Optimierung der thermischen Substitutionsrate – Teil 1

CINAR LTD.
Hauptbrenner
Hauptbrenner
Tertiärluftleitung zum Kalzinator
Tertiärluftleitung zum Kalzinator
lllustration des Steigrohrs des Air-through-Vorkalzinators [Abmessungen in mm]
lllustration des Steigrohrs des Air-through-Vorkalzinators [Abmessungen in mm]
Gitteranordnungen für das MI-CFD-Modell des Kalzinators
Gitteranordnungen für das MI-CFD-Modell des Kalzinators
Untere Anordnung des Petrolkoksbrenners und seine Ausrichtung
Untere Anordnung des Petrolkoksbrenners und seine Ausrichtung
Geschwindigkeitsvektoren und nach oben gerichtete Geschwindigkeitskomponente
Geschwindigkeitsvektoren und nach oben gerichtete Geschwindigkeitskomponente
Illustration der ­Strömung im Steigrohr
Illustration der ­Strömung im Steigrohr
Flugbahnen der Teilchen des Petrolkokses und heißen Mehls – die Farben zeigen die Verweilzeiten in Sekunden
Flugbahnen der Teilchen des Petrolkokses und heißen Mehls – die Farben zeigen die Verweilzeiten in Sekunden
Mischung von CO2, ausgelöst durch die Verbrennung von ­Halbkoks
Mischung von CO2, ausgelöst durch die Verbrennung von ­Halbkoks
Sauerstoffkonzentration [kg/kg] (bei 6 % O2 abgebrochen)
Sauerstoffkonzentration [kg/kg] (bei 6 % O2 abgebrochen)
Temperaturverteilung in der Steigrohrkammer des Vorkalzinators [in C°]
Temperaturverteilung in der Steigrohrkammer des Vorkalzinators [in C°]
Positionserhöhung eines geneigten Inline-Vorkalzinators um 3 m
Positionserhöhung eines geneigten Inline-Vorkalzinators um 3 m
Verweilzeit der Petrolkoksteilchen im Steigrohr (a = Normalfall, b = verlängertes Steigrohr mit niedriger angeordnetem ­Brenner) [in sek.]
Verweilzeit der Petrolkoksteilchen im Steigrohr (a = Normalfall, b = verlängertes Steigrohr mit niedriger angeordnetem ­Brenner) [in sek.]
Flugbahnen der Petrolkoksteilchen des Brenners mit einem höheren Impuls
Flugbahnen der Petrolkoksteilchen des Brenners mit einem höheren Impuls
Ofenkopf, -­brenner und -layout ­[Dimensionen in mm]
Ofenkopf, -­brenner und -layout ­[Dimensionen in mm]
Konfiguration des Ofenbrenners
Konfiguration des Ofenbrenners
Berechnung von Ofen, Ofenkopf und Ofenbrenner
Berechnung von Ofen, Ofenkopf und Ofenbrenner
Temperaturprofil [in °C] (Temperatur am Ofenausgang = 1077°C)
Temperaturprofil [in °C] (Temperatur am Ofenausgang = 1077°C)
Sauerstoffkonzentrationen [in Gew.-%] (O2-Gehalt am Ofenausgang = 5,75%)
Sauerstoffkonzentrationen [in Gew.-%] (O2-Gehalt am Ofenausgang = 5,75%)
Geschwindigkeitsvektorfeld mit Größen­angabe [in m/s]
Geschwindigkeitsvektorfeld mit Größen­angabe [in m/s]
Zementwerk
Zementwerk
Ofenbetttemperatur entlang der Ofenlänge [in °C/m]
Ofenbetttemperatur entlang der Ofenlänge [in °C/m]
Hauptarten des gebildeten Klinkers
Hauptarten des gebildeten Klinkers
Typisches Temperaturprofil der Gasphase
Typisches Temperaturprofil der Gasphase
Eindüsungsstellen des Brenners für Biofeststoffe und rückgewonnene Festbrennstoffe
Eindüsungsstellen des Brenners für Biofeststoffe und rückgewonnene Festbrennstoffe
Teilchenflugbahnen einer Simulation mit einem Anteil an EBS im Brennstoffgemisch von 90% (45% rückgewonnene Festbrennstoffe, 45% Biofeststoffe und 10% Erdgas)
Teilchenflugbahnen einer Simulation mit einem Anteil an EBS im Brennstoffgemisch von 90% (45% rückgewonnene Festbrennstoffe, 45% Biofeststoffe und 10% Erdgas)
Teilchenflugbahnen einer Simulation mit einem Anteil von EBS im Brennstoffgemisch von 75% (75% rückgewonnene Festbrennstoffe, 25% Erdgas)
Teilchenflugbahnen einer Simulation mit einem Anteil von EBS im Brennstoffgemisch von 75% (75% rückgewonnene Festbrennstoffe, 25% Erdgas)
Vorhergesagte Klinkerzusammensetzung bezüglich seiner Hauptbestandteile (45% rückgewonnene Festbrennstoffe, 45% Biofeststoffe und 10% Erdgas)
Vorhergesagte Klinkerzusammensetzung bezüglich seiner Hauptbestandteile (45% rückgewonnene Festbrennstoffe, 45% Biofeststoffe und 10% Erdgas)
Vorhergesagte Klinkerzusammensetzung bezüglich seiner Hauptbestandteile (75% rückgewonnene Festbrennstoffe, 25% Erdgas)
Vorhergesagte Klinkerzusammensetzung bezüglich seiner Hauptbestandteile (75% rückgewonnene Festbrennstoffe, 25% Erdgas)

Mit Hilfe von MI-CFD-Modellierungen ist es leicht, eine Erhöhung der thermischen Substitutionsrate zu bewerten. Zwei Fallstudien präsentierten Wege, Kohle und Erdgas durch Petrolkoks und alternative Brennstoffe zu ersetzen.

Einleitung

In dem Bemühen, Produktionskosten zu reduzieren und Verbesserungen für die Umwelt herbeizuführen, setzt die Zementindustrie immer mehr preiswerte Brennstoffe und Rohmaterialien, wie z.B. alternative Brennstoffe und Petrolkoks, ein. Einige erfolgreiche Beispiele zeigen, dass der Anteil an alternativen Ersatzbrennstoffen 90 % und bei Petrolkoks 100 % mit einem Schwefelgehalt von bis zu 7 % beträgt. Eine rasche Lösung beim Fehlen einer gut strukturierten Strategie führt entweder zu einem geringeren Anteil von Ersatzbrennstoffen, oder die Anlage erleidet einen Leistungsverlust, und/oder...
Mehr erfahren Sie in

ZKG 05/2012

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ZKG 05/2012

Ressort:  Process
Abonnement Inhaltsverzeichnis

TEXT Dr. Tahir Abbas, Tom Lowes, Cinar Ltd., London/UK

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