在链箅机-回转窑球化炉中实现低NOx的装置和方法

专利名称：在链箅机-回转窑球化炉中实现低NOx的装置和方法
技术领域：
这个技术包括炉排(grate)、回转窑(rotary kiln)、冷却器以及链箅机-回转窑(grate-kiln)球化炉的其他部件。
背景技术：
该链箅机-回转窑球化工艺是将铁矿石硬化为适于运输以及适于后续在高炉和炼钢中使用的球粒。铁矿石粉与其他材料混合(例如白云石和皂土)并且形成圆球，其之后可以装载在移动的炉排上，并且在该炉排上被干燥、预热以及局部硬化。最终的硬化发生在这些球粒从该炉排排到大型的回转窑时，在那里利用大型燃烧器将处理空气流点燃而将这些球粒加热到2400-2500F，在燃烧产物中有过量的氧气。(在有些情况下，矿石中的铁的氧化物也对该过程提供热量。)然后，这些球粒在冷却器中通过迫使环境空气流通过这些球粒而冷却。该窑的处理空气流是热空气，其通过在该冷却器中冷却这些球粒并结合该窑燃烧器的燃烧产物而生成。 由于在该炉排和窑部分中传递到这些球粒的热量是重新生成到冷却器中的处理空气中的，所以这个过程是非常节能，但是这个过程所需要的窑中的大量过量的氧气以及空气从冷却器进入窑的空气的高温结合还会产生非常高的NOx。减小该窑燃烧器产生的NOx而同时保持通过使用该处理空气保持较高的处理效率是非常有价值的。有一些其他类似的工艺，其包含由燃烧器点燃的回转窑并提供通过在冷却器中冷却产品而预加热的处理空气流。本发明同样适用于这些工艺。典型的现有链箅机-回转窑球化炉包含大型回转窑(由一个或两个非常高容量的(100至500MMBtu/h)窑燃烧器点燃)，其在过量的高温预热空气中燃烧烃燃料，通常是天然气、燃油、碳或生物质，以提供硬化铁矿石球粒所需要的高温(2400-2500F)氧化环境。典型的窑是由单个大型的燃烧器，具有非常长的高温火焰。大的火焰包面产生非常大的火焰与高温氧化物之间的分界面积，以及较长的存续时间。因此，大的火焰包面、高预热温度、高火焰温度以及燃烧区域大量过量的氧气全部在一起而产生非常高的NOx排放。现有设计非常省油，因为存储在球粒中的热量传递到预热空气而高达2000F的温度；之后，这个空气随后用于干燥和加热这些球粒，以及作为将该处理气体加热到所需温度而需要的燃料的氧化剂。问题是实现工艺省油的那些因素极大促成了 NOx的形成。大多数现有低NOx燃烧器使用的策略要么在高温富氧环境下不能很好运转，要么对燃料效率有极大的负面影响。仅有的其他可用的降低NOx的方式是后处理方法，例如SCR，SNCR,以及L0-T0X。这些方法要么实施非常昂贵，需要在该工艺中输入很大的额外能量，要么无法结合在该工艺中。在最大化燃料效率并且无节制排放的情况下，现有装置具有直观的意义，因为温度最高的余热利用(recuperated)冷却空气流用在该工艺的最高温度部分。图1、2以及3示出典型的现有技术的构造。图I中，热的硬化球粒从窑10进入冷却器12。冷却空气鼓风机14将冷却空气流吹到该冷却器12中的球粒上方，冷却这些球粒并且加热冷却空气。该鼓风机14是气体流动装置的一部分，该装置包括鼓风机、燃烧器、管道、流量控制装置、控制器以及所需的其他已知设备，形成为该硬化工艺提供加热的处理空气和其他反应物质的构造。该冷却器12通常分成多个段或部分20，从最靠近该窑10的排放端22的部分20离开的冷却空气比从离该窑10的该排放端22较远的部分20离开的冷却空气热。在回转路径的冷却器的情形中，例如环形冷却器，上面使用的词语“最靠近”和“较远”指的是球粒沿着该冷却器12的回转路径行进的距离，而不是距离该窑10的排放端的直线距离。图I中，从冷却器12的最热部分20离开的大约2000F的空气在进入窑10之前通过排风罩和管道组成的结构24。窑燃烧器26通常在该窑10的排放端22中燃烧一种或多种燃料，例如天然气、燃油、煤炭、生物燃料等。该窑燃烧器26通常提供有燃烧空气流，该空气流比完全燃烧该空气所需的量少得多。来自该冷却器12的处理空气包括相比燃烧燃料所需大量过剩的空气，因此在完全燃烧这些燃料之后，该处理空气中通常有10%到16%的 氧气离开该窑10。离开该窑10的处理气体通过一个或多个管道30到达传送炉排36的最后预热区域34。干燥的以及部分硬化的球粒从该炉排36排进该窑10，在该窑中完成硬化工艺。利用处理气体鼓风机38引发处于大约2400F的处理气体流过卧在炉排36上的球粒，预热这些球粒；在这一过程中，该处理气体在进入该处理气体鼓风机38之前被冷却到大约600F。该处理气体鼓风机38然后将处理气体经过管道40排进该炉排36的干燥部分42。这些处于大约环境温度的球粒在该炉排36的自由端44进入该干燥部分42。在干燥这些球粒过程中，在通过抽风式风扇46和烟園48排入大气之前，该处理气体被进一步冷却到通常200到400F之间的温度。废气通常还利用例如旋风分离器、静电除尘器或袋式除尘器(均未示)进行处理以在排放到烟 之前去除微粒。通常，在最前面的干燥部分42和最后的预热部分34之间有一个或多个干燥和/或预热部分中间段50。在一个典型的构造中(图I)，来自该冷却器12的中间部分20的处于大约1300F的热空气被空气加热器52进一步加热到大约1500F，然后被输送到该炉排36的中间部分50之一。该空气加热器52被燃烧器54使用燃料点燃(通常是天然气、丙烷或燃油)以提供将热空气的温度升高到所需程度必须的热量。来自该空气加热器52的处理气体然后通过一个或多个中间干燥/预热部分50抽出，有时是上升气流和下降气流构造的组合(未示)，然后通过气体清洁设备(未示)进行如前所述的处理，之后排到大气中。一种稍有不同的已知构造如图2所示。图2和图I之间的差别是，在图2中，来自该冷却器12的中间部分20的处理气体不经过该空气加热器52。而是，该空气加热器52结合来自稀释空气鼓风机56的稀释空气流(或者替代方式是来自组合的空气加热器燃烧空气和稀释空气鼓风机-这个替代方式未示)以产生可能2000F的热气体流，其与该冷却器12的中间段20的进入空气流混合以产生1500F的混合处理气体，具有更高的总的质量流率，然后被引入炉排，如图I。现有技术另一已知的构造在图3中示出。图3中，预热燃烧器60安装在炉排36的预热和/或干燥部分的顶部或侧面。该预热燃烧器60可用于取代图I和2中示出的空气加热器52，或者与该空气加热器52 —起使用。
图1、2以及3每个示出的现有技术布置中，可将来自该冷却器12的最后的(最冷的)段20的大约800F的处理空气通过管道62引导到工厂的其他部分(例如用于磨削)，或在大约300F通过烟囱64排向大气。这三个现有技术构造之间不同的要素有时可以彼此结合使用，例如有些构造包含预热燃烧器60和空气加热器52两者。

发明内容
本发明适用于链箅机-回转窑球化炉，其包括炉排，其将球状材料(pelletizedmaterial)传送到回转窑；冷却器，其冷却来自该回转窑的球状材料；以及气体流动装置，其将该冷却器的气流引导至该回转窑以提供用于该回转窑中的球粒材料的预热的处理空气。本发明的优选实施例中，该气体流动装置还将来自该炉排的气流引导至该回转窑以浊化(vitiate)该预热的处理空气。本发明的另一实施例包括气体流动装置，其将来自该冷却器的第一气体流引导至 该回转窑以提供用于该回转窑中的球状材料的预热的处理空气，将来自该冷却器的第二气体流引导至该炉排以将该冷却器中的球状材料的热量传递到该炉排上的球状材料。根据本发明，该气体流动装置将该第一流的一部分转移而混入该第二流。本发明的又一实施例中，该气体流动装置a)从该冷却器的各个部分抽取若干个连续的冷却器气流，包括来自第一部分的第一流和来自冷于该第一部分的第二部分的第二流，b)将该来自该冷却器的第一流弓I导至该炉排以将该冷却器中的球状材料的热量传递至该炉排上的球状材料，以及c)将来自该冷却器的第二流引导至该回转窑，以为该回转窑中的球状材料提供预热的处理空气。本发明又一实施例中，该回转窑具有燃烧器，以及该气体流动装置将来自该冷却器的气流引导至该燃烧器以为该燃烧器提供预热的燃烧空气。这个实施例优选地包括用于清洁该气流的器件。本发明还提供一种运转如下装置的方法，该装置包括回转窑；炉排，其构造成用于将球状材料传送至该回转窑；以及冷却器，其构造成用于冷却来自该回转窑的球状材料。该方法包括如下步骤将来自该冷却器的第一气体流引导至该回转窑以为该回转窑中的球粒化材料提供预热的处理空气；以及将来自该炉排的第二气体流引导至该回转窑以浊化该预热的处理空气。或者，该方法可包括如下步骤将来自该冷却器的第一气体流引导至该回转窑，以为该回转窑中的球状材料提供预热的处理空气；将来自该冷却器的第二气体流引导至该炉排以将该冷却器中的球状材料的热量传导至该炉排上的球状材料；以及将该第一流的一部分转移以混入该第二流。另一替代方案中，该方法可包括如下步骤从该冷却器的各个部分抽取若干个连续的冷却器气流，包括来自第一部分的第一流和来自冷于该第一部分的第二部分的第二流；将来自该冷却器的第一流引导至该炉排以将该冷却器中的球状材料的热量传导至该炉排上的球状材料；以及将来自该冷却器的第二流引导至该回转窑，以为该回转窑中的球状材料提供预热的处理空气。还提供另一运行下述装置的方法，该装置包括回转窑；燃烧器，其构造成用于点燃该回转窑；以及冷却器，其构造成用于冷却来自该回转窑的球状材料。这个方法包括将来自该冷却器的气流引导至该燃烧器以为该燃烧器提供预热的燃烧空气的步骤。本发明进一步提供一种改装如下装置的方法，该装置能够向炉排提供热输入，作为提供到炉排和回转窑的总热量输入的一部分。该改装方法将该装置构造成用于提高向该炉排提供热量输入的能力，作为提供到炉排和回转窑的总热量输入的一部分，由此该改装的装置可在回转窑提供等量减少部分的热量输入从而从该回转窑产生较少的NOx。


图1-3每个是各种现有的链箅机-回转窑球化炉的部件示意图。图4-11每个是根据的本发明构造的各种链箅机-回转窑球化炉的部件示意图。
具体实施方式

本发明的基本特征是重定向该冷却器的处理气体和余热利用空气的一部分以保持效率或者至少最小化效率损失，同时以较低的平均氧化剂温度来点燃，以及向该窑提供稍微被浊化的氧化剂。这样能够降低NOx排放同时保持较高的工艺效率。本发明可以废气替换掉一部分或者全部环境冷却空气，这些废气离开该冷却器中冷却介质的作为第一阶段的干燥或预热阶段。那么，这些废气就变成用于该窑的受浊化的高温氧化剂的来源，其可以进一步降低窑中的氧气水平并降低NOx。本发明的另一基本特征是将离开该冷却器的温度最高的空气的一部分或全部改道(reroute)至该炉排预热和/或干燥部分，而不是将其引导至窑。较低温度的空气会被提供到该窑以取代改道(例如通过增加燃烧空气鼓风机向该窑燃烧器提供空气的能力)的较高温度的空气。通过改道来自该冷却器的高温空气并替以较低温度空气(例如，向该窑燃烧器增加燃烧空气)而导致的空气温度降低可以减少NOx。提供到该窑的降低温度的空气额外带来的好处在于允许以稀薄预混和或其他低NOx燃烧器点燃该窑，能进一步减少NOx。尽管将较高温度的空气流重新引导较长的距离(至该炉排部分而不是直接进入窑)在有些情况下会产生更多的安装费用，但是其能够保持现有技术构造的通常所具有的高处理效率。如果不重新引导高温空气，那么就必须在高效和低NOx之间做出选择，然而可以期待本发明消除这种选择的必要-在链箅机-回转窑硬化炉环境中可以同时实现高效和低NOx。本发明一个实施例如图4所示。在这个实施例中，改变提供到该冷却器12的第一段20的冷却介质。在图1-3的现有技术中，只将环境空气提供到该冷却器12中。在本发明的这个实施例中，来自该炉排36的干燥或预热段42、50、34的任一个的处理气体的一些或全部通过管道70和处理气体鼓风机72输送到该冷却器12的该第一部分20。该热处理空气可与该冷却器环境空气在该冷却器12处或其内部混合。理想地，供给到该冷却器12的处理气体应当处于最低温度并且是可以得到的最低含氧处理气体。常规的冷却器区域将可能不得不增大以补偿处理气体比环境空气热这一因素，这样将提供更少的冷却，但是在该冷却器12的最热部分20中使用处理气体将通过保持该被冷却产品和该冷却介质之间尽可能高的温差而帮助减轻这个影响。离开该冷却器12的第一部分20的减少的氧气流之后可以直接输送至该窑10。即使不采用本发明的其他步骤或实施例，该处理气体流中降低的氧含量将降低工艺中的N0x，但是如果结合一个或更多下面描述的步骤或实施例，这个步骤会更有效。
图5示出的实施例中，该管道结构24是构造成用于转移该冷却器12的第一段20的高温氧化剂的一部分以与去往该炉排36的较低温度氧化剂混合，因此将该氧化剂的温度从(在所示例子中)1300F升高至1500F-大约与利用图2的现有技术中的空气加热器实现的温度相同。由于较少的高温空气到达该窑10，所以提供该窑燃烧器26的燃烧空气鼓风机76现在可以构造成用于提供额外的环境空气，而替代被转移到该炉排的高温空气。这可能以两种方式在窑10内产生较低的NOx。首先，在较低的空气温度，只是保持相同进入窑10的空气质量流量总量将减少该窑NOx，而其次，增加提供到该窑燃烧器26的空气允许将常规的亚化学当量(sub-stoichiometric)窑燃烧器替换为任意一种类型的低NOx燃烧器。如果转移足够的空气，可以在该窑10上使用稀薄预混和类型的低NOx燃烧器，其将导致低得多的NOx排放。将高温空气转移至该炉排36允许多个其他选择，其依然具有在该工艺中使用高温空气获得的效率益处。一个选择(未示)是可以取消该空气加热器52 (以及由此在该空气加热器52处输入到该燃烧器54的燃料输入78),同时仍保持同样的向该炉排36的空气和热量输入。这将补偿该窑燃烧器26由于在该窑10中使用较低温度的空气而必须消耗的 额外燃料。另一个选择是如图5所示保留该空气加热器52，但是在通常运行的过程中并不点燃该燃烧器54。这个选择保持该空气加热器52机器燃烧器54可用于特殊条件下的运行，例如在启动阶段，当其有利于帮助该工艺运转时。第三个选项是空气加热器52及其燃烧器54可与该较高温度的输入流结合使用以增加至该炉排36的总输入能量。这允许该窑燃烧器26输入更少的能量，这会使得该工艺更有效率而且还降低NOx。这个选择之所以能够减少NOx还因为该窑燃烧器26也是该工艺产生的大部分NOx的源头，并且比该空气加热器燃烧器54产生的NOx多得多，因为窑10中的运行温度更高。一个稍有不同的实施例如图6所示，其示出将本发明用于图3的现有技术。在这个例子中，通过将高温冷却器空气如上所述转移而获得的向该炉排36的额外热输入用来替换或者增大从预热燃烧器60提供的热量。与上面关于图5中的空气加热器52所描述的相同的选择和好处也适用于预热燃烧器60。本发明的这个特征还可用于同时具有预热燃烧器和空气加热器的构造(未示)。图6还示出本发明的额外特征，其可独立实现或者与其他部分组合实现。向该窑燃烧器26和窑燃烧器燃烧空气鼓风机76提供来自该冷却器的中间部分20、大约800F的空气。这个实施例优选地包括过滤器79或其他用于在气体进入该鼓风机76之前清洁气体的装置。最高至大约900F的温度的空气还可用作稀薄预混和型燃烧器的燃烧空气。由于稀薄预混和燃烧器产生非常低的NOx排放，因此这样的空气中的热量可以用在该工艺中，有助于保持高效率同时提供非常低的NOx排放。如果如图6所示使用，取决于来自该冷却器12的空气可能的温度范围，提供到燃烧空气鼓风机76的可能要求稀释空气源和温度控制循环(未示)，例如本领域所公知的，以保护该燃烧空气鼓风机76免受损伤，这种损伤可能是由过高的温度导致的，以及防止在稀薄预混和燃烧器用于该窑燃烧器26的情况下由于事故导致回火。图7示出如果需要将来自该冷却器12的中间部分20、处于800F的空气用在该装置另一部分的情况下，可以包含的替选特征。在这个步骤中，来自该冷却器12的最后、最冷部分20的空气(可能300F)用作燃烧空气来提供到燃烧空气鼓风机76用于该窑燃烧器26。图8比之前的附图更详细地示出该工艺的部分，以便说明本发明的另一特征。如图8所示，在现有技术构造中去到该窑10的高温空气的一部分被转移为与来自该冷却器12的中间阶段20的空气结合以便增加提供到该炉排36的空气的温度，如图5、6和7的实施例中。图8还说明将来自该冷却器12的高温阶段20的高温空气的一部分转移与环境空气混合以形成组合的800F燃烧空气流的额外步骤，该空气流提供到该燃烧空气鼓风机76和窑燃烧器26。如果由于改造或者其他限制条件而在时间中存在将可获得的高温空气全部转移到该炉排36的限制，则本发明的这个特征允许在该窑10中使用更多的这种空气，同时使用稀薄预混燃烧器用于该窑燃烧器26，这将产生非常低的NOx排放以及增加效率，相比将这些高温空气排到大气中而不利用包含在其中的能量。控制器80响应一个或多个温度传感器84而运行流量控制装置82以将输送至该燃烧空气鼓风机76的空气温度限制到安全水平；例如800F，但是实际温度将取决于为特定 设置而选取的具体的工艺和设备。图9示出一个实施例，其中上面参照图4描述的本发明的特征，即经过处理废气鼓风机72向该冷却器12的最热部分20提供处理废气而代替来自冷却空气鼓风机14的环境空气，与图5的转移特征结合。图10示出一个实施例，其中来自最热的冷却器部分20的高温(可能2000F)空气流被分成两个或三个处理流；一个流直接去到该窑10 ;—个流与中间阶段冷却器空气混合以提供向该炉排36去的更高的温度(1500F)流，以及一个流去到该窑燃烧空气鼓风机76。如图8中，流量控制装置82(例如风门(damper)和驱动器)安装在该高温流中并且也安装在环境空气流中。该控制器80调节这两个控制装置82打开以利用热偶或其他温度装置84保持在需要的数值。类似地，可能需要控制去到该炉排部分36的组合流的流量或混合流体的温度或两者。如图10所示，流量控制装置82可设置在每一个高温流中，并且这些装置82可由控制器80来控制以保持在需要的温度水平。由于流体温度非常高，流量控制装置(例如风门)会很贵。该温度或流量目标也可通过现有已知的其他装置来保持，包括处理气体鼓风机、抽吸器或执行器(educators)的尺寸或运行速度，管道或流量限制器的相对尺寸，该冷却器12或冷却器盖板内适当的挡板布置。图11示出一个实施例，其将离开该冷却器12的最高温度的空气的一部分或全部改道到该炉排36的预热和/或干燥部分34、42、50，而不是直接引导至该窑10。较低温度的空气可如所示从该冷却器12的中间部分20提供到该窑10，或通过替换改道的较高温度空气而提供，例如，通过增加该燃烧空气鼓风机76向该窑燃烧器26提供空气的能力。因此，高NOx排放问题可利用下列一项或多项来解决a.通过利用来自炉排的处理气体替代环境空气作为该冷却器高温阶段的冷却源而浊化来自冷却器的高温空气。b.通过如上所述利用来自该冷却器的浊化的处理气体替换提供到的该窑燃烧器的环境燃烧空气的部分而浊化该窑燃烧器燃烧空气。c.降低来自该冷却器并提供到该窑的高温空气的量。d.增加由该炉排部分完成加热的部分并减小由该窑完成加热的部分。
e.将该冷却器的热空气替代为提供到低NOx燃烧器的环境或热空气。f.将窑上的亚化学当量燃烧器替换为使用化学当量的或过量的空气的低NOx燃
-nfr o实现低NOx方法导致效率降低的问题可通过下列的一项或多项组合解决a.将来自冷却器的高温端的空气转移到该炉排部分而不是排出。b.使用来自该冷却器的高温、中间或低温部分的空气作为窑燃烧器燃烧空气的一部分或全部。c.增加由炉排部分完成加热的部分并降低由窑完成加热的部分。
本发明可因此降低来自窑的NOx排放，该窑在高温运行同时从冷却器回收的高温空气作为燃烧空气和处理空气。本发明实现减小来自高温、高富氧窑炉的NOx排放而没有燃料效率损失，或相比现有技术只有较小的燃料效率损失。另外，本发明各种实施例中的任一个可以是改装的结构。例如，图2的现有装置可改装以提供图5的实施例。可通过构造图2的管道结构24以如图5所示将预热的气体转移到该炉排36而实现。重要的是，对于给定的运行条件集合，图2的现有装置将热量输入提供到该炉排36 (作为提供到该炉排36和该回转窑10的总的输入的一部分)的能力有限。通过将其构造成用于将预热的气体转移到该炉排36而改装该现有装置会增加提供热输入至该炉排10 (作为提供到该炉排36和该回转窑10的总热输入的一部分)的能力。对于在给定运转条件下给定的总热输入，图5的实施例可因此提供在该回转窑10同样降低程度的热输入从而该回转窑10产生更少的NOx。如图6所示，该炉排36装配有四个预热燃烧器60，相反，图3的现有装置示出在炉排36仅有三个预热燃烧器60，并且图2的现有装置在炉排36没有预热燃烧器。在该炉排36增加的热输入能力可通过安装一个或多个预热燃烧器60实现，或以具有更大的热输入能力的预热燃烧器60替换已有的预热燃烧器60。这样的增加可以提供，或者图5的的气体转移特征，管道结构24，如图6所示，，或者没有这样的特征。图7-11中示出的实施例的每个(以及本发明的任何其他实施例)还可通过改装现有装置而提供，如果需要提供本发明如图所示的、所描述的以及请求保护的要素。这里的书面描述通过介绍权利要求中描述的要素的例子阐述了执行本发明的最佳模式，并且描述本发明以便本领域技术人员能够制造并使用本发明。本发明的可专利范围由权利要求确定，并且可以包括本领域技术人员可想起的其他例子。这样的其他例子(其可以在本申请递交日之前或之后出现)如果没有与权利要求的字面语言不同的要素，或者具有与权利要求的字面语言只是细微差别的等同要素，则就在权利要求的范围内。
权利要求
1.一种装置，其包括 回转窑； 炉排，其构造成用于将球状材料传送至该回转窑； 冷却器，其构造成用于冷却来自该回转窑的球状材料；以及 气体流动装置，其构造成用于将第一气体流从该冷却器引导至该回转窑，以为该回转窑中的球状材料提供预热的处理空气，以及将第二气体流从该炉排引导至该回转窑以浊化该预热的处理空气。
2.根据权利要求I所述的装置，其中该气体流动装置构造成用于将该第二气体流从该炉排引导至该冷却器并进一步从该冷却器引导至该回转窑。
3.根据权利要求I所述的装置，其中该气体流动装置构造成用于在该第二流到达该回转窑之前将该第二流混入该第一流。
4.一种装置，其包括 回转窑； 炉排，其构造成用于将球状材料传送至该回转窑； 冷却器，其构造成用于冷却来自该回转窑的球状材料；以及 气体流动装置，其构造成用于将来自该炉排的气流引导至该冷却器。
5.根据权利要求4所述的装置，其中该气体流动装置构造成用于从该冷却器的包括最热部分、中间部分以及最冷部分的各个部分抽取若干个连续的冷却器气流，并且还将来自该炉排的气流引导成流入该冷却器的最热部分。
6.一种装置，其包括 回转窑； 炉排，其构造成用于将球状材料传送至该回转窑； 冷却器，其构造成用于冷却来自该回转窑的球状材料；以及 气体流动装置，其构造成用于将第一气体流从该冷却器引导至该回转窑以为该回转窑中的球状材料提供预热的处理空气、将来自该冷却器的第二气体流引导至该炉排以将该冷却器中的球状材料的热量传导至该炉排上的球状材料，以及转移该第一流的一部分以混入该第二流。
7.根据权利要求6所述的装置，其中该气体流动装置包括流量控制装置，其构造成用于调节该第一气体流被转移部分的流率；传感器，其构造成用于指示由该第一流的被转移部分引起的第二气体流的温度；以及控制器，其构造成用于响应该传感器操作该流量控制 装直。
8.一种装置，其包括 回转窑； 炉排，其构造成用于将球状材料传送至该回转窑； 冷却器，其构造成用于冷却来自该回转窑的球状材料；以及 气体流动装置，其构造成用于a)从该冷却器的各个部分抽取若干个连续的冷却器气流，包括来自第一部分的第一流和来自冷于该第一部分的第二部分的第二流，b)将该来自该冷却器的第一流引导至该炉排以将该冷却器中的球状材料的热量传导至该炉排上的球状材料，以及c)将该来自该冷却器的第二流引导至该回转窑，以为该回转窑中的球状材料提供预热的处理空气。
9.根据权利要求8所述的装置，其中该第一流是该若干个连续的冷却器流中最热的。
10.一种装置，其包括 回转窑； 燃烧器，其构造成用于点燃该回转窑； 炉排，其构造成用于将球状材料传送至该回转窑； 冷却器，其构造成用于冷却来自该回转窑的球状材料；以及 气体流动装置，其构造成用于将来自该冷却器的气流引导至该燃烧器以为该燃烧器提供预热的燃烧空气。
11.根据权利要求10所述的装置进一步包括用于清洁该气流的器件。
12.根据权利要求10所述的装置，其中该气体流动装置参照该冷却器的包括最热部分、中间部分以及最冷部分的连续的冷却器部分构造，并且构造成用于从最冷部分抽取该气流。
13.根据权利要求10所述的装置，其中该气体流动装置参照该冷却器的包括最热部分、中间部分以及最冷部分的、连续的冷却器部分构造，并且构造成用于从该中间部分抽取该气流。
14.根据权利要求10所述的装置，其中该气体流动装置参照该冷却器的包括最热部分、中间部分以及最冷部分的连续的冷却器部分构造，并且构造成用于从该最热部分抽取该气流。
15.根据权利要求10所述的装置，其中该气体流动装置包括流量控制装置，其构造成用于调节该气流的流率；传感器，其构造成用于指示该气流的温度；以及控制器，其构造成用于响应该传感器操作该流量控制装置。
16.根据权利要求10所述的装置，其中该气体流动装置包括流量控制装置，其构造成用于将环境空气混入该气流；传感器，其构造成用于指示该气流的温度；以及控制器，其构造成用于响应该传感器操作该流量控制装置。
17.一种运转如下装置的方法，该装置包括回转窑；炉排，其构造成用于将球状材料传送至该回转窑；以及冷却器，其构造成用于冷却来自该回转窑的球状材料，所述方法包括 将来自该冷却器的第一气体流引导至该回转窑，以为该回转窑中的球状材料提供预热的处理空气；以及 将来自该炉排的第二气体流引导至该回转窑，以浊化该预热的处理空气。
18.根据权利要求17所述的方法，其中将该第二流从该炉排引导至该冷却器，并进一步从该冷却器引导至该回转窑。
19.根据权利要求17所述的方法，其中在该第二流达到该回转窑之前将该第二流混入该第一流。
20.一种运转如下装置的方法，该装置包括回转窑；炉排，其构造成用于将球状材料传送至该回转窑；以及冷却器，其构造成用于冷却来自该回转窑的球状材料，所述方法包括 将来自该炉排的气流引导至该冷却器。
21.根据权利要求20所述的方法，进一步包括如下步骤从该冷却器的包括最热部分、中间部分以及最冷部分的各个部分抽取若干个连续的冷却器气流；以及引导来自该炉排的气流流入该冷却器的最热部分。
22.一种运转如下装置的方法，该装置包括回转窑；炉排，其构造成用于将球状材料传送至该回转窑；以及冷却器，其构造成用于冷却来自该回转窑的球状材料，所述方法包括 将第一气体流从该冷却器引导至该回转窑，以为该回转窑中的球状材料提供预热的处理空气； 将第二气体流从该冷却器引导至该炉排，以将该冷却器中的球状材料的热量传导至该炉排上的球状材料；以及 将该第一流的一部分转移以混入该第二流。
23.根据权利要求22所述的方法，进一步包括响应由该第一流的被转移部分引起的第二气体流的温度而调节该第一气体流的被转移部分的流率的步骤。
24.一种运转如下装置的方法，该装置包括回转窑；炉排，其构造成用于将球状材料传送至该回转窑；以及冷却器，其构造成用于冷却来自该回转窑的球状材料，包括 从该冷却器的各个部分抽取若干个连续的冷却器气流，包括来自第一部分的第一流和来自冷于该第一部分的第二部分的第二流； 将第一流从该冷却器引导至该炉排，以将该冷却器中的球状材料的热量传导至该炉排上的球状材料；以及 将第二流从该冷却器引导至该回转窑，以为该回转窑中的球状材料提供预热的处理空气。
25.根据权利要求24所述的装置，其中该第一流是该若干个连续的冷却器流中最热的。
26.一种运转如下装置的方法，该装置包括回转窑；燃烧器，其构造成用于点燃该回转窑；以及冷却器，其构造成用于冷却来自该回转窑的球状材料，包括 将来自该冷却器的气流引导至该燃烧器，以为该燃烧器提供预热的燃烧空气。
27.根据权利要求26所述的方法，进一步包括清洁该气流的步骤。
28.根据权利要求26所述的方法，进一步包括如下步骤从该冷却器的包括最热部分、中间部分以及最冷部分的各个部分抽取若干个连续的冷却器气流；以及将来自该冷却器的最冷部分的气流引导至该燃烧器。
29.根据权利要求26所述的方法，进一步包括如下步骤从该冷却器的包括最热部分、中间部分以及最冷部分的各个部分抽取若干个连续的冷却器气流；以及将来自该冷却器的中间部分的气流引导至该燃烧器。
30.根据权利要求26所述的方法，进一步包括如下步骤从该冷却器的包括最热部分、中间部分以及最冷部分的各个部分抽取若干个连续的冷却器气流；以及将来自该冷却器的最热部分的气流引导至该燃烧器。
31.根据权利要求26所述的方法，进一步包括如下步骤感应该气流的温度；以及响应所感应的温度调节该气流的流率。
32.根据权利要求26所述的方法，进一步包括如下步骤感应该气流的温度；以及响应所感应的温度将环境空气混入该气流。
33.一种改装如下装置的方法，该装置包括回转窑和炉排，该炉排构造成用于将球状材料传送至该回转窑，该装置具有向该炉排提供作为提供到该炉排和该回转窑的总热输入的一部分的热输入的能力，该方法包括 通过将该装置构造成用于具有增加的向该炉排提供热输入的能力而改装而装置，该热输入作为提供到该炉排和该回转窑的总热输入的一部分，由此该改装的装置可在该回转窑提供同样减少部分的热输入从而从该回转窑产生较少的NOx。
34.根据权利要求33所述的方法，其中该装置包括冷却器，其构造成用于冷却来自该回转窑的球状材料；以及气体流动系统，其构造成用于将第一气体流从该冷却器引导至该回转窑，以为该回转窑中的球状材料提供预热的处理空气，以及还构造成用于将来自该冷却器的第二气体流引导至该炉排以将该冷却器中的球状材料的热量传导至该炉排上的球状材料，其中该改装把该气体流动系统构造成用于转移该第一流的一部分以混入该第二流。
35.根据权利要求34所述的方法，其中该改装提供流量控制装置，其构造成用于调节该第一气体流的被转移部分的流率，以及提供传感器，其构造成用于指示由该第一流的被转移部分引起的第二气体流的温度，以及提供控制器以响应该传感器操作该流量控制装置
36.根据权利要求33所述的方法，其中该装置包括冷却器，其构造成用于冷却来自该回转窑的球状材料；以及气体流动系统，其构造成用于从该冷却器的各个部分抽取若干个连续的冷却器气流，包括来自第一部分的第一流和来自冷于该第一部分的第二部分的第二流，其中该改装将该气体流动系统构造成用于a)将第一流从该冷却器引导至该炉排以将该冷却器中的球状材料的热量传导至该炉排上的球状材料；以及b)将第二流从该冷却器引导至该回转窑，以为该回转窑中的球状材料提供预热的处理空气。
37.根据权利要求33所述的方法，其中该改装包括在该炉排处安装预热燃烧器。
全文摘要
一种链箅机-回转窑球化炉包括炉排，其将球状材料传送到回转窑；冷却器，冷却来自该回转窑的球状材料；以及气体流动装置，其将来自该冷却器的气流引导至该回转窑以为该回转窑中的球状材料提供预热的处理空气。该气体流动装置还将来自该炉排的气流引导至该回转窑以浊化该预热的处理空气。
文档编号F27B7/36GK102713483SQ201080060693
公开日2012年10月3日 申请日期2010年10月7日 优先权日2009年11月6日
发明者布鲁斯·E·凯恩 申请人:法孚北美燃烧有限公司