专利名称：燃烧材料块的方法及竖炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及燃烧块状材料的一种方法及一种竖炉。
背景技术：
DE 3209836C2公开了一种在竖炉中制作僵烧白云石的方法。另外，AT248941B启 示了 一种包括以单流和逆流操作的两个炉身的竖炉。在水泥产品中使用所谓的SNCR方法来减少废气中的NOx含量。在此方法中，通过 将含氨液体经喷嘴注入管式转炉或煅烧炉中来降低废气中NOx的比例。SNCR反应的最佳温 度窗口是在850°C -1150°C的范围内。US 2008/0032247也描述了将污染物还原剂经喷嘴注入竖炉。该文件建议以干粉 末方式将含氨剂引入预热带和煅烧带之间的材料堆中。虽然SNCR方法的最佳温度在该区 域有优势，但是很难将污染物还原剂分散在材料层中。因此，这并非满意的效度，而且可能 不符合目前和将来排放限度的要求。EP 1930303A1公开了一种热处理原材料的方法，尤其是竖炉中的水泥生料、石灰 石、白云石或镁砂。由于用作燃料的原始沼气的氨含量，使得到的氧化氮减少。如有必要， 可以加入更多的氨作为还原剂，有可能在位于反应或燃烧带下游的实际反应带或者是脱氮 带中发生氧化氮还原。
发明内容
因此，本发明的目的是为了在竖炉中简化NOx反应并提高效率。按照本发明，通过权利要求1和11的特征来达成该目的。在本发明的在竖炉中燃烧块状材料的方法中，具有材料堆表面的材料堆是在竖炉 中形成的，藉由至少一支燃烧器喷枪将燃料施加到燃烧带，产生的废气流充满污染物。竖炉 以这样一种方式操作，以致于将材料堆表面的温度设定为900°C -1100°C，并在材料堆表面 上方加入NOx还原剂。执行本发明方法的竖炉具有带至少一支燃烧器喷枪的燃烧带，以及用于添加NOx 还原剂的设备，于操作期间，该设备定位在形成的材料堆表面的上方。正规操作具有预热带、煅烧和/或烧结带以及冷却带的竖炉时，材料堆表面的温 度在低于800°c的范围内，也就是说，是在被认为对SNCR方法不利的温度范围内。因此，本发明建议以这样一种方式操作竖炉，以致于将材料堆表面的温度设定为 9000C -1100°C。换句话说材料堆表面的温度会升高直到达到SNCR方法的最佳温度范围， 以致于可在材料堆表面的上方、特别是正好在材料堆表面上面添加NOx还原剂。事实上，由 于在该区域没有材料，因此能够较佳地分散NOx还原剂。另外，可以用简单的方式引入还原 剂的设备，诸如喷嘴或喷枪，因为它不会与待燃材料接触，因而不会相应地机械加载。本发明另外的形式为从属权利要求的主题。能够较好地分散和允许与NOx快速反应的液体优选作为NOx还原剂。
待燃材料从上面供应到竖炉中，并藉由排放系统从下部排放。以这样一种方式控 制排放，以致于材料堆表面总是处于添加NOx还原剂的位置的下面。燃烧所需的燃气，一方面由经燃烧器喷枪施加到燃烧带的一次空气形成，另一方 面包括施加到竖炉下部而因此被预先加热的二次空气。燃烧带的温度优选为从1500°C至 2200 "C。也可以设置成监控材料堆表面的温度，竖炉中的边际条件根据温度作这样的调 节，以致于将材料表面的温度设定在900°C -1100°C范围内。NOx还原剂的添加量主要取决于废气流的污染物负荷，而且可由适合的控制电路 作出调节。
下文以描述和附图方式更详细解释本发明的优点和方式。附图所示为竖炉的示意图。
具体实施例方式图中示出，竖炉1的上部具有用于供应由块状待燃材料构成的新料3的进给装置 2，下部具有用于排放烧过材料5的排放系统4。还设有燃烧带6，至少一支、但优选多支燃 烧器喷枪7设置在燃烧带6中，这些喷枪优选布置在多个高度上。由燃烧器喷枪施加燃料 8和一次空气9。此外，优选通过排放系统4将二次空气10施加到竖炉的下部并流经材料堆去到燃 烧带6，因此而被加热。通过调节二次空气对一次空气的速率，燃烧带中的温度可优选设定 为从1500°C至2200°C。为了达到该温度，优选使用二次空气而非一次空气。操作时，在竖炉中形成材料堆12，材料堆表面13的高度由供应的新料3的量以及 退出的烧过材料5的量来确定。材料堆表面13和进给装置2之间保持为自由空间，其中， 新料3向下落，而来自材料堆的废气14则沿向上的方向被输出。添加NOx还原剂的设备11也设置在该区。例如通过液体喷枪可以形成该设备11。 NOx还原剂优选至少包含氨和/或尿素成分。用于添加NOx还原剂的设备11因此定位在材 料堆表面的上方，也就是说，在材料堆表面和进给装置2之间的区域内。因此，NOx还原剂易 于以很均勻的方式分散在材料堆表面13上而被引入废气流中。相对而言，用于引入NOx还原剂的设备11正好布置在材料表面的上方，无论在什 么情况下都处于材料堆表面和进给装置2之间的一半区域、优选在开始的四分之一区域的 位置中。操作期间，进给装置2和排放系统4以这样一种方式受到控制用于添加NOx还原 剂的设备11总是设置在正在形成的材料堆表面13的上方。也可将冷却介质15施加到竖炉1的上部，目的是降低废气14的温度。将材料堆表面的温度升高至900°C -1100°C的范围，并在材料堆表面上方添加NOx 还原剂，也就是说，在材料堆的外部区域中，以简单的方式就可获得还原剂较佳的分散以及 因此在污染物中的高效度反应。
权利要求
1.一种在竖炉(1)中燃烧块状材料的方法，其中在所述竖炉中形成具有材料堆表面 (13)的材料堆(1 以及通过至少一支喷枪向燃烧带(6)供给燃料(8)，所产生的废气流充 满污染物，而NOx还原剂也被引入竖炉中，其特征在于，所述竖炉以这样一种方式操作，以致 于材料堆表面的温度被设定为900°C -1100°C，以及所述NOx还原剂会在所述材料堆表面的 上方添加。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使用液体作为NOx还原剂。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还设置排放系统G)，烧过的材料通过所述 排放系统从所述竖炉(1)排放，所述排放以这样一种方式控制，以致于材料堆表面(13)总 是处于添加NOx还原剂的位置的下面。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，添加二次空气(10)到所述竖炉(1)的下部， 并将所述竖炉中产生的废气(14)从所述竖炉的上部输出。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，特别通过所述喷枪(7)施加一次空气(9)到 燃烧带(6)，二次空气(10)的比例大于所述一次空气(9)的比例。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将用于降低所述废气温度的冷却介质(15) 施加到添加所述NOx还原剂的位置的上方。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，经喷嘴注入所述竖炉(1)中的NOx还原剂的 量根据来自燃烧带(6)的废气流的污染物负荷作出调节。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述NOx还原剂至少包含氨和/或尿素成分。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，燃烧带(6)中的温度从1200°C至M00°C，优 选从 1500 0C M 2200 0C ο
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，监控所述材料堆表面的温度。
11.用于实施根据上述权利要求中的一或多项所述的方法的竖炉(1)，所述竖炉具有 带至少一支燃烧器喷枪(7)的燃烧带(6)，以及用于添加NOx还原剂的设备(11)，其特征在 于，于操作期间，所述的用于添加NOx还原剂的设备(11)定位在形成的材料堆表面(13)的 上方。
全文摘要
在按照本发明的在竖炉中燃烧材料块的方法中，在所述竖炉中形成材料堆，所述材料堆具有材料堆表面，以及通过至少一支燃烧器喷枪将燃料供应到燃烧带中，其中，所产生的废气流充满污染物。竖炉以这样一种方式操作，以致于材料堆表面的温度被设定为900℃-1100℃，并在所述材料堆表面的上方加入NOx还原剂。
文档编号F27D17/00GK102112832SQ200980129213
公开日2011年6月29日 申请日期2009年8月12日 优先权日2008年8月25日
发明者C·拜尔, D·谢弗 申请人:坡利西斯股份公司