JPH0347133B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、セメント、アルミナ等原料粉末の近
代的焼成装置における原料粉末用仮焼炉への燃料
及び燃焼用抽気の導入方法に関し、特に仮焼炉内
でのフユーエルNOx(窒素酸化物)の発生を抑制
しつつ供給燃料を燃焼させ、排ガス中のNOx含
有量を低減するものに関する。以下セメント用の
焼成装置について説明する。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for introducing fuel and combustion bleed air into a calciner for raw material powder in a modern sintering apparatus for raw material powder such as cement and alumina. This relates to a device that burns the supplied fuel while suppressing the generation of fuel NOx (nitrogen oxides) in the furnace and reduces the NOx content in the exhaust gas. The firing device for cement will be explained below.
〔従来の技術〕
第3図に示すように、セメント焼成装置は、原
料予熱装置1と焼成炉3との間に、独立した熱源
を有する仮焼炉2を配置して構成される。そこ
で、第3図により、この種のセメント焼成装置の
機器構成と原料粉末の処理工程を説明する。尚、
図中の実線矢印は熱風の流れ、破線矢印は原料粉
末の流れを示す。セメント焼成装置は、サイクロ
ンC1〜C3およびダクト7等より構成される原
料予熱装置1と、サイクロンC4を付属する仮焼
炉2と、ロータリーキルン等の焼成炉3と、クリ
ンカー冷却機4とから成る。原料投入シユート5
から供給されたセメント原料粉末は第1〜第3の
各サイクロンC1〜C3を順次降下し、他方焼成
炉3及び仮焼炉2からの高温排ガスは誘引通風機
8により吸引されて原料予熱装置1内を上昇する
から、ダクト7内及びサイクロンC1〜C3内に
て原料粉末と高温ガスとの熱交換が繰返される。
予熱された原料粉末は第3サイクロンC3から予
熱原料シユート14を通して仮焼炉2へ導入され
る。他方クリンカー冷却機4から抽気ダクト13
を通して仮焼炉2へ導入される高温の燃焼用抽気
と、燃料供給装置としてのバーナ6aから燃焼用
1次空気と共に供給される燃料とによつて仮焼炉
2内で燃焼が起こり、その燃焼熱と焼成炉排ガス
のもつ熱を受けることにより原料粉末が仮焼され
る。仮焼された原料粉末は燃焼ガスと共に仮焼炉
2からサイクロンC4に入つて分離されたのち、
仮焼原料シユート15より入口端覆12を通して
焼成炉3に入り、焼成炉3の下端側に設置したバ
ーナ6bから供給される燃料の燃焼熱により焼成
炉3内で必要な熱処理を受けてクリンカーになつ
たのち、冷却機4で冷却される。尚、クリンカー
の冷却用の空気は押込送風機10によつて供給さ
れ、クリンカーと熱交換を行つて昇温した空気の
一部は、上述の如く仮焼炉2および焼成炉3に分
配導入されるが、余剰の空気は、誘引通風機9に
より排出される。そしてクリンカー冷却機4から
出たクリンカーはコンベヤ11によつて次工程へ
搬出される。[Prior Art] As shown in FIG. 3, a cement firing apparatus is constructed by disposing a calcining furnace 2 having an independent heat source between a raw material preheating device 1 and a calcining furnace 3. Therefore, with reference to FIG. 3, the equipment configuration of this type of cement firing apparatus and the process of processing raw material powder will be explained. still,
The solid arrows in the figure indicate the flow of hot air, and the dashed arrows indicate the flow of raw material powder. The cement firing apparatus includes a raw material preheating device 1 comprising cyclones C1 to C3 and a duct 7, a calcining furnace 2 with an attached cyclone C4, a calcining furnace 3 such as a rotary kiln, and a clinker cooler 4. Raw material input chute 5
The cement raw material powder supplied from the first to third cyclones C1 to C3 sequentially descends, while the high-temperature exhaust gas from the calcining furnace 3 and the calcining furnace 2 is sucked by the induced draft fan 8 and passes through the raw material preheating device 1. Heat exchange between the raw material powder and the high-temperature gas is repeated within the duct 7 and within the cyclones C1 to C3.
The preheated raw material powder is introduced into the calciner 2 from the third cyclone C3 through the preheated raw material chute 14. On the other hand, a bleed air duct 13 from the clinker cooler 4
Combustion occurs in the calciner 2 by high-temperature combustion bleed air introduced into the calciner 2 through the burner 6a and fuel supplied together with the primary combustion air from the burner 6a as a fuel supply device, and the combustion The raw material powder is calcined by receiving the heat and the heat of the firing furnace exhaust gas. After the calcined raw material powder enters the cyclone C4 from the calciner 2 together with the combustion gas and is separated,
The material enters the calcining furnace 3 from the calcining raw material chute 15 through the inlet end cover 12, undergoes necessary heat treatment in the calcining furnace 3 by the combustion heat of fuel supplied from the burner 6b installed at the lower end of the calcining furnace 3, and becomes clinker. After it cools down, it is cooled by a cooler 4. Incidentally, air for cooling the clinker is supplied by the forced air blower 10, and a part of the air whose temperature has been raised by exchanging heat with the clinker is distributed and introduced into the calcining furnace 2 and the calcining furnace 3 as described above. However, excess air is exhausted by the induced draft fan 9. The clinker discharged from the clinker cooler 4 is then conveyed to the next process by a conveyor 11.
つぎに、上述したセメント焼成装置における仮
焼炉2の構造及び機能を第4図により詳細に説明
する。即ち、仮焼炉2は本構成例では円筒状竪型
で、絞り部2cを境にして互いに連通した下方の
燃焼室2aと上方の混合室2bとで構成され、燃
焼室2aの下端は下方に向けて漸次断面を縮小し
て逆円錐体状部とし、開口2dにより入口端覆1
2を介して焼成炉3に接続されている。又燃焼室
2aの下部側壁には、半径方向または接線方向に
冷却機4からの燃焼用抽気を案内する抽気ダクト
13が導入口2eに開口・接続され、当該抽気導
入口2e付近には燃焼室2aに流入する燃焼用抽
気に指向してバーナ6aを設置し、さらに燃焼室
2a側壁の適宜位置には原料予熱装置1のサイク
ロンC3からの予熱原料シユート14が接続さ
れ、一方混合室2bの燃焼ガスおよび仮焼原料粉
末出口2fはサイクロンC4に接続されている。 Next, the structure and function of the calciner 2 in the above-mentioned cement firing apparatus will be explained in detail with reference to FIG. 4. That is, the calcining furnace 2 has a cylindrical vertical shape in this configuration example, and is composed of a lower combustion chamber 2a and an upper mixing chamber 2b that communicate with each other with a constriction part 2c as a boundary, and the lower end of the combustion chamber 2a is located at the lower end of the combustion chamber 2a. The cross section is gradually reduced toward the inverted cone-shaped part, and the opening 2d opens the inlet end cover 1.
It is connected to the firing furnace 3 via 2. Further, in the lower side wall of the combustion chamber 2a, a bleed air duct 13 that guides combustion bleed air from the cooler 4 in the radial or tangential direction is opened and connected to the inlet 2e, and the combustion chamber A burner 6a is installed facing the combustion bleed air flowing into the combustion chamber 2a, and a preheated raw material chute 14 from the cyclone C3 of the raw material preheating device 1 is connected to an appropriate position on the side wall of the combustion chamber 2a. The gas and calcined raw material powder outlet 2f are connected to the cyclone C4.
第3図及び第4図で説明したセメント焼成装置
において、焼成炉3に設置されたバーナ6bによ
る燃焼と、仮焼炉2に設置されたバーナ6aによ
る燃焼とによつてそれぞれNOxが発生する。 In the cement firing apparatus described in FIGS. 3 and 4, NOx is generated by combustion by the burner 6b installed in the firing furnace 3 and combustion by the burner 6a installed in the calcining furnace 2.
焼成炉3においては、バーナ6bから燃料を供
給して焼成炉3内に形成する燃焼雰囲気が非常に
高温であるため、燃焼空気中の窒素と酸素が結合
する所謂サーマルNOxを大量に発生する。これ
らのNOxは焼成炉排ガス中に含まれたままで仮
焼炉2の下部開口2dから燃焼室2a内に上昇・
流入する。他方燃焼室2aには、サイクロンC3
からシユート14を通して予熱原料粉末が供給さ
れ、燃焼室2a内にて混合・撹拌されて噴流層を
形成している。 In the firing furnace 3, fuel is supplied from the burner 6b and the combustion atmosphere formed in the firing furnace 3 is at a very high temperature, so that a large amount of so-called thermal NOx, which is a combination of nitrogen and oxygen in the combustion air, is generated. These NOx remain contained in the calciner exhaust gas and rise into the combustion chamber 2a from the lower opening 2d of the calciner 2.
Inflow. On the other hand, in the combustion chamber 2a, a cyclone C3
The preheated raw material powder is supplied from the combustion chamber 2a through the chute 14, and is mixed and stirred in the combustion chamber 2a to form a spouted bed.
仮焼炉2においては、上記噴流層内に抽気導入
口2eより燃焼用抽気が導入され、この抽気に指
向してバーナ6aより吹込まれた燃料の燃焼が行
われるが、燃焼域には高濃度の原料粉末が介在す
るため、燃焼温度は低く維持される。この様な状
態で燃焼空気が充分に存在すると、燃料中に含ま
れる窒素が燃焼空気中の酸素と結合して所謂フユ
ーエルNOxが発生し、特に微粉炭等燃料中に窒
素分を多く含有する場合にはNOx発生量も多く
なる。これらの焼成炉3及び仮焼炉2で発生した
NOxは排ガスと共に原料予熱装置1から排出さ
れ、大気を汚染することになる。 In the calciner 2, combustion bleed air is introduced into the spouted bed from the bleed air inlet 2e, and the fuel blown into the bleed air from the burner 6a is combusted. Because of the presence of raw material powder, the combustion temperature is maintained low. If there is sufficient combustion air under these conditions, the nitrogen contained in the fuel will combine with the oxygen in the combustion air to generate so-called fuel NOx, especially when the fuel contains a large amount of nitrogen such as pulverized coal. The amount of NOx generated also increases. Occurred in these firing furnaces 3 and 2
NOx is discharged from the raw material preheating device 1 together with the exhaust gas, polluting the atmosphere.
従来、この様なNOxの排出量を減少させるた
めに、仮焼炉2の抽気導入口2eと焼成炉排ガス
導入口2dとの間にバーナ6cを設け、上昇する
焼成炉排ガス中へ燃料の一部を供給して逆円錐体
状部に還元性ガス雰囲気を形成し、NOxの分
解・脱硝を行うものが知られている。 Conventionally, in order to reduce such NOx emissions, a burner 6c was provided between the bleed air inlet 2e of the calciner 2 and the calciner exhaust gas inlet 2d, and a burner 6c was installed to drain the fuel into the rising calciner exhaust gas. There is a known method that decomposes NOx and denitrates by supplying a reducing gas atmosphere in an inverted cone-shaped part.
しかしながら、上述したバーナ6cによる
NOxの分解・脱硝は、焼成炉排ガス中のサーマ
ルNOxの低減には効果があるが、仮焼炉燃焼室
でのフユーエルNOx発生をこのバーナ6cで抑
制することはできない。
However, due to the burner 6c mentioned above,
Decomposition and denitrification of NOx are effective in reducing thermal NOx in the calciner exhaust gas, but the burner 6c cannot suppress the generation of fuel NOx in the calciner combustion chamber.
このような仮焼炉内でのフユーエルNOx発生
の原因を究明すべく仮焼炉内燃焼条件を詳細に検
討した結果次のことが判明した。即ち、仮焼炉で
の燃焼用空気としては、抽気導入口2eからの高
温抽気、バーナ6aからの燃焼用1次空気と燃料
搬送空気(固体燃料の場合)、および焼成炉排ガ
ス中の余剰空気から成るが、燃料が燃料用抽気に
指向して供給される場合には、燃料の初期燃焼に
際して燃焼用抽気とバーナからの導入空気が消費
される。これら初期燃焼用空気の空気比(燃焼用
空気供給量と燃料の燃焼に必要な理論空気量との
比)は、焼成炉と仮焼炉への燃料供給比率、焼成
炉排ガス中の余剰空気量、仮焼炉排ガス中に含ま
れるべき余剰空気量などにより異なるが一般に
1.1乃至1.3の範囲となつている。 In order to investigate the cause of fuel NOx generation in the calciner, we conducted a detailed study of the combustion conditions in the calciner and found the following. That is, the combustion air in the calciner includes high-temperature bleed air from the bleed air inlet 2e, primary combustion air and fuel conveying air from the burner 6a (in the case of solid fuel), and surplus air in the calciner exhaust gas. However, if the fuel is supplied directed to the fuel bleed air, the combustion bleed air and the air introduced from the burner are consumed during the initial combustion of the fuel. The air ratio of these initial combustion air (the ratio between the amount of air supplied for combustion and the theoretical amount of air required for combustion of fuel) is the ratio of fuel supply to the firing furnace and calciner, the amount of surplus air in the exhaust gas of the firing furnace, , varies depending on the amount of excess air that should be included in the calciner exhaust gas, but in general
It ranges from 1.1 to 1.3.
他方、仮焼炉内の温度領域(800〜1100℃)に
おいて、燃料燃焼時の空気比とフユーエルNOx
発生量との関係は未だ充分には解明されていない
点があり、又燃料の種類、燃料中の窒素含有分、
燃料の導入形態、燃焼雰囲気中の原料粉末濃度な
ど多くの要因に影響される。しかしながら、一般
に、燃料中に含有する窒素分のNOxへの転化率
%と空気比の関係は第5図の傾向にある(NOx
への挑戦・加藤敬二、永田勝也、氷見康二 共
著・社団法人日本エネルギー技術協会発行・昭和
51年8月20日初版発行の第116頁図5,3参照)。
即ち、平均的に空気比が1.1乃至1.2程度以下にて
空気比の減少と共に発生NOx量は急激に減少し、
逆に空気比が1.4乃至1.5程度以上では発生NOx量
の増加がゆるやかになり、従来方法による仮焼炉
内での燃焼条件は一例として図中のS点(空気比
1.2)で表され、1.1乃至1.3の空気比では相当量の
燃料中窒素分がNOxへ転化する。尚、これらの
フユーエルNOxは燃焼の初期段階においてその
発生が著しく、また特に燃料として窒素含有量の
多い微粉炭等の固体燃料を使用する場合には仮焼
炉内で大量のフユーエルNOxを発生し、バーナ
6cによるNOxの分解効果はこのフユーエル
NOxの脱硝に及ばず、原料予熱装置からこれを
排出して大気を汚染する原因となつている。 On the other hand, in the temperature range (800 to 1100℃) inside the calciner, the air ratio during fuel combustion and the fuel NOx
The relationship between the amount generated and the amount generated is not yet fully understood, and the type of fuel, nitrogen content in the fuel,
It is influenced by many factors such as the mode of fuel introduction and the concentration of raw material powder in the combustion atmosphere. However, in general, the relationship between the conversion rate of nitrogen contained in fuel to NOx and the air ratio tends to be as shown in Figure 5 (NOx
Challenge to ・Co-authored by Keiji Kato, Katsuya Nagata, Koji Himi・Published by Japan Energy Technology Association・Showa
(See Figures 5 and 3 on page 116, first published on August 20, 1951).
That is, on average, when the air ratio is below about 1.1 to 1.2, the amount of NOx generated decreases rapidly as the air ratio decreases.
On the other hand, when the air ratio is about 1.4 to 1.5 or higher, the amount of NOx generated increases slowly, and the combustion conditions in the calciner according to the conventional method are as an example
1.2), and at an air ratio of 1.1 to 1.3, a considerable amount of nitrogen in the fuel is converted to NOx. Furthermore, these fuel NOx are generated significantly in the initial stage of combustion, and especially when solid fuel such as pulverized coal with a high nitrogen content is used as fuel, a large amount of fuel NOx is generated in the calciner. , the NOx decomposition effect of burner 6c is due to this fuel.
It is not enough to remove NOx, and it is emitted from the raw material preheating equipment, causing air pollution.
本発明は従来技術のもつ上記問題点を解消し、
仮焼炉内での燃料の燃焼に際してNOxの発生量
を著しく低減できると共に、焼成炉排ガス中に含
まれるNOxを部分的に脱硝できるようにした仮
焼炉への燃料および燃焼用抽気の導入方法を提供
することを目的とする。 The present invention solves the above problems of the prior art,
A method for introducing fuel and combustion bleed air into a calciner that can significantly reduce the amount of NOx generated when burning fuel in the calciner and also partially denitrate NOx contained in the exhaust gas of the calciner. The purpose is to provide
上記目的を達成するために、本発明の原料粉末
用仮焼炉への燃料及び燃焼用抽気の導入方法は、
仮焼炉の下端から焼成炉排ガスを導入すると共
に、側部からクリンカー冷却機よりの燃焼用抽気
を導入して燃料を燃焼させ、仮焼炉に供給した予
熱原料粉末の大部分を仮焼したのち、上端付近か
ら燃焼ガスと仮焼原料粉末を排出するようにした
原料粉末用仮焼炉への燃料および燃焼用抽気の導
入方法において、仮焼炉側壁のほぼ同一平面上に
前記燃焼用抽気の導入口を複数開口させ、各導入
口から仮焼炉に導入する燃焼用抽気に指向して燃
料を供給するに当たり、少なくとも一つの抽気導
入口での空気比が1.0以下となり、且つ少なくと
も他の一つの抽気導入口での空気比が1.0以上と
なるように各抽気導入口への燃料および/または
燃焼用抽気を偏つて配分するものである。
In order to achieve the above object, the method of introducing fuel and combustion bleed air into a calciner for raw material powder of the present invention is as follows:
Calciner exhaust gas was introduced from the lower end of the calciner, and combustion bleed air from the clinker cooler was introduced from the side to burn the fuel, and most of the preheated raw material powder supplied to the calciner was calcined. Later, in a method for introducing fuel and combustion bleed air into a raw material powder calciner in which combustion gas and calcined raw material powder are discharged from the vicinity of the upper end, the combustion bleed air is placed on substantially the same plane of the side wall of the calciner. When a plurality of inlets are opened and fuel is supplied from each inlet toward the combustion bleed air introduced into the calciner, the air ratio at at least one bleed air inlet is 1.0 or less, and at least the other Fuel and/or combustion bleed air is unevenly distributed to each bleed air inlet so that the air ratio at one bleed air inlet is 1.0 or more.
少なくとも一つの抽気導入口での空気比が1.0
以下となり、且つ少なくとも他の一つの抽気導入
口での空気比が1.0以上となるように各抽気導入
口への燃料および/または燃焼用抽気を偏つて配
分すると、空気比が1.0以下の抽気導入口から導
入した燃料の燃焼に際してはフユーエルNOxへ
の転化率がゼロ付近となり、その分他の抽気導入
口から導入した燃料の燃焼に際して空気比が増え
たとしても比例的に転化率が増えないので、両者
を平均した転化率は小さくなり、全体としてのフ
ユーエルNOx発生量が少なくなる。
Air ratio at least one bleed air inlet is 1.0
If the fuel and/or combustion bleed air is unevenly distributed to each bleed air inlet so that the air ratio at at least one other bleed air inlet is 1.0 or more, the bleed air with an air ratio of 1.0 or less When the fuel introduced from the bleed air intake is combusted, the conversion rate to fuel NOx is close to zero, and even if the air ratio increases when the fuel introduced from the other bleed air intakes is combusted, the conversion rate will not increase proportionally. , the average conversion rate of both becomes smaller, and the overall amount of fuel NOx generated decreases.
以下図面に基づいて本発明を詳細に説明する
が、図は具体的な実施の一例を示すもので、本発
明はこれらの図示例に限定されず、前・後記の趣
旨に沿つて他の構成としたり、或いは一部の設計
を変更しても同様に実施することができる。
The present invention will be described in detail below based on the drawings, but the drawings show specific examples of implementation, and the present invention is not limited to these illustrated examples. Alternatively, the same implementation can be performed even if a part of the design is changed.
第1図は本発明方法を実施するための仮焼炉燃
焼室の横断面図である。クリンカー冷却機よりの
抽気ダクト13は2本に分岐されて仮焼炉側壁の
ほぼ同一平面上で仮焼炉の中心に相対向して開口
している。この際一方の抽気導入口13aの仮焼
炉2への導入口断面積が他方の抽気導入口13b
のそれより大きくなるように形成されている。ま
た、夫々の抽気導入口13a,13bの上方位置
には仮焼炉内へ導入する燃焼用抽気に指向してほ
ぼ同一容量の燃料供給装置6a,6aが配設され
る。さらに、抽気ダクト13の分岐部には風量分
配ダンバー16が取付けられる。尚、2つの抽気
導入口での燃料供給装置が同一容量の場合に、一
方の抽気導入口での空気比を1.0以下とするため
には、抽気導入口13a,13bから導入する抽
気量の比を3:2あるいはそれ以上に相違させる
ことが必要である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a calciner combustion chamber for carrying out the method of the invention. The bleed air duct 13 from the clinker cooler is branched into two branches and opens on substantially the same plane of the side wall of the calciner, facing toward the center of the calciner. At this time, the inlet cross-sectional area of one bleed air inlet 13a to the calciner 2 is different from the other bleed air inlet 13b.
is formed to be larger than that of. Further, fuel supply devices 6a, 6a having substantially the same capacity are arranged above the respective bleed air introduction ports 13a, 13b so as to direct the combustion bleed air introduced into the calciner. Further, an air volume distribution damper 16 is attached to a branch portion of the air bleed duct 13. In addition, when the fuel supply devices at the two bleed air intake ports have the same capacity, in order to keep the air ratio at one bleed air intake port to 1.0 or less, the ratio of the amount of bleed air introduced from the bleed air intake ports 13a and 13b must be adjusted. It is necessary to have a difference of 3:2 or more.
すなわち、第1図のものは、燃料供給装置6
a,6bから同一容量の燃料を供給し、抽気導入
口13a,13bから合計の空気量が従来と同様
の空気比(例えば1.2)となる燃焼用抽気が導入
され、抽気導入口13a,13bそれぞれからの
空気量を異ならせ、抽気ダクト13の導入口13
bにおいては空気比が1.0以下(例えば0.9)と
し、抽気ダクト13の導入口13aにおいては空
気比が1.0以上(例えば1.5)とし、両者の間に差
(例えば0.6)をもつて偏つて配分するという構成
にする。 That is, the one in FIG.
The same amount of fuel is supplied from the bleed air inlets 13a and 6b, and the combustion bleed air is introduced from the bleed air inlets 13a and 13b so that the total air amount has the same air ratio as before (for example, 1.2). The amount of air from the inlet 13 of the bleed air duct 13 is varied.
In b, the air ratio is 1.0 or less (for example, 0.9), and in the inlet 13a of the extraction duct 13, the air ratio is 1.0 or more (for example, 1.5), and the air is distributed unevenly with a difference (for example, 0.6) between the two. The structure is as follows.
上述した第1図の場合の燃料中窒素分のフユー
エルNOxへの転化を第2図により説明する。な
お、S点は2個所の抽気導入口において同一量の
燃焼用抽気による空気比1.2の場合を示す。抽気
導入口13aの燃焼用抽気を増やし空気比を1.5
とすると、転化率はA点となる。逆に抽気導入口
13aで増やした燃焼用抽気相当量を抽気導入口
13bで減らすと空気比は0.9となり、転化率は
ゼロ付近のB点となる。結局、燃料の半分はフユ
ーエルNOxを殆ど発生せず、残りの半分の燃料
は燃焼に当たつてフユーエルNOxが増えるが、
平均すると中間の転化率となつてM点相当とな
る。結局、S点とM点の差だけ、フユーエル
NOxが減少する。即ち、一方の抽気導入口での
空気比が1.0以下とし、他方の抽気導入口での空
気比が1.0以上となるように各抽気導入口への燃
焼用抽気を偏つて配分すると、一方の抽気導入口
でのフユーエルNOxがゼロ付近となり、他方の
抽気導入口でのフユーエルNOxは増えるが、転
化率のカーブが第2図の傾向(左側斜め上方に凸
な曲線)を示す限り、全体のフユーエルNOxは
必ず減少する。 The conversion of the nitrogen content in the fuel into fuel NOx in the case of FIG. 1 described above will be explained with reference to FIG. 2. Note that point S indicates a case where the air ratio is 1.2 due to the same amount of combustion bleed air at the two bleed air inlets. Increase the combustion bleed air at the bleed air inlet 13a and raise the air ratio to 1.5.
Then, the conversion rate will be point A. On the other hand, if the combustion bleed air equivalent amount increased at the bleed air inlet 13a is reduced at the bleed air inlet 13b, the air ratio becomes 0.9 and the conversion rate becomes point B near zero. In the end, half of the fuel generates almost no fuel NOx, and the other half generates more fuel NOx during combustion, but
On average, the conversion rate is intermediate and corresponds to point M. In the end, the difference between point S and point M is fuel
NOx decreases. In other words, if the combustion bleed air is unevenly distributed to each bleed air intake so that the air ratio at one bleed air intake is 1.0 or less and the air ratio at the other bleed air intake is 1.0 or more, then one bleed air The fuel NOx at the inlet becomes near zero, and the fuel NOx at the other bleed air inlet increases, but as long as the conversion rate curve shows the trend shown in Figure 2 (a convex curve diagonally upward on the left), the overall fuel NOx will definitely decrease.
また、第1図の抽気導入口13bでは、燃焼の
初期段階においては酸素不足の状態の下に燃料の
分解および部分的な燃焼反応が進行し、局部的な
還元性ガス雰囲気が形成される。このような燃焼
形態をとるため、仮焼炉内での燃焼に際し燃料中
の窒素分にもとづくフユーエルNOxの発生が著
しく抑制されるばかりでなく、抽気ダクト13の
導入口13b付近において発生した還元性ガスは
引き続いて仮焼炉の下部開口2dから流入して上
昇する焼成炉排ガスの一部と混合し、当該排ガス
中に含まれるNOxを分解・還元するのに役立つ。 Further, in the bleed air inlet 13b of FIG. 1, in the initial stage of combustion, fuel decomposition and partial combustion reaction proceed under oxygen-deficient conditions, and a local reducing gas atmosphere is formed. Because of this combustion mode, not only is the generation of fuel NOx due to the nitrogen content in the fuel during combustion in the calciner significantly suppressed, but also the reduction The gas subsequently flows in from the lower opening 2d of the calciner and mixes with a portion of the ascending calciner exhaust gas, which serves to decompose and reduce NOx contained in the exhaust gas.
更に、前記抽気導入口13a,13bは仮焼炉
側壁のほぼ同一平面上に開口しており、その導入
口付近において生成した燃焼ガスは上方に流れる
につれ次第に相互に混合しつつ絞り部2cを通過
して混合室2bに導入される。そして、絞り部2
cを通過する際の加速および減速による拡散効果
と混合室2b内に発生する乱流により撹拌・混合
が促進され、混合室2b内にて燃焼ガス中に含ま
れる可燃成分の完全燃焼を行つたのち、開口2f
よりサイクロンC4に排出される。 Further, the bleed air inlet ports 13a and 13b are opened on almost the same plane of the side wall of the calciner, and the combustion gas generated near the inlet ports gradually mix with each other as it flows upward, and passes through the constriction part 2c. and introduced into the mixing chamber 2b. And the aperture part 2
Stirring and mixing are promoted by the diffusion effect due to acceleration and deceleration when passing through the combustion chamber 2b and the turbulent flow generated in the mixing chamber 2b, and the combustible components contained in the combustion gas are completely combusted in the mixing chamber 2b. Well, opening 2f
It is discharged to cyclone C4.
この際、抽気導入口13bからの燃焼用抽気量
が適正以上に減少すれば、燃焼性が低下して仮焼
炉排ガス中の未燃分が増加したり、排ガス中の余
剰空気を多くする必要が生じ、逆に抽気導入口1
3bからの燃焼用抽気量が増加すればNOx発生
量が増加する傾向にあるため、各抽気ダクトから
の燃焼用抽気導入量は抽気ダクト13の分岐部に
設置した風量分配ダンバー16により最適に調節
される。これにより運転条件が変動してもNOx
発生量を容易に制御することができ、常に安定し
て低く抑制することが可能となる。尚、燃焼用抽
気の導入量と共に各抽気導入口への燃料供給量を
調節できることは勿論である。 At this time, if the amount of combustion air extracted from the extraction air inlet 13b decreases more than appropriate, the combustibility will decrease and the unburned content in the calciner exhaust gas will increase, or it will be necessary to increase the amount of surplus air in the exhaust gas. occurs, and conversely, the bleed air inlet 1
If the amount of combustion bleed air from 3b increases, the amount of NOx generated tends to increase, so the amount of combustion bleed air introduced from each bleed air duct is optimally adjusted by the air volume distribution damper 16 installed at the branch part of the bleed air duct 13. be done. This allows NOx to be maintained even when operating conditions fluctuate.
The amount generated can be easily controlled and always kept stable and low. It goes without saying that the amount of fuel supplied to each bleed air inlet can be adjusted as well as the amount of combustion bleed air introduced.
以上の説明において、少なくとも一つの抽気導
入口での空気比を1.0以下にするために、ほぼ同
一容量の燃料供給装置を配設するも抽気導入口の
断面積が異なるように構成したが、同様の効果は
各抽気導入口の断面積をほぼ同等とするも各抽気
導入口へ容量の異なる燃料供給装置を配設するこ
とによつても達成することが可能であり、この際
燃料供給装置の容量を3:2あるいはそれ以上に
差を付けて選定することが必要である。さらに抽
気導入口の大きさと燃料供給装置容量の両方が各
抽気導入口毎に異なる配置とすることによつても
同様の効果を得ることができ、燃料および燃焼用
抽気量を偏つて配分するための手段を規制するも
のではなく、この際仮焼炉内での燃焼性を阻害し
ない範囲で還元性ガス雰囲気を形成する側の抽気
導入口への燃料供給量を増すほどNOx低減効果
が大きい。 In the above explanation, in order to keep the air ratio at least one bleed air inlet to 1.0 or less, fuel supply devices with approximately the same capacity are arranged but the bleed air inlets are configured to have different cross-sectional areas. This effect can also be achieved by making the cross-sectional area of each bleed air inlet almost the same, but by arranging fuel supply devices with different capacities to each bleed air inlet. It is necessary to select a capacity with a difference of 3:2 or more. Furthermore, the same effect can be obtained by arranging both the size of the bleed air inlet and the capacity of the fuel supply device to be different for each bleed air inlet, which allows the amount of fuel and combustion bleed air to be unevenly distributed. The NOx reduction effect increases as the amount of fuel supplied to the bleed air inlet on the side that forms the reducing gas atmosphere increases within a range that does not inhibit combustibility in the calciner.
さらに抽気導入口が3つ以上開口する場合に
も、少なくとも1つの抽気導入口での空気比が
1.0以下となるように燃料および/または燃焼用
抽気を偏つて配分することにより、NOxの排出
量を低く維持することができる。 Furthermore, even when three or more bleed air inlets are opened, the air ratio at at least one bleed air inlet is
NOx emissions can be maintained low by distributing fuel and/or combustion bleed air to a level below 1.0.
これらの仮焼炉において、仮焼炉断面の形状、
および燃料の種類や燃料供給装置の形式・配置な
どは目的に応じて自由に選択できる。例えば、固
体燃料を使用する場合にはバーナ6aに替えて燃
料供給シユートを配設し粉末状固体燃料を重力に
より燃焼室2aへ落下・投入することができる。
又、燃焼室2aの逆錐体状部に別個のバーナを設
置するなど、NOx発生の抑制または脱硝に関す
る他の手段と組合わせることもできる。更には、
原料予熱装置の型式(サイクロン型、塔型等)、
系列数、段数、各段を構成するサイクロンの数等
についても全く制限されない。 In these calcining furnaces, the cross-sectional shape of the calcining furnace,
Also, the type of fuel and the type and arrangement of the fuel supply device can be freely selected depending on the purpose. For example, when solid fuel is used, a fuel supply chute can be provided in place of the burner 6a, and the powdered solid fuel can be dropped and introduced into the combustion chamber 2a by gravity.
It is also possible to combine this with other means for suppressing NOx generation or denitration, such as installing a separate burner in the inverted cone-shaped portion of the combustion chamber 2a. Furthermore,
Type of raw material preheating device (cyclone type, tower type, etc.),
The number of series, the number of stages, the number of cyclones constituting each stage, etc. are not limited at all.
本発明の原料粉末用仮焼炉への燃料及び燃焼用
抽気の導入方法は、仮焼炉側壁のほぼ同一平面上
に前記燃焼用抽気の導入口を複数開口させ、各導
入口から仮焼炉に導入する燃焼用抽気に指向して
燃料を供給するに当たり、少なくとも一つの抽気
導入口での空気比が1.0以下となり、且つ少なく
とも他の一つの抽気導入口での空気比が1.0以上
となるように各抽気導入口への燃料および/また
は燃焼用抽気を偏つて配分するものであり、空気
比が1.0以下の抽気導入口ではフユーエルNOxへ
の転化率がゼロ付近となり、その分他の抽気導入
口で空気比が増えたとしても比例的に転化率が増
えないので、両者を平均した転化率が小さくな
り、仮焼炉全体としてのフユーエルNOx発生量
を少なくすることができる。
The method of introducing fuel and combustion bleed air into a calciner for raw material powder according to the present invention is to open a plurality of inlets for the combustion bleed air on substantially the same plane of the side wall of the calciner, and When supplying fuel toward the combustion bleed air introduced into the bleed air, the air ratio at at least one bleed air intake port is 1.0 or less, and the air ratio at at least one other bleed air intake port is 1.0 or more. The fuel and/or combustion bleed air is unevenly distributed to each bleed air intake port, and the conversion rate to fuel NOx is close to zero at the bleed air intake port where the air ratio is 1.0 or less, and the other bleed air intakes are distributed accordingly. Even if the air ratio increases at the mouth, the conversion rate does not increase proportionally, so the average conversion rate of both becomes small, and the amount of fuel NOx generated in the calciner as a whole can be reduced.
また、空気比が1.0以下の抽気導入口では、局
部的な還元性ガス雰囲気が形成され、この還元性
ガスは引き続いて仮焼炉の下部開口から流入して
上昇する焼成炉排ガスの一部と混合し、焼成炉排
ガス中に含まれるサーマルNOxの一部を分解・
還元するのに役立つので、セメント焼成装置全体
の排ガス中のNOx含有量を低減させることにな
る。 In addition, a local reducing gas atmosphere is formed at the bleed air inlet where the air ratio is 1.0 or less, and this reducing gas continues to flow in from the lower opening of the calciner and become part of the ascending calciner exhaust gas. The mixture decomposes and decomposes a portion of the thermal NOx contained in the firing furnace exhaust gas.
This will reduce the NOx content in the exhaust gas of the entire cement kiln.
さらに、抽気ダクトは仮焼炉側壁のほぼ同一平
面上に開口しており、その導入口において生成し
て燃焼ガスは上方に流れるにつれ次第に相互に混
合されるので、燃焼ガス中に含まれる可燃成分の
完全燃焼がなされる。 Furthermore, the bleed air duct opens on almost the same plane as the side wall of the calciner, and the combustion gas produced at the inlet is gradually mixed with each other as it flows upward, so that combustible components contained in the combustion gas are mixed with each other. Complete combustion is achieved.
第1図は本発明法を実施するための仮焼炉の横
断面図、第2図は第1図の場合における各抽気導
入口での転化率と空気比の関係を示すグラフ図、
第3図はセメント焼成装置の機器構成と原料粉末
の処理工程を示す図、第4図は第3図における仮
焼炉の構成と従来のNOx低減方法を示す図、第
5図は仮焼炉の燃料中窒素分の転化率と空気比の
関係を傾向的に示すグラフである。
1……原料予熱装置、2……仮焼炉、2a……
燃焼室、2b……混合室、2c……絞り部、2e
……抽気導入口、3……焼成炉、4……クリンカ
ー冷却機、6a,6b6c……燃料供給装置、8
……誘引通風機、13……抽気ダクト、13a,
13b……抽気導入口、14……予熱原料シユー
ト、15……仮焼原料シユート、16……風量分
配ダンバー、C1〜C4……サイクロン。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a calcining furnace for carrying out the method of the present invention, and FIG. 2 is a graph showing the relationship between the conversion rate and air ratio at each bleed air inlet in the case of FIG. 1.
Figure 3 is a diagram showing the equipment configuration of the cement firing equipment and the processing process of raw material powder. Figure 4 is a diagram showing the configuration of the calciner in Figure 3 and the conventional NOx reduction method. Figure 5 is a diagram showing the calciner. 2 is a graph showing a trend of the relationship between the conversion rate of nitrogen content in the fuel and the air ratio. 1... Raw material preheating device, 2... Calcining furnace, 2a...
Combustion chamber, 2b...mixing chamber, 2c...throttle section, 2e
... Bleed air inlet, 3 ... Calcining furnace, 4 ... Clinker cooler, 6a, 6b6c ... Fuel supply device, 8
...Induced draft fan, 13...Bleed air duct, 13a,
13b...Bleed air inlet, 14...Preheating raw material chute, 15...Calculating raw material chute, 16...Air volume distribution damper, C1-C4...Cyclone.
Claims (1)
共に、側部からクリンカー冷却機よりの燃焼用抽
気を導入して燃料を燃焼させ、仮焼炉に供給した
予熱原料粉末の大部分を仮焼したのち、上端付近
から燃焼ガスと仮焼原料粉末を排出するようにし
た原料粉末用仮焼炉への燃料および燃焼用抽気の
導入方法において、仮焼炉側壁のほぼ同一平面上
に前記燃焼用抽気の導入口を複数開口させ、各導
入口から仮焼炉に導入する燃焼用抽気に指向して
燃料を供給するに当り、少くとも一つの抽気導入
口での空気比が1.0以下となり、且つ少くとも他
の一つの抽気導入口での空気比が1.0以上となる
ように各抽気導入口への燃料および/または燃焼
用抽気を偏よつて配分することを特徴とする原料
粉末用仮焼炉への燃料および燃焼用抽気の導入方
法。1 Introducing the calciner exhaust gas from the lower end of the calciner, and introducing combustion bleed air from the clinker cooler from the side to burn the fuel, and calcining most of the preheated raw material powder supplied to the calciner. After that, in a method for introducing fuel and combustion bleed air into a raw material powder calciner in which combustion gas and calcined raw material powder are discharged from the vicinity of the upper end, the combustion When opening multiple bleed air inlets and supplying fuel toward the combustion bleed air introduced into the calciner from each inlet, the air ratio at at least one bleed air inlet is 1.0 or less, and A calcining furnace for raw material powder, characterized in that fuel and/or combustion bleed air is distributed unevenly to each bleed air inlet so that the air ratio at at least one other bleed air inlet is 1.0 or more. How to introduce fuel and combustion bleed air to.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11191581A JPS5814940A (en) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | Method and apparatus for introducing fuel and combustion air into calcination furnace for stock powder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11191581A JPS5814940A (en) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | Method and apparatus for introducing fuel and combustion air into calcination furnace for stock powder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5814940A JPS5814940A (en) | 1983-01-28 |
| JPH0347133B2 true JPH0347133B2 (en) | 1991-07-18 |
Family
ID=14573299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11191581A Granted JPS5814940A (en) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | Method and apparatus for introducing fuel and combustion air into calcination furnace for stock powder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5814940A (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59199326A (en) * | 1983-04-27 | 1984-11-12 | Suzuki Motor Co Ltd | Power transmission of four-wheel-drive vehicle |
| JPH086787B2 (en) * | 1987-08-28 | 1996-01-29 | ヤンマーディーゼル株式会社 | Transmission of tractor |
| JPH0193651A (en) * | 1987-10-05 | 1989-04-12 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Gear wheel type multistage transmission |
| WO2023105709A1 (en) * | 2021-12-09 | 2023-06-15 | 太平洋エンジニアリング株式会社 | Burning device for cement |
-
1981
- 1981-07-16 JP JP11191581A patent/JPS5814940A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5814940A (en) | 1983-01-28 |
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