專利名稱：用于在制造水泥熟料過程中焚燒可燃廢料的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于在制造水泥熟料過程中焚燒可燃廢料的方法，其中，水泥生料在一預熱爐中被預熱并煅燒，在一爐窯中燃燒成熟料，在隨后的熟料冷卻器中被冷卻。更具體地說，本發明涉及一種方法，其中，在同時供應有熱空氣的條件下，廢料在一單獨的隔室中被焚燒，在廢料焚燒過程中產生的廢氣被通向預熱爐以加熱水泥生料，廢料焚燒過程中產生的爐渣從隔室中被取出。
本發明還涉及一種實施該方法的裝置。
可燃廢料的非限定性示例包括輪胎、家具、地毯、廢木材、園圃廢料、廚房垃圾、紙漿、下水道污泥、漂白土和舊專利說明書。
在丹麥專利申請No.1201/92中，其內容在此引入作為參考，公開了一種這樣的方法，即在其中，廢料和水泥生料從隔室的一端被引入并從另一端引出，輸送在專門設置的支承表面上完成，廢爐渣和水泥生料被供應到預熱爐的煅燒部分中。在該已知方法的優選實施例中，支承表面包括具有貫穿狹縫的爐篦表面，來自熟料冷卻器的熱空氣流穿過該貫穿狹縫并通過廢料流直接上升。
在實踐中，已經發現許多與上文提到的從隔室一端引入物料并從其另一端排出的系統有關的缺點。就此看來，會產生一個特定的問題，即，在輸入新料的一端，支承表面的溫度可能保持在相對較低的水平，而在焚燒過程起燃之后，在另外一端可能會經受相對較高的溫度。這就產生了有關熱膨脹、材料選擇等非常嚴重的設計問題，這是因為，需要根據不同類型的廢料來定制裝置，就必然引起溫度循環中的變化。從設計的角度出發，優選將支承表面構造成處于相當恒定的操作溫度下。同樣，尤其是在用濕度高的一類廢料進行焚燒的情況下，希望從熱端排出一些熱量使其能夠被應用在更需要烘干的冷端。并且，已經證明包括來自熟料冷卻器的熱空氣所通過的貫穿狹縫的支承表面的實施例必然有一些缺點，既然如此，根據該方法送入隔室的生料常眾所周知會通過貫穿狹縫，就不是很意外了。任何通過使氣流以高速穿過這些狹縫來解決該問題的補救方法僅會導致需要用足夠大的壓差來驅動空氣穿過這些狹縫，而這并不是我們所希望的。該已知方法的又一個缺點涉及廢料在隔室中停留時間的總體控制，其需要一個可活動的系統和固定的爐篦元件，由于操作在不同類型的廢料之間發生轉換時出現溫度變化，所以其設計變得復雜。
本發明的目的在于提供用于在制造水泥熟料過程中焚燒廢料的一種方法和一種裝置，利用這種方法和裝置，可以糾正或顯著地減少上述缺點。
根據本發明的第一方面，通過在前言部分中所述的這樣一種方法來實現上述目的，即其特征在于，廢料經一廢料入口被輸送到裝在隔室中的支承表面上，并且，在同時被焚燒的情況下，廢料沿著一環形路徑穿過隔室被輸送到隔室的出口。
根據本發明的第二方面，提供了一種用于焚燒可燃廢料的裝置，其包括一生料儲存室、一具有煅燒爐的預熱爐、一爐窯、一熟料冷卻器、一用于焚燒廢料的隔室以及一用于為隔室提供熱空氣的通風道，該隔室包括一用于將廢料輸入隔室的入口和一用于取出爐渣和任何未燃的廢料的出口，其特征在于，該隔室還包括一在焚燒過程中用于支承廢料的支承表面，和用于沿著一環形路徑將廢料從隔室的廢料入口輸送到隔室出口的裝置。
因而，就獲得了一種裝置，其特點是，從設計的觀點來看較為簡單，并且能夠干燥濕廢料，避免廢料并可能有生料的跌落，同時增強了對廢料在隔室中停留時間的控制能力。由于環形運動，所以熱負荷的分布更加均勻，其中熱量從隔室的熱端向冷端轉移。而且，廢料在隔室中的停留時間能夠僅通過改變輸送裝置的速度而得到控制。
為了使裝置的產量達到最大，優選控制廢料焚燒隔室中的溫度，水泥生料經一水泥生料入口被輸入隔室。被供應的生料將起到蓄熱器的作用，從而即便在焚燒過程中放熱過程與吸熱過程之間溫度有波動，也能確保溫度保持在目標值，反之亦然。因而，隔室可以包括一個用于從預熱器、煅燒爐和/或生料儲存器中輸入生料的入口。
為了確保有限能量的消耗和氣流中的高含氧量，優選供應給隔室的熱氣流從熟料冷卻器中被抽出。例如，在某示例中，爐窯包括一用于排出揮發性化合物的旁通系統，同樣優選供應給隔室的少量熱空氣從旁通系統中被抽出。
優選地是，在廢料焚燒過程中產生的廢氣被輸送到預熱爐的煅燒爐中，用于對水泥生料進行煅燒。其結果是，任何不期望的燃燒產物如CO，煙灰等將在煅燒爐中經與普通燃料同時焚燒而分解。
在廢料焚燒過程中產生的爐渣和任何未燃的廢料優選從隔室通過其出口被取出并直接進入煅燒爐。
萬一存在過熱和/或爆炸的危險，將不可能像傳統的燃燒爐中那樣在瞬間中斷隔室中的焚燒過程，為此，在這樣的情形下，優選將來自生料存儲器或專用應急料斗的冷生料供應到隔室。同樣，優選將其量足以冷卻廢料的該冷生料供送到隔室，并遮敝其不受熱氣流的沖擊。
在本發明的優選實施例中，支承表面包括一轉盤，其同時用作通過隔室傳輸廢料的裝置。
在優選實施例中，該裝置還包括一刮料機構，其用于將在廢料焚燒過程中產生的爐渣和任何未燃燒的廢料從隔室的出口清除到煅燒爐。
轉盤可以部分地或整體地構成隔室的底部。
該轉盤可以被構造成繞著延伸穿過其中心的大體上垂直的軸旋轉。該軸可以相對于垂直平面傾斜大致1至10度。因此，如果轉盤被制成稍微朝向隔室出口傾斜，那么將提高爐渣和廢渣從隔室中取出并轉移進入煅燒爐的速率。
為了避免空氣在隔室中的循環，隔室優選包括氣密、固定的隔壁，該隔壁被安裝在隔室出口和入口之間的旋轉路徑上，并從隔室的側壁延伸到轉盤的旋轉軸。
轉盤優選包含一種陶瓷材料。
在本發明的另一實施例中，支承表面可以是固定不動的，且通過隔室輸送廢料的裝置可以包括一個繞著垂直于支承表面延伸的軸旋轉的元件。在該實施例中，輸送裝置優選包括一裝有至少兩個鏟斗的疏浚輪(scoop wheel)。
現將參照附圖進一步詳細地對本發明加以描述，其中

圖1示出了一個根據本發明所述的裝置；圖2示出了本發明一優選實施例的細部；圖3示出了如圖2所示細部的頂視圖；圖4示出了本發明另一實施例的細部；圖5示出了如圖4所示的細部的頂視圖。
圖1示出了一種用于制造水泥熟料的裝置。該裝置包括一個具有煅燒爐3的氣旋預熱爐1、一回轉爐窯5、一熟料冷卻器7和一用于廢料焚燒的隔室9，廢料經一開口11被輸入隔室。在操作中，水泥生料被直接從一生料儲存器17輸送到預熱爐1的生料輸入口F。隨后，生料通過預熱爐1的氣旋和煅燒爐3逆著從回轉窯5來的熱廢氣中被送向回轉爐5，從而加熱并煅燒生料。在回轉爐5中，煅燒過的生料被燃燒成水泥熟料，該水泥熟料在隨后的熟料冷卻器7中被大氣冷卻。一些被這樣加熱的空氣從熟料冷卻器7中經一輸送管15被輸送到隔室9中。
廢料經廢料入口11被輸送到隔室9中的支承表面21(參照附圖2)上，然后，廢料被引燃并焚燒，與此同時，廢料沿著一環形路徑被輸送到隔室的出口23。
為了控制隔室9中的溫度，隔室還包括一入口12，參見圖2和3，用于將水泥生料從預熱爐、煅燒爐和/或生料存儲器輸入隔室。
在如圖2和3所示的實施例中，支承表面由一轉盤21構成，該轉盤21圍繞軸25旋轉并構成了隔室9的底部。為了穿過隔室的出口23將以爐渣或可能未燃燒的廢料形式存在的焚燒殘渣導入煅燒爐3中，隔室9包括一刮料機構27。
在該實施例中，廢料經入口11被傾倒在轉盤21上。如圖中箭頭所示，廢料從該處沿著一環形路徑被輸送到隔室9的出口23，在此刮料機構27將確保轉盤上的所有物料被推過邊緣并進入煅燒爐3，在此進行分選，從而使小顆粒向上漂到煅燒爐中，而使大顆粒向下游流到爐窯中或被分解。因此，組成廢料的礦物被有效地混合成生料組分。
如圖所示，隔室還包括一氣密、固定的隔壁29，該隔壁29被安裝在旋轉路徑中的隔室出口23和入口11之間。該隔壁在圖示實施例中是刮料機構27的一整體部分，并從隔室的側壁延伸通到轉盤的旋轉軸，從而保證來自熟料冷卻器的熱氣流沿著幾乎相同的路徑僅以更高速度流經廢料。其結果是，在焚燒過程中產生的廢氣從隔室中被清除，并轉移到煅燒爐中，在此用于水泥生料的焚燒。
廢料在隔室中的停留時間可以僅通過調節轉盤的旋轉速度來控制。通過以高速在短時間段內進行操作，再加上一段持續時間久的無功周期，或通過以高速進行操作并在操作的反向模式下分隔較短的時間段，可以帶來顯著的優點。不同模式的分隔使得廢料的停留時間改變，從而確保完成廢料的焚燒。
圖4和5示出了另一實施例，其中，支承表面21是固定的。在該實施例中，用于穿過隔室輸送廢料的裝置優選包括一具有至少兩個鏟斗33的疏浚輪31，其繞著垂直于支承表面延伸的軸35旋轉。
在隔室9有過熱和/或爆炸危險的情況下，來自生料儲存室17或專用應急料斗的冷生料可以被輸送到隔室中。該冷生料的供送量優選應足以保證廢料的冷卻，并遮敝保護其不受來自熟料冷卻器7的熱氣流的沖擊。
如圖1、4和5所示，廢料、生料和熱氣可以經一個相同的入口如入口11被通入隔室9中。
權利要求
1.一種用于在制造水泥熟料過程中焚燒可燃廢料的方法，其中，水泥生料在一具有煅燒爐(3)的預熱爐(1)中被預熱和煅燒，在一爐窯(5)中燃燒成為熟料，并在隨后的熟料冷卻器(7)中被冷卻，在該方法中，廢料在被同時供應熱氣的條件下在一單獨的隔室(9)中被焚燒，在廢料焚燒過程中產生的廢氣被通向該預熱爐以加熱水泥生料，在廢料焚燒過程中產生的爐渣從該隔室中被取出，其特征在于，廢料經一廢料入口(11)被輸送到該隔室(9)中的支承表面(21)上，并且，在焚燒期間，廢料沿著一環形路徑通過該隔室被輸送到隔室的出口(23)。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，為了控制廢料焚燒隔室(9)中的溫度，水泥生料經一水泥生料入口(12)被送入該隔室(9)。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，被供應到該隔室的熱氣流是從該熟料冷卻器(7)中抽出的。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在廢料焚燒過程中產生的廢氣被供給該預熱爐(1)的煅燒爐(3)，用于水泥生料的煅燒。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在廢料焚燒過程中產生的爐渣和任何未燃燒的廢料經該隔室出口(23)從該隔室(9)中被取出，并直接進入該煅燒爐(3)中。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在有過熱和/或爆炸危險的情況下，冷生料被供送到該隔室(9)中。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，被供送到該隔室(9)中的冷生料的量足以冷卻廢料并遮敝保護其不受熱氣流的沖擊。
8.一種用于焚燒可燃廢料的裝置，它包括一生料儲存室(17)、一具有煅燒爐(3)的預熱爐(1)、一爐窯(5)、一熟料冷卻器(7)、一用于焚燒廢料的隔室(9)和一用于將熱空氣供送到該隔室(9)的通氣管(15)，該隔室包括一用于使廢料進入其的入口(11)和一用于將爐渣和任何未燃燒的廢料取出的出口(23)，其特征在于，該隔室還包括一用于在焚燒過程中支承廢料的支承表面(21)和用于將廢料從該廢料入口(11)沿著一環形路徑輸送到該隔室的出口(23)的裝置(21，31)。
9.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，該隔室(9)包括一用于從預熱爐(1)、煅燒爐(3)和/或生料儲存室(17)輸入生料的入口(12)。
10.根據權利要求8或9所述的裝置，其特征在于，該支承表面包括一轉盤(21)，后者也用作通過該隔室(9)輸送廢料的裝置。
11.根據權利要求10所述的裝置，其特征在于，一刮料機構(27)用于將在廢料焚燒過程中產生的爐渣和任何未燃燒的廢料經該隔室出口(23)從該隔室(9)中排出，并送入該煅燒爐(3)中。
12.根據權利要求10所述的裝置，其特征在于，該轉盤(21)構成隔室的底部。
13.根據權利要求10所述的裝置，其特征在于，該轉盤(21)被構造成圍繞著一根大致垂直的軸(25)旋轉，該軸(25)延伸穿過其中心，并相對于垂直方向基本傾斜1至10度。
14.根據權利要求10所述的裝置，其特征在于，該隔室(9)包括一氣密、固定的隔壁(29)，該隔壁(29)被安裝在該旋轉路徑中位于該隔室的出口(23)和入口(11)之間，并從該隔室的側壁延伸到該轉盤的旋轉軸(25)。
15.根據前述任一權利要求所述的裝置，其特征在于，該轉盤(21)包含一種陶瓷材料。
16.根據權利要求8或9所述的裝置，其特征在于，該支承表面(21)固定不動，該用于通過該隔室輸送廢料的裝置包括一個圍繞著一垂直于該支承表面延伸的軸(35)旋轉的元件(31)。
17.根據權利要求16所述的裝置，其特征在于，該輸送裝置包括一個至少裝有兩個鏟斗(33)的疏浚輪(31)。
全文摘要
一種用于在制造水泥熟料過程中焚燒可燃廢料的方法,其中,水泥生料在一具有煅燒爐(3)的預熱爐(1)中被預熱和煅燒,在一爐窯(5)中燃燒成為熟料,并在隨后的熟料冷卻器(7)中被冷卻,該方法中,廢料在被同時供應熱空氣的條件下在一單獨的隔室(9)中被焚燒,在廢料焚燒過程中產生的廢氣被通向預熱爐以加熱水泥生料,在廢料焚燒過程中產生的爐渣從隔室中被取出,該方法的特點在于,廢料經一廢料入口(11)被輸送到隔室(9)中的支承表面(21)上,并且,在焚燒期間,廢料沿著一環形路徑通過隔室被輸送到隔室的出口(23)。
文檔編號F27D99/00GK1361853SQ00810557
公開日2002年7月31日 申請日期2000年7月21日 優先權日1999年7月30日
發明者亞歷山大·赫爾姆 申請人:弗·爾·斯米德恩公司