DE3220085A1

DE3220085A1 - Verfahren und vorrichtung zur regelung des brennprozesses einer zementbrennanlage

Info

Publication number: DE3220085A1
Application number: DE19823220085
Authority: DE
Inventors: Gerhard 5100 Aachen Franck; Horst Ing.(grad.) 5202 Hennef Herchenbach; Gernot 5000 Köln Jäger; Heinrich Prof. Dr.-Ing. 5100 Aachen Rake
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1982-05-28
Filing date: 1982-05-28
Publication date: 1983-12-01
Also published as: BR8302822A; GB2126325B; DK238683A; FR2527588A1; DK238683D0; GB8314904D0; GB2126325A; ES522747A0; ES8402804A1; US4498930A; JPS58213665A; ATA194283A

Description

H 82/27

Anlage zum Patentgesuch der

Klöckner-Humboldt-Deutz

Aktiengesellschaft

vorn 24. Mai 1982

Verfahrung und Vorrichtung zur Regelung des Brennprozesses einer Zementbrennanlage

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung des Brennprozesses einer Zementbrennanlage, bei welcher ein Gutstrom nacheinander eine Vorwärm-Zone, eine Kalzinier-Zone, eine Sinter-Zone und eine Kühl-Zone durchläuft.

Im Wärmetauscher, welcher bei einer modernen Zementbrennanlage des der Erfindung zugrundeliegenden Typs eine Vorwärm-Zone und eine Kalzinier-Zone umfaßt, wird das Rohmehl bis zu einen, bestimmten Grad vorkalziniert, in einigen Fallen bis zu 90 %.

Im Interesse einer transparenten und unkomplizierten Prozeßführung ist es hierbei sinnvoll, den Wärmetauscher so zu betreiben, daß das thermisch behandelte Gut diesen mit einem konstanten, vorgegebenen Entsäuerungsgrad verläßt, um im Drehrohrofen restlos entsäuert und schließlich gesintert zu werden.

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Eine solche Prozeßführung hat den Vorteil, daß zusatzliche Störungen von der Regelung des Drehrohrofens ferngehalten werden.

Ein erheblicher Teil hierbei zu überwindender Schwierigkeiten liegt darin, daß der Zustand des Brenngutes hinsichtlich Entsäuerung, aber auch hinsichtlich der Klinkerbildung, nicht ohne großen Aufwand unmittelbar meßbar ist. Infolgedessen ist es beim Stand der Technik bekannt, auf sogenannte Ersatzgrößen auszuweichen. Weitere Schwierigkeiten ergeben sich aus der schlechten Zugänglichkeit einzelner Zonen der Brermanlage. Dies hat zur Folge, daß teilweise nur an deren Grenzen Meßgeräte vorgesehen werden können.

Zur Überwindung solcher Schwierigkeiten wurde bereits vorgeschlagen, als übergeordnete Leitcröße. welche leistungsbestimmend für die Anlage ist, die Abgasmenge zu wählen und im Verhältnis zu dieser eine bestimmte Rohmehlmenge aufzugeben. Dabei ist es weiter üblich, die zum Brennprozeß erforderliche Brennstoffmenge im Verhältnis zu einer dsr LcitgrSSsr; Äbgs Einsöge und/oder Rohnishlsisngs zn dosieren. Als indirekte Kontrollgröße für den Wärmetausch dient dabei die Abgastemperatur. Es wird stets so viel Rohmehl zugegeben, daß diese Temperatur konstant bleibt. (DEZ Zement-Kalk-Gips - Nr. h/1912, Seiten 164 bis 166).

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Eine weitere Schwierigkeit, die bei der Regelung des Brennprozesses einer Zementbrennanlage zu überwinden ist, liegt in der Komplexizität der thermischen Calcium-Carbonat-Zersetzung.

Nach GMELINS HANDBUCH DER ANORGANISCHEN CHEMIE, 8. Auflage, 1956, kann die Zersetzungstemperatur bei einem -CCU-Druck von 760 Torr zwischen 812 ⁰C und 1.120 ⁰C betragen. Diese außerordentlich großen Unterschiede lassen sich durch das Auftreten einer dritten festen Phase variabler Zusätze erklären, deren Entstehung wesentlich von den Erhitzungsbedingungen abhängig ist. (Kapitel 28, Calcium-Oxid, Seite 31 ff.)

Bekannt ist ferner, daß die Kalzinierung im Temperatur-Bereich zwischen 800 und 1.100 ⁰C mit einer konstanten Geschwindigkeit für jede Temperatur verläuft. Sie findet in einer sehr engen Zone, der Phasengrenze zwischen CaO und CaCO,, statt. Verschiedene Stoffe wie beispielsweise H₉0-Dampf oder Kohlenmonoxid haben eine beschleunigende, gegebenenfalls katalytische Wirkung. Bekannt ist ferner, daß der Temperatur-Koeffizient der Reaktionskinetik bei der Dissoziation gleich dem Temperatur-Koeffizienten des Gleichgewichts-Druckes ist. Der Dissoziations-Druck steigt dabei im Verhältnis zur Temperatur nach einer Exponentialfunktion. Dies erklärt sich daraus, daß die bei der Dissoziation stattfindenden Vorgänge dem

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Verdampfungsvor^ ^J.ng einer Flüssigkeit vergleichbar sind, indem dabei die Entwicklung einer Gasphase durch einen chemischen Spaltungsprozeß erfolgt. Beispielsweise steigt der Dissoziationsdruck von 0,2 Torr bei einer Temperatur von 506 ⁰C auf 879 Torr bei 904 ⁰C und auf 30.000 Torr bei 1.420 ⁰C.

Im übrigen hängt die Reaktions-Kinetik der Calciumcarbonat-Zersetzung bei der Kalzinierung von folgenden verfahrenstechnischen Parametern ab:

i
■ ϊ

- Verweilzeit des Gutes im Reaktionssystem

- Materialtemperatur

- CO^-Partialdruck des umgebenden Gasstromes Feststoffbeladunc? des Gasstromes mittlere Korngröße des Gut-Kollektivs stoffliche Zusammensetzung des Gutes

Einfluß beschleunigender oder verzögernder Zusätze

Es wurde festgestellt, daß bei Konstanthalten der wichtigsten verfahrenstechnischen Parameter und Variation eines der Parameter die kinetischen Daten der spezifischen Calciumcarbonat-Dissoziation experimentell ermittelt werden können,

(DEZ Zement-Kalk-Gips; Nr. 2/1979, Seite 78 bis 82)

Aufgabe der Erfindung ist es, eine unkomplizierte, möglichst transparente Regelung des Brennprozesses einer Zementbrennanlage zur Verfügung zu stellen, durch welche es

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gelingt^ mit einer möglichst geringen Anzahl von Leit- oder Regelgrößen den Wärmetauscher so zu betreiben, daß sich in ihm stabile Gleichgewichte des ablaufenden Prozesses sowohl hinsichtlich der Wärme- ά±·: such der Reaktionsbilanz ergeben.

Die Lösung der Aufgabe gelingt dadurch, daß als Regelgröße der Entsäuerungsgrad des Gutes im Bereich der Kalzinier-Zone verwendet wird.

Dies könnte beispielsweise so verwirklicht werden, daß eine vorzugsweise geringe, konstante Probenmenge des den Vorwärmer verlassenden Gutes zur On-line-Analyse einem X-Ray-Analysator zugeführt wird, um gegebenenfalls den Grad der Entsäuerung beispielsweise anhand des Restgehaltes an Karbonaten oder des Gehaltes an Calciumoxid festzustellen. Dies würde jedoch einen relativ großen Aufwand erfordern. Um diesen Aufwand zu verringern, schlägt daher eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß zur Bestimmung des Entsäuerungsgrades die Temperatur des Gutes im Bereich der Kalzinier-Zone herangezogen wird.

Um angesichts der Komplexizität des Dissoziationsprozesses als repräsentative Leitgröße im wesentlichen mit der Temperatur zu einer aussagefähigen, dem Kalzinierungsgrad proportionalen Regelgröße zu gelangen, schlägt die

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Erfindung weiterhin vor, daß der Verlauf des
Entsauerungsgrades für eine bezüglich Korn- und
Materialzusammensetzung repräsentative Gutprobe in
Abhängigkeit von der Guttemperatur bei konstanter
Einwirkungszeit bestimmt wird, und daß hieraus für die
Regelung der Entsäuerungsgrad in Abhängigkeit von der
gemessenen Gifttemperatur bestimmt wird.

In ähnlicher Weise und insbesondere zur Kontrolle der

Plausibilität des Wertes der Guttemperatu" wird mit der

Erfindung weiter vorgeschlagen, daß der Verlauf des

Entsäuerungsgrades für eine bezüglich Korn- und I

Materialzusammensetzung repräsentative Gutprobe in |

Abhängigkeit von der Gastemperatür bei konstanter \

Einwirkungszeit bestimmt wird, und daß hieraus für die |

Regelung der Entsäuerungsgrad in Abhängigkeit von der jf

gemessenen Gastemperatur bestimmt wird. §

Um aus der Temperatur des vorkalzinierten Mehles 4

f beziehungsweise der annähernd proportionalen Gastemperatur |.

i des Reaktionssystems, die miteinander verküpft sind, den Γ

Entsäuerungsgrad exakt bestimmen zu können, wird eine
Gleichung vorgeschlagen. Diese lautet:

-TEu

Darin bedeutet TMD die Mehltemperatur des Gutes beim
Austritt aus der Kalzinier-Zone und TEo beziehungsweise TEu

rf« *«fl »ft*

I H I ItII ·· S

f · · t I ·*β = t

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eine Temperatur-Obergrenze beziehungsweise eine Temperatur-Untergrenze des material-spezifischen Entsäuerungsgrad-Verlaufes.

Durch Wahl und Festlegen der Ober- und Untergrenzen des material-spezifischen En tsä'uerungs-Temperaturint ervall es soll der nicht lineare Zusammenhang zwischen effektivem Entsäuerungsgrad und der messbaren Temperatur des vorkalzinierten Mehls angenähert erfassbar gemacht werden. Die aus der Gleichung ermittelte Rechengröße EV erlaubt somit repräsentative Rückschlüsse auf den Prozeßverlauf im Wärmetauscher. Abweichungen von einem hierfür vorgegebenen Sollwert können unmittelbar zur Regelung des 3rennprozesses, und insbesondere zur Regelung der Brennstoffmenge für die Kalzinierzone herangezogen werden.

Von den theoretischen Grundlagen des Dissoziationsprozesses von Calziumcarbonat ist es bekannt, daß, bedingt durch die Vorherrschaft des chemischen Teilvorganges, eine sich zersetzende Kalkpartikel die gleiche Temperatur wie das umgebende Gas hat. Weil bei einem solchen Partikel die Zersetzungsfront mit konstanter Geschwindigkeit, welche der Differenz zwischen dem der Gastemperatur entsprechenden Gleichgewichts-Zersetzungsdruck und dem Kohlendioxid-Partialdruck des Gases proportional ist, gegen den Partikelmittelpunkt vordringt, ist infolgedessen die

ir ι ♦

- 13 -

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Zersetzungszeit der Partikelgröße direkt proportional. Der Entsäuerungsgrad hängt demnach außer von der Temperatur im wesentlichen von dem Verhältnis der mittleren Partikelgröße des Einzelkorns zur Verweilzeit ab.

Um in Anbetracht der vielfachen Einflußgrößen eine überprüfung der Regelgröße beim Betrieb der Zementbrennanlage vornehmen zu können, und um damit zugleich den Bestpunkt des Brennprozesses einregeln zu können, wodurch vorteilhaft eine Optimierung der Entsäuerungsreaktion erreichbar ist, sowie insbesondere zur Plausibilitä'ts-Kontrolle ermittelter Werte des Entsäuerungs-Grades schlägt die Erfindung weiter eine Analyse der Reaktion vor.

Diese besteht darin, daß für die Kalzinier-Zone eine Reaktions-Bilanz aus den Mengenströmen von Gut und Gas sowie deren Temperaturen und spezifischen Wärminhalten und dem Massenstrom des zugeführten Brennstoffes mit der zugehörigen Elementaranalyse errechnet, und daraus ein Kontroll-Maß für den Entsäuerungsgrad gebildet wird.

Dabei ist es vorteilhaft, daß die Betriebsparameter während einer Messung im wesentlichen konstant gehalten werden.

Die Errechnung der Wärmebilanz für die Kalzinier-Zone wird. in der Weise durchgeführt, daß die dem System der

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Kalzinier-Zone pro Masseneinheit des Gutes zugeführte Wärmemenge und die aus dem System abgeführte Wärmemenge errechnet und miteinander verglichen werden, und die im System verbrauchte, der Differenz entsprechende Wärmemenge zur Bestimmung des Entsäuerungsgrades verwendet wird.

Dabei ist vorgesehen, daß als Stellgröße insbesondere die der Kaliinier-Zone zugefünrte Brennstoffmenge verwendet

wird.

Eine Vorrichtung ?.ur Regelung des Brennprozesses einer Zementbrennanlage, umfassend eine Vorwärm-Zone, eine Kalzinier-Zone, eine Sinter-Zone und eine Kühl-Zone, sowie wenigstens je eine Meßstelle für eine Temperatur des Gases und/oder des Gutes ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Regeleinrichtung aufweist, ; welche die der Kalzinier-Zone zugeführte Brennstoffmenge ]■' nach Maßgabe des Entsäuerungsgrades des Gutes regelt.

: Zu diesem Zweck weist die Vorrichtung insbesondere folgende [ Einrichtungen zur Erfassung von Meßwerten auf:

mengenregelbare Dosiereinrichtungen zur Einstellung und Erfassung der Massenströme der der Brennanlage an verschiedenen Stellen zugeführten Brennstoffe;

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- eine mengenregelbare Dosiereinrichtung zur Einstellung und Erfassung des Massenstromes des der Kalzinierzone zugeführten Gutes;

- je einen O^-Gasanalysator an einer Stelle zwischen Sinter-Zone und

Verbrennungsluft-Zuführung zur Kalzinier-Zone, sowie am Austritt der Kalzinier-Zone und gegebenenfalls am Abgas-Austritt;

- je einen CO^-Gasanalysator, insbesondere an den beiden ersten Stellen ;

- je eine Temperatur-Meßeinrichtung

a) für die Gastemperatur zwischen Sinter-Zone und Verbrennungsluftzuführung zur Kalzinier-Zone,

b) für die Guttemperatur beim Eintritt in die Kalzinier-Zone,

c) für die Guttemperatur beim Austritt aus der Kalzinierzone,

d) für die Gastemperatur beim Austritt aus der Kalzinierzone,

e) für die Gastemperatur der der Kalzinierzone zugeführten Brennluft.

Und schließlich weist die Vorrichtung eine Regeleinrichtung mit folgenden Einheiten auf:

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eine Einheit zur Berechnung des Entsäuerungsgrades, welche durch Signalleitungen mit den Einrichtung zur Meßwerterfassung in Verbindung steht,

eine Sollwert-Eingabe-Einheit,

eine Soliwert/Istwert-Vergleicher-Einheit,

eine Regeleinheit zur Einstellung der Regelgröße für die Brennstoffzufuhr zur Kalzinierzone nach Maßgabe des ermittelten Entsäuerungsgrades;

eine regelbare Dosier-Einhelt fur die Brennstoffzufuhr zur Kalzlnlexzone,

Eih Musführungsbeispiel der Erfindung ist anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein stark vereinfachtes Fließbild einer

Zementanlage der der Erfindung zugrundeliegenden Gattung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer der Erfindung zugrundeliegenden Brennanlage, nebst Meßstellenplan und Blockschaltbild der Regeleinrichtung.

Das Fließbild gemäß Fig. 1 zeigt die vier voneinander unterschiedenen Zonen der Brennanlage. Diese setzen sich

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C » ι »i » S tin ; , ■■··

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zusammen aus der Vorwärmzone "W", der Kalzinierzone "C", der Klinkerzone "D" und der Kühlzone "R". Durch Pfeile sind die Massenströme von ut und Gas sowie von Brennstoff gekennzeichnet. Dabei haben die unterschiedlichen Buchstaben folgende Bedeutung:

F	= Massenstrom	D	= Klinker-Zone
M	= Gut	PL	= Primärluft
W	= Vorwärm-Zone	B	= Brennstoff
AG	= Abgas	K	= Klinker
C	= Kalzin5„er-Zone	R	= Kühlzone
G	= Brenngas	A	= Gasanalyse
L	= Luft

Demnach bedeutet der mit FMB bezeichnete Pfeil den Mengenstrom des in die Vorwärmzone eintretenden Gutes und TMW die Temperatur dieses Gutes. Der mit FAG bezeichnete Pfeil kennzeichnet den Massenstrom des Abgases, mit TAG ist die Austrittstemperatur des Abgases bezeichnet. AO₇W kennzeichnet den Analysenwert-Sauerstoffgehait des die Vorwärmzone (W) verlassenden Abgases. Mit ACO₂C ist der Kohlendioxidgehalt des aus der Kalzinierzone in die Vorwärmzone übertretenden Gases bezeichnet, mit AO₂C desgleichen der Sauerstoffgehalt dieses Gases. Mit FWC ist der in die Kalzinierzone eingeführte Brennstoff bezeichnet, mit FBD der in die Klinkerzone eingeführte Brennstoff.

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Eine exfindungsgemäß gebildete Wäxmebilanz des Systems der Kaizinier-Zone entspricht der Formel

BV = A^ =■ Q^efM&v-t — Q

i - Tür - ^ —

. H _K = «vti evar {te.&wrzr-t des

]^ t

UT = ^ (f BB · Fsö - AQC *

- AQ

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung die Brennanlage mit der Vorwärmzone W, der Kslzinierzone C, der Klinkerzone D und der Kühlzone R. Eine Dosiereinheit 2 zur Aufgabe von Rohmehl in der Vorwarmzone W ist mit einer gravimetrischen Dosiereinrichtung 2,3, ausgestattet. Dieser ermittelt auch den aufgegebenen Mengenstrom des Gutes "FMW". Der für die Klinkerzone ¹¹D" bestimmte Brennstoff

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"FBD" wird mit der Dosier-Einheit 4 aufgegeben, welche den gravimetrisch bestimmten Mengenstrom des Brennstoffs an der Wäge-Einrichtung 5 anzeigt. Desgleichen wird der Mengenstrom des der Kalzinierzone C aufgegebenen Brennstoffs "FBC" von der Dosiereinheit 6 mengengeregelt eingestellt und die eingegebene Menge von der Wägeeinrichtung 7 angezeigt.

Die Temperaturmeßstelie TAG zeigt die Abgastemperatur an, die Temperaturmeßstelle TMC die Temperatur des in die Kalzinierzone eingegebenen Gutes, die Tercperaturmeßstelle TMD die Temperatur des aus der Kalzinierzone in die Klinkerzone einfließenden Gutes. Analysenwerte des Gashaushaltes der Brennanlage 1 werden an den Meßstellen AO₂W, AO₂C, AO₂D sowie ACO₂C und ACO₂D angezeigt. Die Regeleinrichtung der gezeigten Anlage umfaßt erfindungsgemäß eine Recheneinheit 8, eine Sollwerteingabe 9 und eine Regeleinheit 10, die überdie Steuerleitung 11 mit der Brennstoff-Dosiereinheit 6 in Wirkungsverbindung steht. Ferner umfaßt die Regeleinrichtung die Vergleichsreinheit 12jwelche in bekannter Weise einen der Sollwert-Eingabeeinheit 9 aufgeschalteten Sollwert mit dem von der Recheneinheit 8 errechneten Wert "EV" für den Entsäuerungsgrad vergleicht und bei Abweichung einen Stellimpuls der Regeleinheit 10 über die Steuerleitung 13 aufschaltet.

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Die Funktion der Anlage ist folgende:

Während des Betriebes der Brennanlage wird davon ausgegangen, daß - gewissermaßen als Momentaufnahme eines Gleichgewichtszustandes betrachtet - in den vier miteinander vermaschten Zonen W, C, D und R Gleichgewicht zwischen den Massenströmen von Gut und Gas und den Wärmeströmen herrscht.

Erfindungsgemäß überwacht dabei die Recheneinheit 8 das Verhältnis EV-Soll/EV-Ist. Solange zwischen beiden Werten, dem Sollwert für den Entsäuerungsgrad und dem Istwert des Entsäuerungsgrades keine Differenz besteht, greift die Regeleinrichtung nicht in das Massen- und Wärmegleichgewicht der Anlage 1 ein. Die Recheneinheit 8 ermittelt den Istwert "EV" erfindungsgemäß aus der Temperatur TMD des aus der Kalzinierzone in die Klinkerzone übertretenden Gutes. Solange im wesentlichen keine Veränderungen der übrigen Betriebsparamter eintreten, ist die Bestimmung des Entsäuerungsgrades ¹¹EV" aus der Temperatur TMD als Regelgröße für die Brennstoffzugabe FBC zur Kalzinier-Zone C ausreichend.

Nach den vorgängig erläuterten Zusammenhängen kann sich der Fachmann Korrelationswerte für den Verlauf des Entsäuerungsgrades für ein bezüglich Korn- und

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Materialzusammensetzung repräsentatives Gut in Abhängigkeit von der Guttemperatur experimentell ermitteln und hieraus für die Regelung den Entsäuerungsgrad in Abhängigkeit von der Temperatur TMD bestimmen. Weiter kann zur Überprüfung des auf diese Weise ermittelten Entsäuerungsgrades ¹¹EV" die Gasternperatur TGW gemessen und aufgrund eines vorher experimentell ermittelten Korrelations-Faktors zur zusätzlichen Bestimmung des Entsäuerungsgrades und/oder gegebenenfalls zur Plausibilitätskontrolle des mit der Guttemperatur TMD ermittelten Entsäuerungsgrades verwendet werden.

Bei der experimentellen Ermittlung des Entsäuerungsverlaufes einer repräsentativen Gutprobe erhält man an den Unstetigkeits-Stellen der Temperaturkurve einen unteren und einen cberen Temperaturwert, welche annäherungsweise die Grenzen des Reaktionsverlaufes markieren. Diese sind im folgenden als TEU beziehungsweise TEO bezeichnet. Diese Werte können zur weiteren Vergleichmäßigung des aus der Guttemperatur zu bestimmenden Entsäuerungsgrades "EV" verwendet werden und zwar nach der in Anspruch 5 angegebenen Formel. Desweiteren kann für sich allein oder zusätzlich eine Ermittlung des' Entsäuerungsgrades "EV" dadurch erfolgen, daß die

	C0₂-Konzentration im	- 22 -	3220085	•
	kann beispielsweise,	Gashaushalt gemessen werden.	KHD H 82/27
	Formel	wie vorgängig dargelegt, nach	Daraus
■ ' 1			der

F CO₂C

FCO₂ + FCO₂D

der Entsäuerungsgrad EV rechnerisch ermittelt werden. Eine weitere überprüfung und/oder Korrektur, insbesondere der Korrelations-Beiwarte ist möglich durch eine mit der !Erfindung vorgesehene Aufstellung einer Wärmebilanz, insbesondere für das System der Kalzinier-Zone. Diese ·Wärmebilanz umfaßt die Berechnung der zu- und abgeführten Wärmemengen, worauf sich nach der Formel

EV == Q_zugefünrt - ^Qabgeführt

der Entsäuerungsgrad "EV" errechnet.

Im übrigen sind die regelungstechnischen Grundprinzipien fachmännisch bekannt. Bei zu geringem Entsäuerungsgrad EV wird die Brennstoffzufuhr FBC erhöht, während bei zu hohem Entsäuerungsgrad oder zu hoher Guttemperatur TMD die Brennstoffzugabe FBC gedrosselt wird.

Claims

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322008

27. Mai 1982 KHD

Gr/Ju H 82/27

Patentansprüche

•\1/ Verfahren zur Regelung des Brennprozesses einer Zementbrennanlage, bei welcher ein Gutstrom nacheinander eine Vorwärm-Zone, eine Kaiziniex-Zone, eine Sinter-Zone und eine Kühl---Zone- durchläuft, dadurch gekennzeichnet, daß als Regelgroße der Entsäuerungsgrad des Gutes im Bereich der Kalzinier-Zone verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung des Entsäuerungsgrades die Temperatur des Gutes im Bereich dtr Palzinier-Zone verwendet wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder .2, dadurch

= ^ekermzedchnet-, daß der Verlauf des Entsäuerungsgrades für eine bezüglich Korn- und Materialzusammensetzung repräsentative Gutprobe in Abhängigkeit" von der Guttemperatur bei konstanter Einwirkungszeit experimentell bestimmt wird, und daS hieraus für die Regelung der Entsäuerungsgrad in Abhängigkeit von der gemessenen Guttemperatur bestimmt wird.

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4* Verfahren nsch einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf des Entsäuerungsgrades für eine bezüglich Korn- und Materialzusammensetzung repräsentative Rutprobe L·. Abhängigkeit von der Gastemperatur bei konstanter Einwirkungszeit experimentell bestimmt wird, u^:»d daß hieraus für die Regelung der Entsäuerungsgrad in Abhängigkeit von der gemessenen Gastemperatur bestimmt wira.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Entsäuerungsgrad EV nach der Gleichung

TMD - TEo EV=

TEo - TEu

für die Regelung laufend bestimmt wird, worin TMD die Temperatur des Gutes beim Austritt aus der Kalzinier-Zone und TEo beziehungsweise TEu eine Temperatur^Obergrenze beziehungsweise eine iemperatur-Untergrenze des materialspezifischen Entsäuerungsgrad-Verlaufes darstellen.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, oadurch gekennzeichnet, daß die Guttemperatur und axe Gastemperatur im Bereich der Kalziniar-Zone gemessen, und aus beiden Temperaturen ein Kennwert für den Entsäuerungsgrad gebildet wird.

ι»ι ι ι in rt ι

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7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß |.

die C0₉-Konzentrationen im Gashaushalt vor und nach der ^A

iialzinierzone gemessen und aus dem Verhältnis der beiden h

Ψ Konzentrationswerte ein Maß für die Bestimmung des S

Entsäuerungsgrades ermittelt wird. ■ _t \

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Kalzinier-Zone und gegebenenfalls auch für die Vorwärm-Zone eine Wärme-Bilanz aus den Massenströmen von Gut und Gas sowie deren Temperaturen und spezifischen Wärmeinhalten und dem Massenstrom des der Kalzinier-Zone zugeführten Brennstoffs mit der zugehörigen
Elementaranalyse errechnet, und daraus ein Maß für den Entsäuerungsgrad gebildet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Errechnung der Wärme-Bilanz die dem System der Kalzinier-Zone pro Masseneinheit des Gutes zugeführte Wärmemenge und die aus dem System abgeführte Wärmemenge errechnet us«d miteinander verglichen werden, und die im System verbrauchte, der Differenz entsprechende Wärmemenge zur Bestimmung des Entsäuerungs-Grades verwendet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellgröße die der
zugeführte Brennstoffmenge verwendet wird.

I gekennzeichnet, daß als Stellgröße die der Kalzinier-Zone 1

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-11. Vorrichtung zur Regelung des Brennprozesses einer Zementbrennanlage, umfassend eine Vorwärm-Zone, eine Kalzinier-Zone, eine Sinter-Zone und eine Kuhl-Zone, sowie wenigstens je eine Meßstelle für eine Temperatur des Gases und/oder des Gutes, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Regeleinrichtung (8 bis 13) aufweist, welche die der --* Kalzinier-Zone (C) zugeführte Brennstoffmenge (FBC) nach

Maßgabe des Entsäuerungsgrades (EV) des Gutes regelt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet _f daß diese insbesonder folgende Einrichtungen zur Erfassung von Meßwerten aufweist:

mengenregelbare Dosiereinrichtungen (4 bis 7) zur Einstellung und Erfassung der Massenströme der der Brennanlage an verschiedenen Stellen zugeführten Brennstoffe (FBDjFBC);

eine mengenregelbare Dosiereinrichtung (2, 3) zur Einstellung und Erfassung des Massenstromes (TMW) des der Brennanlage zugefuhrten Gutes;

je einen CU-Gasanalysator (AO₂D) an einer Stelle zwischen Sinter-Zone (D) und Verbrennungsluft-Zuführung zur Kalzinier-Zone (C), sowie am Austritt der Kalzinier-Zone (AO₂C);

je einen C0₂-Gasanalysator an diesen Stellen (ACO₂D; ACO₂O;

je eine Temperatur-Meßeinrichtung

"' 322008S

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a) für die Gastemperatur (TGC) zwischen Sinter-Zone (D) und Verbrennungsluftzufuhr™} zur Kalzinier-Zone (C),

b) für die Guttemperatur (TMC) beim Eintritt in die Kalzinier-Zone (C),

c) für die Guttemperatur (TMD) beim Austritt aus der Kalzinierzone (C),

d) für die Gastemperatur (TGW) beim Austritt aus der Kalzinierzone (C),

e) für die Temperatur (TLC) der der Kalzinierzone (C) zugeführten Brennluft.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung folgende Einheiten umfaßt:

sine Einheit (8) zur Berechnung des Entsäuerungsgrades (EV), welche durch Signalleitungen mit den Einrichtung zur Meöwerterfassung in Verbindung steht,

eine Sollwert-Eingabe-Einheit (9),

eine Sollwert/Istwert-Vergleicher-Einheit (12),

eine Regeleinheit (10) zur Einstellung der Regelgröße für die Brennstoffzufuhr (FBC) zur Kalzinierzone (C) nach Maßgabe des ermittelten Entsäuerungsgrades (EV);

eine regelbare Dosier-Einheit (6, 7) für die Brennstoffzufuhr zur Kalzinierzone (C),