[发明专利]用于同时产生电和水泥熟料的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于同时产生电和水泥熟料(cement clinker)的方法， 通过所述方法，水泥生料(raw meal)在同时被供应燃料和燃烧空气的煅烧 炉内被煅烧并且随后在窑(kiln)内被烧成水泥熟料，并且其中包含在来自 所述煅烧炉的排出气体内的一些热被用来通过锅炉部分而产生电。本发明也 涉及一种用于执行所述方法的设备。

背景技术

例如，GB2098305A和EP896958A1已经披露了利用来自水泥制造设备 的窑系统的排出气体来产生电的设备。典型地在蒸汽轮机中在水或其它工作 介质同时在一个或几个锅炉部分内蒸发的情况下产生所述电。在 GB2098305A中，提出了：锅炉部分被安装在旋风预热器塔的第一和第二级 之间的气体的温度是至少500℃的地方，而在EP896958A1中，则提出了： 来自底部级旋风器的具有在700和900℃范围内的温度的一些热排出气体被 相对于预热塔传递并且被用来产生电。众所周知的事实是，热能能被转化成 电能的效率大体上与被输送到锅炉部分中的生产气体的进入温度相应地增 加。与试图提高过热蒸汽的温度相关的两个显著问题包括当排出气体的温度 增加时锅炉管的污染和腐蚀。通常，蒸汽被包含在一组锅炉管内，同时所述 热排出气体在穿过这些锅炉管的外侧时被冷却。因此，已经发现，随着时间 的过去，由于形成在所述锅炉管的外侧上的覆盖层，传递给这些已知设备的 热显著地减少了。

对这些覆盖层的更详细的研究已经显示，在这些覆盖层中最常见的成分 是碱、氯化物和硫磺。这些成分在温度高度900℃时在所述窑系统的燃烧层 内蒸发并且在排出气体由于穿过所述煅烧炉和所述预热器旋风器而冷却时 这些成分逐渐地凝聚，而且，不幸地，也在被安装在排出气体温度高于500 ℃的位置处的锅炉部分上凝聚，如果包括所述锅炉部分。如果包含这些成分 的排出气体被冷却，可以形成许多不同的化合物例如KCl，CaCl₂，NaCl， Na₂CO₃，K₂SO₄和Na₂SO₄。

通过将所述锅炉部分安装在所述排出气体的温度低于500℃的位置处能 避免前面所提及的在所述锅炉管上形成覆盖层的问题，在排出气体的温度低 于500℃的位置处大部分碱和氯化物已经凝聚。然而，这种方法的缺点是， 效率将低到实质上消除了任何经济利益。

发明内容

本发明的目的是提供用于同时产生电和水泥熟料的方法和设备，通过该 方法和设备可以消除或显著地减少前面所提及的缺点。

根据本发明，这通过在介绍中提及类型的方法实现，所述方法特征在于， 被供应到煅烧炉的燃烧空气和水泥生料不包含碱或氯化物，并且在于用来产 生电的排出气体的温度是至少500℃。

因此，能避免由于碱和氯化物蒸汽的凝聚而在锅炉管上形成的覆盖层结 构，而且，同时，能提高热能被转化成电能的效率。这是由于这个事实，即 通过根据本发明的方法而不是先前已知的其它已知设备，来自水泥制造设备 的转动窑的包含碱和氯化物的排出气体不被用来产生电，而是由不具有任何 量的这些成分的排出气体替代。

用于执行根据本发明的方法的设备包括用于煅烧水泥生料的煅烧炉和 锅炉部分，所述煅烧炉同时被供应燃料和燃烧空气，所述锅炉部分被用来通 过包含在来自所述煅烧炉的排出气体内的一些热而产生蒸汽用于发电，并且 其特征在于，被供应到所述煅烧炉的燃烧空气和水泥生料不包含碱和氯化物 并且在于用来发电的排出气体的温度是至少500℃。

被供应到所述煅烧炉的燃烧空气可以是可以在热产生器内被加热的环 境空气。然而，作为所述煅烧炉内的燃烧空气，它优选为使用来自水泥制造 设备本身、优选为来自熟料冷却器的生产气体。