[發明專利]用于減少回轉爐的NOx排放的方法和裝置

有效

• 申請號: 201680051731.6
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN107923708B
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: I.加夫納
• 申請（專利權）人: 霍爾辛姆科技有限公司
• 主分類號: F27B7/00
• 分類號: F27B7/00;F27B7/36;F27D17/00
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉子豪;李建新<國際申請>=PCT/IB

在用于減少熟料制造設備的回轉爐的NOx排放的方法中，由回轉爐的燃燒器引入的燃料與由燃燒器引入的初級空氣進行燃燒，其中，初級空氣具有相對于周圍環境空氣較低的氧含量和相對于周圍環境空氣提高的溫度，并且初級空氣通過周圍環境空氣與來自回轉爐的或來自聯接到回轉爐處的用于預熱生料的熱交換器的排出氣體的混合而獲得。初級空氣另外通過與熱空氣、尤其熟料冷卻器的排出空氣的混合而獲得。

技術領域

本發明涉及一種用于減少（Reduzieren）熟料制造設備（Klinkerherstellungsanlage）的回轉爐（Drehrohrofens）的NOx排放的方法，在其中由回轉爐的燃燒器引入的燃料與由燃燒器引入的初級空氣（Prim?rluft，有時稱為一次空氣）進行燃燒，并且初級空氣具有相對于周圍環境空氣較低的氧含量和相對于周圍環境空氣提高的溫度，其中，初級空氣通過周圍環境空氣與來自回轉爐的或來自聯接到回轉爐處的用于預熱生料（Rohmehl）的熱交換器的排出氣體（Abgas，有時稱為廢氣體）的混合而獲得。

本發明還涉及一種用于執行這樣的方法的裝置。

背景技術

開頭提及的類型的方法在DE 3530683 A1中得到描述。

水泥熟料的制造主要在帶有前置的旋風預熱器（Zyklonvorw?rmer）和后置的熟料冷卻器的回轉爐中進行。

生料在熱交換器中加熱并且預煅燒，并在爐中在爐入口處的約900℃和燒結區中的約1450℃之間的溫度的情況下轉化為熟料。對于形成熟料礦物所需的燃燒氣體的溫度為直到2200℃。在此，由方法決定地產生氮氧化物，所述氮氧化物可以通過初級或二級措施來降低。初級措施旨在減少氮氧化物的產生。二級措施旨在通過催化和非催化的方法去除所產生的氮氧化物。

出于減少環境負載的原因，各種法律規定規定了用于氮氧化物的排放限值。目前，所規定的排放限值在200和800mg NOx/Nm³之間變動。

屬于用于NOx減少的二級措施的是排出氣體的選擇性催化還原（Reduktion）（SCR）和選擇性非催化還原（SNCR）。化學反應是選擇性的，從而優選地還原氮氧化物（NO、NO₂），而不希望的副反應如二氧化硫氧化成三氧化硫被大大地抑制。對于該反應而言，需要混入排出氣體的氨成分（例如氨（NH₃）、尿素（CH₄N₂O）或其它）。反應產物是水（H₂O）和氮（N₂）。然而，二級措施與運行成本的提高相關聯，并且可以導致排出氣體含有氨。

在DE3530683A1中提出的用于初級NOx減少的方法基于引入給燃燒器的初級氣體（Prim?rgases，有時稱為一次氣體）的氧含量的減少。由此降低了NOx熱形成（thermischeNOx-Bildung）。此外，為了補償較低的氧含量，以提高的溫度引入初級氣體。在這里使用來自回轉爐的或來自熱交換器的排出氣體作為初級氣體，所述排出氣體必要時與周圍環境空氣混合。

在此方法中，困難表現為調整初級氣體的氧含量和最佳溫度水平。溫度和氧含量對于燃燒工藝（Verbrennungsprozess，有時稱為燃燒過程）并且因此對于所獲得的熟料的品質來說非常重要，其中，尤其也必須確保盡可能保持不變的情況（Verh?ltnisse）。在初級氣體的溫度過高時，NOx減少的效果不再以足夠的程度存在。過小的溫度又導致在再循環的（rückgeführten）排出氣體中所包含的硫的酸冷凝（S?urekondensation），這導致腐蝕問題。關于氧含量，需要如此進行優化，使得必須在于其中燃燒工藝沒有效率的過小含量和于其中NOx減少的程度（Ausma?）過小的過高含量之間找到折衷。

附加地，也必須遵循初級氣體的總體積流的預設值，以便優化燃燒工藝。