[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Calcinators einer Zementherstellungsanlage
und einen Calcinator einer Zementherstellungsanlage.
[0002] Zur Behandlung von Zementklinker oder Erzen oder Tonen oder anderen mineralischen
Produkten werden große Mengen an thermischer Energie benötigt, um das gemahlene Rohmehl
zu Trocknen und/oder zu Calcinieren und/oder zu Reduzieren. Hierzu wird das Rohmehl
im Flugstrom auf eine benötigte Temperatur erhitzt, bevor es weiterbehandelt wird.
[0003] Beispielsweise wird zur Herstellung von Zementklinker Rohmehl aus gemahlenem kalkhaltigem
und silikathaltigem Gestein einer Wärmebehandlung unterzogen, wobei der Kalkstein
von CO2 befreit und in gebrannten Kalk CaO überführt wird. In einem weiteren Schritt
wird üblicherweise das durch die C02-Befreiung entsäuerte Rohmehl unter Wärmeeinfluss
zu verschiedenen Calciumsilikatphasen gesintert. Bei der Vorcalcinierung (Entsäuerung)
wird das aus der zweituntersten Zyklonstufe austretende heiße Rohmehl von aus dem
Drehrohrofen ausströmenden Heißgas mitgerissen und in einen Calcinator geführt, der
zwischen Zyklonvorwärmer und Drehrohrofen angeordnet ist. Dabei handelt es sich üblicherweise
um ein Steigrohr, in dem Ofengas und Brenngut im Gleichstrom geführt werden und miteinander
reagieren. Um die endotherm ablaufende Entsäuerungsreaktion aufrecht zu erhalten,
werden im Calcinator Brennstoffe zugegeben. Die für die Calcinatorfeuerung erforderliche
Verbrennungsluft kann beispielswiese durch den Drehrohrofen und/oder in einer gesonderten
Gasleitung, der sogenannten Tertiärluftleitung, vom Klinkerkühler zum Calcinator geführt
werden.
[0004] Aus der
DE 34 33 786 A1 ist eine Vorrichtung gemäß des Oberbegriffs von Anspruch 1 bekannt. Bei bekannten
Calcinatoren treten häufig Probleme bei der Verbrennung der Brennstoffe auf. Beispielsweise
sorgt ein schlechter Ausbrand der Brennstoffe für einen erhöhten Wert an Kohlenmonoxid
(CO) in dem Abgas des Calcinators. Des Weiteren wird häufig eine zu geringe Stickoxidreduzierung
in dem Calcinatorabgas erreicht, wobei beispielsweise die erforderliche Menge an Ammoniak
sehr hoch ist. Des Weiteren kommt es dem Calcinator häufig zu einer Beschädigung der
Innenwand durch Überhitzung.
[0005] Davon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Calcinator bereitzustellen,
der eine erhöhte Betriebssicherheit aufweist und einen geringeren Wartungsaufwand
erfordert. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen
des unabhängigen Verfahrensanspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen
des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben
sich aus den abhängigen Ansprüchen.
[0006] Ein Verfahren zum Betreiben eines Calcinators einer Zementherstellungsanlage umfasst
nach einem ersten Aspekt die Schritte
- Ermitteln jeweils einer Temperaturverteilung in zumindest zwei Messebenen innerhalb
des Calcinators, und
- Regeln/ Steuern einer Menge an Brennstoff, vorgewärmten Rohmehl und/oder Verbrennungsluft
in den Calcinator in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturverteilungen.
[0007] Eine Zementherstellungsanlage zur Herstellung von beispielsweise Zementklinker umfasst
insbesondere einen mehrstufigen Vorwärmer zum Vorwärmen von Zementrohmehl, einen Ofen,
vorzugweise einen Drehrohrofen, zum Brennen des Zementrohmehls zu Zementklinker und
einen Kühler zum Kühlen des Zementklinkers. Beispielsweise weist der Vorwärmer eine
Mehrzahl von Zyklonstufen auf, wobei die erste Zyklonstufe im Anschluss an den Einlass
des Zementrohmehls in den Vorwärmer und die letzte Zyklonstufe in Strömungsrichtung
des Rohmehls vor dem Einlass in den Ofen angeordnet ist. Der Calcinator ist in Gasrichtung
vorzugweise zwischen dem Einlass in den Ofen und der letzten Zyklonstufe des Vorwärmers
angeordnet, und dient vorzugsweise der Vorcalcinierung des Rohmehls. Die Heißgase
des Ofens durchströmen den Calcinator und den Vorwärmer im Gegenstrom zu dem Zementrohmehl.
Der Calcinator umfasst beispielsweise zumindest eine Brennkammer, in der Brennstoff
zusammen mit sauerstoffhaltiger Verbrennungsluft verbrannt wird und das durch den
Calcinator strömende Rohmehl erhitzt. Insbesondere weist der Calcinator zumindest
eine als Steigleitung ausgebildete Brennkammer aus, die der Materialstrom aus vorgewärmtem
Rohmehl, Brennstoff und Verbrennungsluft von unten nach oben durchströmt.
[0008] Unter einer Temperaturverteilung ist die insbesondere zweidimensionale Verteilung
der Temperatur in einer Ebene zu verstehen. Beispielsweise wird die Temperaturverteilung
aus einzelnen in der Messebene ermittelten Temperaturmesswerten berechnet. Die Temperatur
wird dazu insbesondere an einer Mehrzahl von Punkten oder Linien in der Ebene gemessen
und daraus eine Verteilung der Temperatur über die gesamte Messebene oder zumindest
einen Teil der Messebene berechnet. Vorzugsweise umfasst eine Temperaturverteilung
eine Mehrzahl von Temperaturwerten, beispielsweise gemessen oder berechnet, die einem
Ort oder einem Bereich in der jeweiligen Messebene zuzuordnen sind. Die Messpunkte
sind vorzugsweise gleichmäßig zueinander beabstandet und über die gesamte jeweilige
Messebene verteilt. Beispielsweise weist eine Messebene zumindest 2, vorzugsweise
30, insbesondere 90 Messpunkte auf. An jedem Messpunkt ist beispielsweise jeweils
eine Temperaturmesseinrichtung angeordnet. Vorzugsweise weist eine Temperaturmesseinrichtung
einen Sender und einen Empfänger auf, wobei die ermittelte Temperatur vorzugsweise
eine mittlere Temperatur zwischen dem Sender und dem Empfänger ist. Es ist ebenfalls
denkbar, dass jeder Temperaturwert einem Messwert entspricht oder einen berechneten
Mittelwert aus mehreren Messungen darstellt.
[0009] Vorzugsweise sind eine Mehrzahl von Temperaturmesseinrichtungen in jeder Messebene
angeordnet, wobei jede Temperaturmesseinrichtung einen Sender und einen Empfänger
aufweist. Beispielsweise kommunizieren die Temperaturmesseinrichtungen, insbesondere
die Sender und Empfänger, jeder Messebene jeweils miteinander, sodass zwischen jedem
Sender und Empfänger einer jeweiligen Messebene eine, insbesondere mittlere Temperatur
ermittelt wird. Bei einer Anzahl von n Temperaturmesseinrichtungen werden beispielsweise
n*(n-1) Messwerte in der Messebene ermittelt. Daraus ergibt sich beispielsweise eine
zwei-dimensionale Verteilung der Temperatur. Es ist ebenfalls denkbar, dass Temperaturmesseinrichtungen
unterschiedlicher Messebenen miteinander kommunizieren, sodass Temperaturwerte zwischen
zwei Temperaturmesseinrichtungen unterschiedlicher Messebenen ermittelt werden. Daraus
ergibt sich eine drei-dimensionale Verteilung der Temperatur.
[0010] Vorzugsweise wird die Temperaturverteilung in zumindest zwei oder mehr voneinander
getrennten Messebenen innerhalb des Calcinators, vorzugsweise der Brennkammer des
Calcinators ermittelt. Vorzugsweise wird die Temperatur in zwei bis acht, insbesondere
vier bis sechs Messebenen ermittelt. Die Messebenen erstrecken sich innerhalb des
Calcinators, vorzugsweise der Brennkammer des Calcinators. Das Ermitteln der Temperaturverteilung
in jeder Messebene erfolgt über zumindest einen Teil der Erstreckung der Messebene
oder über die gesamte Messebene und wird mittels zumindest einer Temperaturmesseinrichtung
in jeder Messebene ermittelt. Die Temperaturmesseinrichtungen sind vorzugsweise jeweils
in einer Messebene angeordnet.
[0011] In den Calcinator, insbesondere in die zumindest eine Brennkammer des Calcinators,
wird Brennstoff, Verbrennungsluft und in dem Vorwärmer vorgewärmtes Rohmehl zugeführt.
Beispielsweise weist die Brennkammer eine Mehrzahl von Brennstoffeinlässen, Verbrennungslufteinlässen
und/ oder Einlässen zum Einlassen von vorgewärmten Rohmehl auf. Die Menge an Brennstoff,
Verbrennungsluft und/ oder vorgewärmten Rohmehl ist vorzugweise über Mittel zum Dosieren
der Menge, wie Klappen oder mechanische Fördereinrichtungen einstellbar. In Abhängigkeit
der ermittelten Temperaturverteilungen wird die Menge an Brennstoff, Verbrennungsluft
und/ oder die Menge an in dem Vorwärmer vorgewärmten Rohmehl vorzugsweise erhöht oder
verringert.
[0012] Das Regeln/ Steuern einer Menge an Brennstoff, vorgewärmten Rohmehl und/oder Verbrennungsluft
in den Calcinator in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturverteilung ermöglicht
eine optimale Dosierung der Komponenten des Materialstroms des Calcinators, sodass
eine optimale Verbrennung innerhalb der Brennkammer des Calcinators erreicht wird.
Die Überwachung der Temperaturverteilung und eine entsprechende Steuerung/Regelung
der Menge an Brennstoff, Verbrennungsluft und/ oder Rohmehl verhindert lokale Überhitzungen
und somit Beschädigungen an der Innenwand der Brennkammer. Des Weiteren erfolgt die
Steuerung/ Regelung der Menge an Brennstoff, Verbrennungsluft und/ oder Rohmehl derart,
dass eine Bildung von Kohlenmonoxid verhindert und die Reduzierung von Stickoxiden
durch beispielsweise die Zugabe von Ammoniak begünstigt wird.
[0013] Gemäß einer ersten Ausführungsform erfolgt die Ermittlung der Temperaturverteilung
in zumindest zwei Messebenen gleichzeitig. Zumindest eine oder zwei Messebenen erstrecken
sich beispielsweise über einen Querschnitt der Brennkammer des Calcinator, vorzugsweise
orthogonal zu der Strömungsrichtung des Materialstroms. Eine Ermittlung der Temperaturverteilung
in zumindest zwei Messebenen gleichzeitig ermöglicht eine Überwachung der Temperatur
in einer Mehrzahl von Bereichen innerhalb der Brennkammer. Beispielweise werden die
Messebenen in Bereichen angeordnet, in denen eine Abweichung der Temperatur von einem
optimalen Wert häufig vorkommt oder vorzugweise in der Nähe eines Einlass zum Einlassen
von Brennstoff, Verbrennungsluft und/ oder vorgewärmten Rohmehl in die Brennkammer.
[0014] Die zumindest zwei Messebenen erstrecken sich gemäß einer weiteren Ausführungsform
quer zur Strömungsrichtung des Rohmehls und/oder des Brennstoffs in dem Calcinator.
Vorzugsweise bilden die Messebenen jeweils einen Querschnitt der Brennkammer. Die
Messebenen können auch parallel zueinander angeordnet sein.
[0015] Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Ermittlung zumindest einer der Temperaturverteilungen,
vorzugsweiser aller Temperaturverteilungen, akustisch. Beispielweise umfasst eine
Temperaturmesseinrichtung zum Ermitteln der Temperatur ein Schallhorn, vorzugsweise
als Sender und/ oder Empfänger. Die Ermittlung der Temperaturverteilung erfolgt beispielsweise
mittels Schallpyrometrie. Insbesondere wird von einem Sender ein druckluftgeneriertes
Schallsignal ausgesendet, welches vorzugsweise einen Frequenzbereich zwischen 200
und 3000 Hz aufweist. Die Laufzeit des Signales zu einem Empfänger wird ermittelt
und daraus die Temperatur des Pfades zwischen Sender und Empfänger ermitteln, da die
Schallgeschwindigkeit in bekannter Weise von der Temperatur abhängig ist. Werden mehrere
Empfänger und Sender bereitgestellt, wobei sich die Signalpfade überkreuzen, lässt
sich eine beispielsweise graphische Darstellung einer Temperaturverteilung einer Messebene
ermitteln.
[0016] Die ermittelten Temperaturverteilungen werden gemäß einer weiteren Ausführungsform
mit einem vorab ermittelten oder bestimmten Temperaturmittelwert verglichen und eine
Abweichung zu diesem Wert ermittelt. Bei dem Temperaturmittelwert handelt es sich
beispielweise um einen über die gesamte Messebene gemittelten Temperaturwert, der
aus der ermittelten Temperaturverteilung berechnet wurde. Der Mittelwert kann auch
ein vorab bestimmter Mittelwert von beispielsweise 850-930°C sein. Vorzugsweise wird
jeder Temperaturwert der Temperaturverteilung mit dem Temperaturmittelwert verglichen
und jeweils eine Abweichung bestimmt. Die Menge an Brennstoff, vorgewärmten Rohmehl
und/ oder Verbrennungsluft wird beispielsweise erhöht oder verringert, wenn zumindest
ein Temperaturwert der Temperaturverteilung von dem vorab ermittelten oder bestimmten
Temperaturmittelwert abweicht.
[0017] Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird zumindest ein Bereich in der Messebene
ermittelt, in dem die Abweichungen einen Wert von etwa +/-25-150°C, vorzugsweise +/-50°-100°C,
insbesondere +/-60-80°C übersteigt. Dabei handelt es sich um den Bereich der Messebene,
in dem alle Temperaturwerte der Temperaturverteilung eine Abweichung von etwa +/-25-150°C,
vorzugsweise +/-50°-100°C, insbesondere +/-60-80°C zu dem Temperaturmittelwert übersteigt.
Ein Bereich kann auch lediglich einen Punkt umfassen, der einem Temperaturwert zugeordnet
ist, der die oben beschriebene Abweichung aufweist. Beispielsweise umfasst ein Bereich
eine Mehrzahl von Punkten auf der jeweiligen Messebene, denen jeweils ein Temperaturwert
mit einer oben genannten Abweichung zugeordnet ist. Dies ermöglicht eine Änderung
der Zufuhrmenge an Brennstoff, vorgewärmten Rohmehl und/ oder Verbrennungsluft an
oder in der Nähe des Bereichs der jeweiligen Messebene, an dem die Temperaturdifferenz
zu hoch ist.
[0018] Die Menge an Brennstoff, vorgewärmten Rohmehl und/ oder Verbrennungsluft wird gemäß
einer weiteren Ausführungsform erhöht oder verringert, wenn ein Temperaturwert in
einer der Messebenenen einen vorab ermittelten oder bestimmten Temperaturmittelwert
um etwa +/- 25-150°C, vorzugsweise +/- 50°-100°C, insbesondere +/-60-80°C überschreitet.
[0019] Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Menge an vorgewärmten Rohmehl erhöht,
wenn ein Temperaturwert in einer der Messebenen den vorab ermittelten oder bestimmten
Mittelwert um etwa 25-150°C, vorzugsweise 50°-100°C, insbesondere 60-80°C überschreitet.
Beispielsweise wird die Menge an vorgewärmtem Rohmehl in dem oder in der Nähe des
Bereichs der Messebene zugeführt, in dem die Temperaturwerte den Temperaturmittelwert
um den oben genannten Wert überschreitet. Rohmehl dient als Temperatursenke und ermöglicht
eine lokale Reduzierung der Temperatur, vorzugsweise in dem Bereich, in dem die Temperaturabweichung
den voran genannten Wert überschreitet. Die Menge an Brennstoff wird gemäß einer weiteren
Ausführungsform erhöht, wenn zumindest ein Temperaturwert in der Messebene einen vorab
ermittelten oder bestimmten Temperaturmittelwert um etwa 25-150°C, vorzugsweise 50°-100°C,
insbesondere 60-80°C unterschreitet. Vorzugsweise wird die Menge an Brennstoff in
dem oder in der Nähe des Bereichs der Messebene zugeführt, in dem vorzugsweise alle
Temperaturwerte den Temperaturmittelwert um den oben genannten Wert unterscheitet.
Eine erhöhte Menge an Brennstoff sorgt für eine lokale Temperaturerhöhung in dem Brennraum
des Calcinators. Vorzugsweise wird gleichzeitig die Menge an Verbrennungsluft erhöht.
Insbesondere ist die dem Calcinator zugeführte Menge an Brennstoff konstant, sodass
lediglich die Aufgabemenge an einem der Mehrzahl von Brennstoffeinlässen in Abhängigkeit
der ermittelten Temperaturverteilung variiert wird. Dadurch wird eine relativ genaue
Regelung der Zufuhrmengen erreicht, in Abhängigkeit von dem Ort in dem Calcinator,
an dem die Temperaturabweichungen auftreten, sodass eine lokale Temperaturregelung
innerhalb des Calcinators erfolgt.
[0020] Die Erfindung umfasst auch einen Calcinator einer Zementherstellungsanlage mit einer
Brennkammer, wobei an der Brennkammer zumindest ein Einlass zum Einlassen von vorgewärmten
Rohmehl in die Brennkammer, zumindest ein Brennstoffeinlass zum Einlassen von Brennstoff
in die Brennkammer und zumindest ein Lufteinlass zum Einlassen von Verbrennungsluft
in die Brennkammer angeordnet sind. In der Brennkammer sind zumindest zwei Messebenen
mit jeweils zumindest einer Temperaturmesseinrichtung zur Ermittlung der Temperaturverteilung
in der jeweiligen Messebene angeordnet. Eine Steuerungs-/ Regelungseinrichtung ist
vorgesehen, die derart ausgebildet ist, dass sie die Menge an vorgewärmten Rohmehl,
Brennstoff und/ oder Verbrennungsluft in die Brennkammer in Abhängigkeit der ermittelten
Temperaturverteilung steuert/ regelt.
[0021] Die Brennkammer ist vorzugsweise als Steigleitung ausgebildet, wobei der Materialstrom
aus Brennstoff, Rohmehl und Verbrennungsluft von unten nach oben durch die Steigleitung
strömt. Insbesondere steht die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung mit jeder der Temperaturmesseinrichtungen
in Verbindung, sodass diese die ermittelte Temperaturverteilung an die Steuerungs-/
Regelungseinrichtung übermitteln. Beispielsweise sind eine Mehrzahl von Temperaturmesseinrichtungen
in einer Messebene angeordnet, insbesondere 2 bis 10, vorzugsweise 4 bis 8 oder 6.
[0022] Die mit Bezug auf das Verfahren zum Betreiben eines Calcinators beschriebenen Vorteile
treffen in vorrichtungsmäßiger Entsprechung auch auf den Calcinator zu.
[0023] Gemäß einer Ausführungsform weist zumindest einer der Einlässe zum Einlassen von
vorgewärmten Rohmehl, Brennstoff und/ oder Verbrennungsluft ein Mittel zum Regeln
der Menge an durch den Einlass in die Brennkammer strömendes vorgewärmtes Rohmehl,
Brennstoff und/ oder Verbrennungsluft auf. Vorzugsweise weisen mehrere oder alle der
Einlässe ein solches Mittel auf. Die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung steht gemäß
einer weiteren Ausführungsform mit zumindest einem der Mittel in Verbindung steht,
sodass die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung die Menge an vorgewärmten Rohmehl, Brennstoff
und/ oder Verbrennungsluft in die Brennkammer, vorzugsweise die Steigleitung, in Abhängigkeit
der mittels der Temperaturmesseinrichtung ermittelten Temperatur, insbesondere Temperaturverteilung
steuert/ regelt.
[0024] Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Messebenen in Strömungsrichtung zueinander
beabstandet angeordnet. Vorzugsweise sind die Messebenen parallel zueinander angeordnet.
Jede der Messebenen weist gemäß einer weiteren Ausführungsform eine Mehrzahl von Temperaturmesseinrichtungen
auf, wobei die Temperaturmesseinrichtungen insbesondere gleichmäßig zueinander beabstandet
sind. Die Temperaturmesseinrichtungen sind vorzugsweise an der Innenwand der Brennkammer
des Calcinators angeordnet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Temperaturmesseinrichtung
ein akustischer Sensor. Insbesondere weist der Calcinator eine Mehrzahl von Brennkammern
auf, wobei zumindest eine Brennkammer als Steigleitung ausgebildet ist und jede der
Brennkammern zumindest mit der als Steigleitung ausgebildeten Brennkammer in Verbindung
steht.
Beschreibung der Zeichnungen
[0025] Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf
die beiliegenden Figuren näher erläutert.
- Fig. 1
- zeigt eine schematische Darstellung einer Zementherstellungsanlage mit einem Calcinator
gemäß einem Ausführungsbeispiel.
- Fig. 2
- zeigt eine schematische Darstellung eines Calcinators gemäß einem Ausführungsbeispiel.
- Fig. 3
- zeigt eine schematische Darstellung eines Calcinators gemäß einem Ausführungsbeispiel.
[0026] Fig. 1 zeigt eine Anlage zur Herstellung von beispielsweise Zementklinker mit einem
mehrstufigen Vorwärmer 12 zum Vorwärmen von Zementrohmehl 28, einem Calcinator 16
zum Vorcalcinieren des vorgewärmten Zementrohmehls 14, einen Ofen 22 zum Brennen des
vorcalcinierten Zementrohmehls 18 zu Zementklinker und einen Kühler 26 zum Kühlen
des Zementklinkers. Der Vorwärmer 12 weist beispielhaft vier Zyklonstufen auf, wobei
die erste Zyklonstofe im Anschluss an den Einlass des Zementrohmehls 28 und die letzte,
vierte Zyklonstufe in Strömungsrichtung des Rohmehls vor dem Einlass in den Ofen 22
angeordnet ist. Jede Zyklonstufe weist einen Zyklon auf, der der Abscheidung des Rohmehls
aus dem Materialstrom aus Ofenabgas uns Rohmehl dient. Zwischen der letzten und der
vorletzten Zyklonstufe ist der Calcinator 16 angeordnet, in dem das Rohmehl vorzugsweise
vorcalciniert wird. Die im Ofen 22 entstehenden Heißgase 20 durchströmen zunächst
den Calcinator 16 und anschließend den Vorwärmer 12 im Gegenstrom zu dem Zementrohmehl.
Ferner wird eine im Kühler 22 entstehende Kühlerabluft 24 als Verbrennungsluft im
Calcinator 16 genutzt.
[0027] Fig. 2 zeigt einen Calcinator 16, der eine als Steigleitung ausgebildete Brennkammer
46 mit einem beispielhaft rechteckigen Querschnitt, in der die Verbrennung von Brennstoff
30 zusammen mit Verbrennungsluft 32 zum Erhitzen des vorgewärmten Rohmehls 14 erfolgt.
Die sauerstoffhaltige Verbrennungsluft 32 ist beispielswiese Kühlerabluft gemäß Fig.
1 oder mit Sauerstoff angereicherte Umgebungsluft. Die Steigleitung 46 weist zwei
Einlässe 48, 50 zum
[0028] Einlassen von vorgewärmten Rohmehl 14 in die Steigleitung 46 auf. Es ist ebenfalls
denkbar mehr als zwei Einlässe zum Einlassen von vorgewärmten Rohmehl 14 an der Steigleitung
46 vorzusehen. Die Einlässe 48, 50 sind in der mit dem Pfeil gekennzeichneten Strömungsrichtung
des Materialstroms zueinander beabstandet angeordnet. Beispielsweise sind zwei bis
vier Rohmehleinlässe an dem Calcinator 16 angeordnet, die beispielsweise in Umfangsrichtung
und/ oder in Materialströmungsrichtung zueinander beabstandet sind.
[0029] In Strömungsrichtung des Materials vor den Einlässen 48, 50 sind beispielhaft zwei
Brennstoffeinlässe 52, 54 an der Steigleitung 46 angebracht, durch welche Brennstoff
30 in die Steigleitung 46 eingeleitet wird. Es ist ebenfalls denkbar, eine Mehrzahl
von Brennstoffeinlässen in Umfangsrichtung und/ oder in Materialströmungsrichtung
zueinander beabstandet an der Steigleitung 46 anzuordnen. Zumindest einer der Brennstoffeinlässe
52, 54 kann stromabwärts eines der Einlässe 48 50 angeordnet sein.
[0030] Die Steigleitung 46 weist auch eine Mehrzahl von Lufteinlässen 56, 58 auf, durch
welche Verbrennungsluft 32 in die Steigleitung eingeführt wird. Beispielhaft sind
in Fig. 2 zwei Lufteinlässe 56, 58 gezeigt, wobei die Steigleitung auch mehr als zwei
Lufteinlässe aufweisen kann, die in Umfangsrichtung der Steigleitung 46 und/ oder
in Materialströmungsrichtung zueinander beabstandet an der Steigleitung 46 angebracht
sind. Zumindest einer oder jeder der Einlässe 48, 50, 52, 54, 56, 58 zum Einlassen
von vorgewärmten Rohmehl 14, Brennstoff 30 oder Verbrennungsluft 32 weist insbesondere
Mittel zur Dosierung der Einlassmenge auf, mittels welchem die Menge an vorgewärmten
Rohmehl, Brennstoff oder Verbrennungsluft einstellbar ist. Solche Mittel sind beispielsweise
Klappen, Waagen, volumetrische Dosiereinrichtungen oder Fördereinrichtungen, wie Förderschnecken,
Förderbänder oder pneumatische Transportsysteme.
[0031] In der Steigleitung sind zwei Messebenen 34, 36 angeordnet, die sich im Wesentlichen
orthogonal zur Strömungsrichtung erstrecken und vorzugweise eine Querschnittsebene
der Steigleitung 46 bilden. Die Messebenen 34, 36 sind in Strömungsrichtung des Materials
zueinander beabstandet in der Steigleitung 46 angeordnet und beispielsweise zueinander
parallel. Beispielhaft ist die erste Messebene 34 in Strömungsrichtung hinter der
zweiten Messebene 36 und vorzugsweise zwischen den Einlässen 48, 50 zum Einlassen
von Rohmehl 14 angeordnet. Die zweite Messebene 36 ist beispielhaft zwischen den Brennstoffeinlässen
52, 54 angeordnet.
[0032] In jeder Messebene 34, 36 weist die Steigleitung 46 jeweils eine Mehrzahl von Temperaturmesseinrichtung
40 zum Ermitteln der Temperator innerhalb der Steigleitung 46 auf. Beispielhaft sind
in jeder Messebene 34, 36 jeweils vier Temperaturmesseinrichtung 40 angebracht. Vorzugweise
weist jede Messebene 2-10, vorzugsweise 4-6 Temperaturmesseinrichtungen 40 auf. Die
Temperaturmesseinrichtungen 40 sind vorzugsweise an der Innenwand des Steigrohrs 46
in der Messebene 34, 36 angebracht und insbesondere gleichmäßig zueinander beabstandet
angeordnet. Es ist ebenfalls denkbar, in jeder Messebene 34, 36 lediglich eine Temperaturmesseinrichtung
40 anzuordnen.
[0033] Die Temperaturmesseinrichtungen 40 sind insbesondere dazu ausgebildet eine Temperaturverteilung
innerhalb der Messebene 34, 36 zu ermitteln. Dazu eignet sind insbesondere die Verwendung
eines akustischen Sensors als Temperaturmesseinrichtung.
[0034] Der Calcinator weist vorzugweise einen in Fig. 2 nicht dargestellte Steuerungs-/Regelungseinrichtung
zum Steuern/ Regeln der Materialströme auf. Die Steuerungs-/Regelungseinrichtung ist
mit zumindest einer der Temperaturmesseinrichtungen 40 verbunden, sodass diese die
ermittelte Temperatur, insbesondere die ermittelte Temperaturverteilung in der jeweiligen
Messebene an die Steuerungs-/Regelungseinrichtung übermittelt. Vorzugsweise ist die
Steuerungs-/Regelungseinrichtung mit jeder Temperaturmesseinrichtung 40 des Calcinators
verbunden. Des Weiteren ist die Steuerungs-/Regelungseinrichtung mit den Einlässen
48, 50, 52, 54, 56, 58, insbesondere mit dem Mittel zur Dosierung der Einlassmenge
des jeweiligen Einlasses 48, 50, 52, 54, 56, 58 in Verbindung, sodass die Steuerungs-/Regelungseinrichtung
die Menge an vorgewärmten Rohmehl, Brennstoff und/ oder Verbrennungsluft in den Calcinator
16, insbesondere in die Steigleitung 46 des Calcinators 16 steuert/ regelt. Die Menge
an vorgewärmten Rohmehl, Brennstoff und/ oder Verbrennungsluft in den Calcinator 16
wird insbesondere in Abhängigkeit der vorab mittels der Temperaturmesseinrichtungen
40 ermittelten Temperaturverteilung gesteuert/ geregelt.
[0035] Beispielsweise erfolgt die Steuerung/ Regelung derart, dass eine möglichst gleichmäßige
Temperaturverteilung über die jeweilige Messebene 34, 36 erreicht wird. Vorzugsweise
beträgt die mittlere Temperatur in einer Messebene 34, 36 etwa 700-1100°, vorzugsweise
850-950°C, insbesondere 900°C. Die ermittelte Temperaturverteilung wird vorzugsweise
mit einer voran ermittelten mittleren Temperatur oder einer vorab festgelegten mittleren
Temperatur verglichen. Bei einer Abweichung von dieser Temperatur um beispielsweise
mehr als +/- 25-150°C, vorzugsweise +/-50°-100°C, insbesondere +/-60-80°C, wird die
Menge an vorgewärmten Rohmehl, Brennstoff und / oder Verbrennungsluft in die Steigleitung
46 derart gesteuert/ geregelt, dass die Abweichung der Temperatur auf einen Wert unterhalb
des beschriebenen Wertes verringert.
[0036] Übersteigt beispielsweise die Temperatur in einem bestimmten Bereich innerhalb der
Messebene die ermittelte oder festgelegte mittlere Temperatur um den oben angegebenen
Wert von etwa 25-150°C, vorzugsweise 50°-100°C, insbesondere 60-80°C, wird die Menge
an vorgewärmten Rohmehl, das durch einen der Einlässe 48, 50 in die Steigleitung 46
aufgegeben wird, erhöht. Rohmehl dient als Wärmesenke und verringert die Temperatur
innerhalb der Steigleitung 46. Beispielweise wird die Menge an Rohmehl 14 an dem Einlass
48, 50 erhöht, der dem Bereich der Messebene 34, 36, in dem die Temperatur erhöht
ist, am nächsten ist.
[0037] Unterschreitet die Temperatur in einem bestimmten Bereich innerhalb der Messebene
34, 36 die ermittelte oder festgelegte mittlere Temperatur um etwa 25-150°C, vorzugsweise
50°-100°C, insbesondere 60-80°C, wird die Menge an Brennstoff 30, der in die Steigleitung
46 aufgegeben wird erhöht. Insbesondere wird die Menge an Brennstoff 30 an dem Einlass
52, 54 erhöht, der dem Bereich der Messebene 34, 36, in dem die Temperatur erhöht
ist, am nächsten ist.
[0038] Beispielsweise wird die Menge an Verbrennungsluft erhöht, wenn die Temperatur in
einem bestimmten Bereich innerhalb der Messebene 34, 36 die ermittelte oder festgelegte
mittlere Temperatur um etwa 25-150°C, vorzugsweise 50°-100°C, insbesondere 60-80°C
unterschreitet, wobei vorzugsweise die Menge an Verbrennungsluft an dem Einlass erhöht
wird, der dem Bereich der Messebene 34, 36, in dem die Temperatur erhöht ist, am nächsten
ist.
[0039] Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Calcinators 16 mit einer ersten
Brennkammer 46, die als Steigleitung ausgebildet ist und einer zweiten Brennkammer
44, die mit der ersten Brennkammer derart verbunden ist, dass ein Materialstrom aus
erhitzen Rohmehl 14 von der zweiten Brennkammer 44 in die erste Brennkammer 46 strömt.
Die erste Brennkammer 46 entspricht vorzugweise der mit Bezug auf Fig. 2 beschriebenen
Brennkammer 46, in der zwei Messebenen 34, 36 angeordnet sind. Beispielhaft weist
die erste Brennkammer 46 der Fig. 3 lediglich einen Brennstoffeinlass 52 und einen
Verbrennungslufteinlass 52 auf, die jeweils unterhalb der zweiten, unteren Messebene
angeordnet sind. Des Weiteren weist die erste Brennkammer insbesondere zwei Einlässe
48, 50 zum Einlassen von vorgewärmten Rohmehl 14 auf, wobei der erste Einlass 50 in
Strömungsrichtung des Materialstroms vor dem zweiten Einlass 48 und den Messebenen
34, 36 angeordnet ist und der zweite Einlass 48 stromabwärts des ersten Einlasses
50 und der beiden Messebenen 34, 36 angeordnet ist. Die zweite Brennkammer 44 ist
beispielhaft nicht als Steigleitung ausgebildet. Es ist ebenfalls denkbar, mehr als
zwei Brennkammern 44, 46 in dem Calcinator 16 vorzusehen, wobei die Brennkammern 44,
46 miteinander verbunden sind und zumindest eine Brennkammer 44, 46 als Steigleitung
ausgebildet ist.
[0040] Die untere der beiden Messebenen 34, 36 erstreckt sich von der ersten Brennkammer
46 in die zweite Brennkammer 44. Die zweite Brennkammer 44 weist beispielhaft einen
Brennstoffeinlass 60 zum Einlassen von Brennstoff in die zweite Brennkammer 44 auf.
Die zweite Brennkammer 44 weist beispielhaft einen im Wesentlichen horizontalen Auflagebereich
zur Aufnahme von Brennstoff 30 auf, wobei der Brennstoffeinlass 60 derart angeordnet
ist, dass Brennstoff 30 aus dem Brennstoffeinlass 60 auf den Auflagebereich fällt.
Des Weiteren weist die zweite Brennkammer 44 einen Verbrennungslufteinlass 62 und
einen Einlass 64 zum Einlassen von vorgewärmten Rohmehl 14 auf. An den horizontalen
Auflagebereich der zweiten Brennkammer 44 schließt sich ein vertikal abfallender Bereich,
insbesondere ein Rutsche, an, der in die zweite Brennkammer 46 mündet. Der Brennstoff
30 wird beispielsweise nach einer ausreichenden Verweilzeit auf dem Auflagebereich
in den abfallenden Bereich geschoben. Dies kann vorzugsweise durch mechanische Fördereinrichtungen
wir Förderschnecken oder Schieber oder auch pneumatische Luftstoßeinrichtungen erfolgen.
Der Brennstoff 30 der zweiten Brennkammer wird anschließend von dem Materialstrom
der als Steigleitung 46 ausgebildeten ersten Brennkammer erfasst und weiter verbrannt.
[0041] In der zweiten Brennkammer 44 ist lediglich eine Messebene 36 angeordnet. Die sich
von der zweiten Brennkammer 44 in einem Winkel zur Horizontalen von etwa 10- 60°,
vorzugswiese 20-50°, insbesondere 45° in die erste Brennkammer 46 erstreckt. Die Fläche
der unteren, zweiten Messebene 36 ist daher vorzugsweise größer als die Fläche der
ersten darüber angeordnete Messebene 34, die sich lediglich innerhalb der ersten Brennkammer
46 erstreckt. Die zweite Messebene 36 weist beispielhalft acht Temperaturmesseinrichtungen
40 auf, die vorzugsweise gleichmäßig zueinander beabstandet an der Innenseite der
ersten und zweiten Brennkammer 44, 46 angebracht sind. Eine davon abweichende Anzahl
an Temperaturmesseinrichtungen 40, wie beispielsweise 10 bis 20 Temperaturmesseinrichtungen
40 ist ebenfalls denkbar. Die Temperaturmesseinrichtungen 40 der zweiten Messebene
36 ermitteln eine Temperaturverteilung der sich von der ersten Brennkammer 46 in die
zweite Brennkammer 44 ersteckenden Messebene 36. Die Anordnung der ersten Messebene
entspricht der mit Bezug auf Fig. 2 beschriebenen Anordnung der Messebene 34.
[0042] Zumindest eine oder alle Temperaturmesseinrichtungen 40 der ersten und zweiten Messebenen
34, 36 sind ebenfalls mit einer nicht dargestellten Steuerungs-/Regelungseinrichtung
zum Steuern/ Regeln der Materialströme auf, wobei die ermittelte Temperatur, insbesondere
die ermittelte Temperaturverteilung in der jeweiligen Messebene an die Steuerungs-/Regelungseinrichtung
übermittelt wird. Des Weiteren ist die Steuerungs-/Regelungseinrichtung mit den Einlässen
48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64 insbesondere mit dem Mittel zur Dosierung der Einlassmenge
des jeweiligen Einlasses 48-64 in Verbindung, sodass die Steuerungs-/Regelungseinrichtung
die Menge an vorgewärmten Rohmehl, Brennstoff und/ oder Verbrennungsluft in den Calcinator
16, insbesondere in die erste und/oder zweite Brennkammer 44, 46 des Calcinators 16
steuert/ regelt. Die Menge an vorgewärmten Rohmehl, Brennstoff und/ oder Verbrennungsluft
in den Calcinator 16 wird wie bereits mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben, in Abhängigkeit
der vorab mittels der Temperaturmesseinrichtungen 40 ermittelten Temperaturverteilung
gesteuert/ geregelt.
[0043] Übersteigt beispielsweise die Temperatur in einem Bereich innerhalb der zweiten Messebene
36, der innerhalb der ersten Brennkammer 46 liegt, die ermittelte oder festgelegte
mittlere Temperatur um den oben angegebenen Wert von etwa 25-150°C, vorzugsweise 50°-100°C,
insbesondere 60-80°C, wird die Menge an vorgewärmten Rohmehl, das durch einen der
Einlässe 48, 50 in die erste Brennkammer 46 aufgegeben wird, erhöht. Die Menge an
vorgewärmten Rohmehl, das durch einen den Einlass 60 in die zweite Brennkammer 46
aufgegeben wird, wird erhöht, wenn die Temperatur in einem Bereich innerhalb der zweiten
Messebene 36, der innerhalb der zweiten Brennkammer 44 liegt, die ermittelte oder
festgelegte mittlere Temperatur um den oben angegebenen Wert von etwa 25-150°C, vorzugsweise
50°-100°C, insbesondere 60-80°C übersteigt.
[0044] Unterschreitet die Temperatur in einem Bereich innerhalb der zweiten Messebene 36,
der innerhalb der ersten Brennkammer 46 liegt, die ermittelte oder festgelegte mittlere
Temperatur um etwa 25-150°C, vorzugsweise 50°-100°C, insbesondere 60-80°C, wird die
Menge an Brennstoff 30, der in die erste Brennkammer 46 aufgegeben wird erhöht. Insbesondere
wird die Menge an Brennstoff 30 an dem Einlass 52, 54 erhöht, der dem Bereich der
Messebene 34, 36, in dem die Temperatur erhöht ist, am nächsten ist.
[0045] Beispielsweise wird die Menge an Verbrennungsluft, die in die erste Brennkammer 46
aufgegeben wird, erhöht, wenn die Temperatur in einem bestimmten Bereich in einem
Bereich innerhalb der zweiten Messebene 36, der innerhalb der ersten Brennkammer 46
liegt, die ermittelte oder festgelegte mittlere Temperatur um etwa 25-150°C, vorzugsweise
50°-100°C, insbesondere 60-80°C unterschreitet. Auf die gleiche Weise wird die Menge
an Verbrennungsluft in der zweiten Brennkammer geregelt.
[0046] Eine Regelung der Menge an Brennstoff, Verbrennungsluft und/ oder vorgewärmten Rohmehl
in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur, insbesondere der Temperaturverteilung,
ermöglicht eine optimale Verbrennung, wobei gleichzeitig eine Beschädigung des Calcinators
durch überhitze verhindert wird. Auch ein optimales Erhitzen des Rohmehls zum Erreichen
einer Kalzinierung wird durch den voran beschriebenen Calcinator erreicht.
Bezugszeichenliste
[0047]
10 Anlage zur Herstellung von Zement
12 Vorwärmer
14 vorgewärmtes Rohmehl
16 Calcinator
18 vorcalciniertes Rohmehl
20 Heißgase
22 Ofen
24 Kühlerabluft
26 Kühler
28 Rohmehl
30 Brennstoff
32 Verbrennungsluft
34 erste Messebene
36 zweite Messebene
40 Temperaturmesseinrichtung
44 Brennkammer
46 Steigleitung
46 Einlass zum Einlassen von vorgewärmten Rohmehl
50 Einlass zum Einlassen von vorgewärmten Rohmehl
52 Brennstoffeinlass
54 Brennstoffeinlass
56 Verbrennungslufteinlass
58 Verbrennungslufteinlass
60 Brennstoffeinlass
62 Verbrennungslufteinlass
64 Einlass zum Einlassen von vorgewärmten Rohmehl
1. Verfahren zum Betreiben eines Calcinators (16) einer Zementherstellungsanlage aufweisend
die Schritte
- Ermitteln jeweils einer Temperaturverteilung in zumindest zwei Messebenen (34, 36)
innerhalb des Calcinators (16), und gekennzeichnet durch
- Regeln/ Steuern einer Menge an Brennstoff (30), vorgewärmten Rohmehl (14) und/oder
Verbrennungsluft (32) in den Calcinator (16) in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturverteilungen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Ermittlung der Temperaturverteilung in zumindest
zwei Messebenen (34, 36) gleichzeitig erfolgt.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich die zumindest zwei Messebenen
(34, 36) quer zur Strömungsrichtung des Materialstroms aus Rohmehl (14) und/oder des
Brennstoff (30) in dem Calcinator (16) erstrecken.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ermittlung zumindest einer
der Temperaturverteilungen akustisch erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die ermittelten Temperaturverteilungen
mit einem vorab ermittelten oder bestimmten Temperaturmittelwert verglichen werden
und eine Abweichung zu diesem Temperaturmittelwert ermittelt wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Bereich in der
Messebene (34, 36) ermittelt wird, in dem die Abweichung einen Wert von etwa +/-25-150°C,
vorzugsweise +/-50°-100°C, insbesondere +/-60-80°C übersteigt.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Menge an Brennstoff (30),
vorgewärmten Rohmehl (14) und/ oder Verbrennungsluft (32) erhöht oder verringert wird,
wenn ein Temperaturwert einer der Temperaturverteilungen in der jeweiligen Messebene
(34, 36) einen vorab ermittelten oder bestimmten Temperaturmittelwert um etwa +/-
25-150°C, vorzugsweise +/- 50°-100°C, insbesondere +/-60-80°C überschreitet.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Menge an vorgewärmten
Rohmehl (14) erhöht wird, wenn ein Temperaturwert einer der Temperaturverteilungen
in der jeweiligen Messebene (34, 36) den vorab ermittelten oder bestimmten Temperaturmittelwert
um etwa 25-150°C, vorzugsweise 50°-100°C, insbesondere 60-80°C überschreitet.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Menge an Brennstoff erhöht
wird, wenn ein Temperaturwert einer der Temperaturverteilungen in der jeweiligen Messebene
einen vorab ermittelten oder bestimmten Temperaturmittelwert um etwa 25-150°C, vorzugsweise
50°-100°C, insbesondere 60-80°C unterschreitet.
10. Calcinator (16) einer Zementherstellungsanlage mit einer Brennkammer (44, 46), wobei
an der Brennkammer (46) zumindest ein Einlass (48, 50, 64) zum Einlassen von vorgewärmten
Rohmehl (14) in die Brennkammer (44, 46),
zumindest ein Brennstoffeinlass (52, 54, 60) zum Einlassen von Brennstoff (30) in
die Brennkammer (44, 46) und
zumindest ein Lufteinlass (56, 58, 62) zum Einlassen von Verbrennungsluft (32) in
die Brennkammer (44, 46) angeordnet sind, und dadurch gekennzeichnet, dass in der Brennkammer (44, 46) zumindest zwei Messebenen (34, 36) mit jeweils zumindest
einer Temperaturmesseinrichtung (40) zur Ermittlung einer Temperaturverteilung in
der jeweiligen Messebene (34, 36) angeordnet sind, und
eine Steuerungs-/ Regelungseinrichtung vorgesehen ist, die derart ausgebildet ist,
dass sie die Menge an vorgewärmten Rohmehl (14), Brennstoff (30) und/ oder Verbrennungsluft
(32) in die Brennkammer (44, 46) in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturverteilung
steuert/ regelt.
11. Calcinator (16) nach Anspruch 10, wobei zumindest einer der Einlässe (48-64) zum Einlassen
von vorgewärmten Rohmehl (14), Brennstoff (30) und/ oder Verbrennungsluft (32) ein
Mittel zum Dosieren der Menge durch den Einlass (48-64) in die Brennkammer strömendes
vorgewärmtes Rohmehl (14), Brennstoff (30) und/ oder Verbrennungsluft (32).
12. Calcinator (16) nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung
mit zumindest einem Mittel in Verbindung steht, sodass die Steuerungs-/ Regelungseinrichtung
die Menge an vorgewärmten Rohmehl (14), Brennstoff (30) und/ oder Verbrennungsluft
(32) in die Brennkammer (44, 46) in Abhängigkeit der mittels der Temperaturmesseinrichtung
(40) ermittelten Temperatur, insbesondere Temperaturverteilung steuert/ regelt.
13. Calcinator (16) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Messebenen (34, 36)
in Strömungsrichtung des Materialstroms zueinander beabstandet sind.
14. Calcinator (16) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei jede Messebene (34, 36)
eine Mehrzahl von Temperaturmesseinrichtungen (40) aufweist und wobei die Temperaturmesseinrichtungen
(40) gleichmäßig zueinander beabstandet sind.
15. Calcinator (16) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die Temperaturmesseinrichtung
(40) ein akustischer Sensor ist.
1. A method of operating a calciner (16) of a cement production plant, having the steps
of
- ascertaining a temperature distribution in each of at least two measurement planes
(34, 36) within the calciner (16), and characterized by
- closed-loop/open-loop control of an amount of fuel (30), preheated raw meal (14)
and/or combustion air (32) into the calciner (16) as a function of the temperature
distributions ascertained.
2. The method as claimed in claim 1, wherein the temperature distribution in at least
two measurement planes (34, 36) is ascertained simultaneously.
3. The method as claimed in either of the preceding claims, wherein the at least two
measurement planes (34, 36) extend transverse to the flow direction of the material
flow of raw meal (14) and/or of the fuel (30) in the calciner (16).
4. The method as claimed in any of the preceding claims, wherein at least one of the
temperature distributions is ascertained acoustically.
5. The method as claimed in any of the preceding claims, wherein the temperature distributions
ascertained are compared with a temperature average ascertained or determined beforehand
and a variance from this temperature average is ascertained.
6. The method as claimed in any of the preceding claims, wherein at least one region
in the measurement plane (34, 36) in which the variance exceeds a value of about +/-25-150°C,
preferably +/-50°-100°C, especially +/-60-80°C is ascertained.
7. The method as claimed in any of the preceding claims, wherein the amount of fuel (30),
preheated raw meal (14) and/or combustion air (32) is increased or reduced when a
temperature value of one of the temperature distributions in the respective measurement
plane (34, 36) exceeds a temperature average ascertained or determined beforehand
by about +/-25-150°C, preferably +/-50°-100°C, especially +/-60-80°C.
8. The method as claimed in any of the preceding claims, wherein the amount of preheated
raw meal (14) is increased when a temperature value of one of the temperature distributions
in the respective measurement plane (34, 36) exceeds the temperature average ascertained
or determined beforehand by 25-150°C, preferably 50°-100°C, especially 60-80°C.
9. The method as claimed in any of the preceding claims, wherein the amount of fuel is
increased when a temperature value of one of the temperature distributions in the
respective measurement plane is below a temperature average ascertained or determined
beforehand by about 25-150°C, preferably 50°-100°C, especially 60-80°C.
10. A calciner (16) of a cement production plant having a combustion chamber (44, 46),
wherein
the combustion chamber (46) incorporates at least one inlet (48, 50, 64) for admission
of preheated raw meal (14) into the combustion chamber (44, 46),
at least one fuel inlet (52, 54, 60) for admission of fuel (30) into the combustion
chamber (44, 46) and
at least one air inlet (56, 58, 62) for admission of combustion air (32) into the
combustion chamber (44, 46), characterized in that
the combustion chamber (44, 46) incorporates at least two measurement planes (34,
36) each having at least one temperature measurement device (40) for ascertaining
a temperature distribution in the respective measurement plane (34, 36), and
an open-loop/closed-loop control device is provided, which is set up so as to control
the amount of preheated raw meal (14), fuel (30) and/or combustion air (32) into the
combustion chamber (44, 46) as a function of the temperature distribution ascertained.
11. The calciner (16) as claimed in claim 10, wherein at least one of the inlets (48-64)
for admission of preheated raw meal (14), fuel (30) and/or combustion air (32) a means
of metering of the amount of preheated raw meal (14), fuel (30) and/or combustion
air (32) flowing into the combustion chamber through the inlet (48-64).
12. The calciner (16) as claimed in claim 10 or 11, wherein the open-loop/closed-loop
control device is connected to at least one means, such that the open-loop/closed-loop
control device controls the amount of preheated raw meal (14), fuel (30) and/or combustion
air (32) into the combustion chamber (44, 46) as a function of the temperature, especially
temperature distribution, ascertained by means of the temperature measurement device
(40).
13. The calciner (16) as claimed in any of claims 10 to 12, wherein the measurement planes
(34, 36) are spaced apart from one another in the flow direction of the material flow.
14. The calciner (16) as claimed in any of claims 10 to 13, wherein each measurement plane
(34, 36) has a multitude of temperature measurement devices (40) and wherein the temperature
measurement devices (40) are spaced apart uniformly from one another.
15. The calciner (16) as claimed in any of claims 10 to 14, wherein the temperature measurement
device (40) is an acoustic sensor.
1. Procédé d'exploitation d'un calcinateur (16) d'une installation de production de ciment,
comprenant les étapes suivantes :
- la détermination respective d'une distribution de température dans au moins deux
plans de mesure (34, 36) à l'intérieur du calcinateur (16), et caractérisé par
- la régulation/commande d'une quantité de combustible (30), de farine crue préchauffée
(14) et/ou d'air de combustion (32) dans le calcinateur (16) en fonction des distributions
de température déterminées.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la détermination de la distribution
de température a lieu simultanément dans au moins deux plans de mesure (34, 36) .
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les au
moins deux plans de mesure (34, 36) s'étendent perpendiculairement à la direction
d'écoulement du courant de matériau de farine crue (14) et/ou de combustible (30)
dans le calcinateur (16) .
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la détermination
d'au moins une des distributions de température a lieu de manière acoustique.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les distributions
de température déterminées sont comparées à une valeur moyenne de température déterminée
ou établie auparavant et une déviation par rapport à cette valeur moyenne de température
est déterminée.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins
une zone dans le plan de mesure (34, 36) est déterminée, dans laquelle la déviation
dépasse une valeur d'environ +/-25-150 °C, de préférence +/-50-100 °C, notamment +/-60-80
°C.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la quantité
de combustible (30), de farine crue préchauffée (14) et/ou d'air de combustion (32)
est augmentée ou diminuée lorsqu'une valeur de température d'une des distributions
de température dans le plan de mesure respectif (34, 36) dépasse une valeur moyenne
de température déterminée ou établie auparavant d'environ +/-25-150 °C, de préférence
+/-50-100 °C, notamment +/-60-80 °C.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la quantité
de farine crue préchauffée (14) est augmentée lorsqu'une valeur de température d'une
des distributions de température dans le plan de mesure respectif (34, 36) dépasse
la valeur moyenne de température déterminée ou établie auparavant d'environ 25-150
°C, de préférence 50-100 °C, notamment 60-80 °C.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la quantité
de combustible est augmentée lorsqu'une valeur de température d'une des distributions
de température dans le plan de mesure respectif dépasse une valeur moyenne de température
déterminée ou établie auparavant d'environ 25-150 °C, de préférence 50-100 °C, notamment
60-80 °C.
10. Calcinateur (16) d'une installation de production de ciment, comportant une chambre
de combustion (44, 46), au moins une entrée (48, 50, 64) pour l'introduction de la
farine brute préchauffée (14) dans la chambre de combustion (44, 46),
au moins une entrée de combustible (52, 54, 60) pour l'introduction de combustible
(30) dans la chambre de combustion (44, 46) et
au moins une entrée d'air (56, 58, 62) pour l'introduction d'air de combustion (32)
dans la chambre de combustion (44, 46) étant agencées sur la chambre de combustion
(46), et caractérisé en ce qu'au moins deux plans de mesure (34, 36), comportant chacun au moins un dispositif de
mesure de la température (40) pour la détermination d'une distribution de température
dans chaque plan de mesure (34, 36) sont agencés dans la chambre de combustion (44,
46), et
un dispositif de commande/régulation est prévu, qui est configuré de telle sorte qu'il
commande/régule la quantité de farine brute préchauffée (14), de combustible (30)
et/ou d'air de combustion (32) dans la chambre de combustion (44, 46) en fonction
de la distribution de température déterminée.
11. Calcinateur (16) selon la revendication 10, dans lequel au moins une des entrées (48-64)
pour l'introduction de farine brute préchauffée (14), de combustible (30) et/ou d'air
de combustion (32) comprend un moyen pour le dosage de la quantité de farine brut
préchauffée (14), de combustible (30) et/ou d'air de combustion (32) s'écoulant à
travers l'entrée (48-64) dans la chambre de combustion.
12. Calcinateur (16) selon la revendication 10 ou 11, dans lequel le dispositif de commande/régulation
est en connexion avec au moins un moyen, de telle sorte que le dispositif de régulation/commande
régule/commande la quantité de farine crue préchauffée (14), de combustible (30) et/ou
d'air de combustion (32) dans la chambre de combustion (44, 46) en fonction de la
température, notamment de la distribution de température, déterminée au moyen du dispositif
de mesure de la température (40).
13. Calcinateur (16) selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel les
plans de mesure (34, 36) sont espacés les uns des autres dans la direction d'écoulement
du courant de matière.
14. Calcinateur (16) selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, dans lequel chaque
plan de mesure (34, 36) comprend une pluralité de dispositifs de mesure de la température
(40) et dans lequel les dispositifs de mesure de la température (40) sont espacés
uniformément les uns des autres.
15. Calcinateur (16) selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, dans lequel le
dispositif de mesure de la température (40) est un capteur acoustique.