Sposób ograniczenia strat cieplnych bypassa

Wraz z rozwojem nowych, suchych metod wypalania klinkieru w piecach z wielostopniowymi podgrzewaczami surowca, pojawiły się nowe problemy technologicznie związane z tworzeniem się narostów w wymiennikach ciepła. Narosty te powstają w wyniku obiegu składników lotnych: alkaliów, siarki i chloru. Istotnym źródłem składników lotnych (oprócz surowca i pyłu węglowego) są paliwa alternatywne. Obserwowany w ostatnich latach intensywny wzrost udziału paliw alternatywnych w procesie wypalania klinkieru spowodował konieczność ograniczenia obiegu składników lotnych w instalacji piecowej poprzez zastosowanie bypassa, polegającego na wyprowadzeniu w zależności od zawartości składników lotnych 3–20% części gazów poza piec, z pominięciem wymiennika ciepła. Każdy procent bocznikowanych gazów powoduje wzrost zużycia ciepła w procesie wypalania o ok. 20–25 kJ/kgkl. W związku z tym dąży się do ograniczenia wielkości bypassa. Efekty ekologiczne i ekonomiczne z wykorzystania paliw alternatywnych powodują, że udział tych paliw stale rośnie, co skutkuje wzrostem obiegu składników lotnych i tym samym istnieje konieczność zwiększenia wielkości bocznikowanych gazów. W artykule przedstawiono jeden ze sposobów ograniczenia strat cieplnych w procesie wypalania klinkieru wynikających z zastosowania bypassa, polegający na wykorzystaniu entalpii gazów bypassowych do produkcji energii elektrycznej.

The development of new, dry methods of clinker production in furnaces with multistage raw material heaters has resulted in new technological problems related to accretions building up in the heat exchangers. Such accretions form because of the circulation of volatile components: alkali, sulphur and chlorine. Beside raw material and coal dust, a lot of volatile components come from alternative fuels. Recent years have seen a significant increase in the use of alternative fuels in the clinker burning process, which made it necessary to restrict the circulation of volatile components in the furnace system with a bypass, which depending on volatile component volume lets 3–20% of gases out of the furnace, bypassing the heat exchanger. Each percent of bypassed gases increases heat consumption in the burning process by approx. 20–25 kJ/kg clinker. As a result, the tendency is to limit the size of the bypass. Ecological and economic effects of using alternative fuels makes their production usage grow constantly. This, in turn, results in increased volatile component circulation and the ensuing need to increase the volume of bypassed gases. The article presents one of the ways to reduce thermal losses resulting from operation of a bypass system, involving the use of enthalpy of bypass gases to produce electricity.