мере, один блок газоочистки, устройство для создания потока отходящего газа, подлежащего очистке, через блок газоочистки, теплообменник для охлаждения отходящего газа и создания нагретой текучей среды, вторичный теплообменник для создания нагретой текучей среды посредством охлаждения нагретой среды и приводимый в действие нагретой текучей средой приводной блок для приема нагретой текучей среды, полученной в теплообменнике для охлаждения отходящего газа, и для приведения в действие устройства для создания потока отходящего газа. Обеспечивается повышение эффективности очистки отходящих газов. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Печь для обжига керамических изделий включает основной канал, который заполняется изделиями, и циркуляционный канал, расположенный по длине основного канала, с устройствами перемещения газа, которые обеспечивают циркуляцию газа путем отбора газа из основного канала и его возврата через циркуляционный канал в основной канал с противоположной стороны. Для обеспечения заданного и контролируемого режима нагревания, обжига и охлаждения изделий все каналы печи разделены на секции поперечными перегородками с отверстиями.
Наверх