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Ghenda, Jean-Theo.O.O.

Name:Ghenda, Jean-Theo.O.O.
Thema:Simulation des Einsatzes von Ersatzbrennstoffen in Drehrohröfen zur Zementklinkerherstellung
Abgabe:2000

Zusammenfassung:

In der Zementindustrie werden zunehmend stückige Abfallstoffe als Ersatz für konventionelle Regelbrennstoffe und Rohstoffe bei der Herstellung von Zementklinker verwendet, die in der Regel am Drehrohrofeneinlauf oder dessen Nähe zugegeben werden. Die feinen Abfallteilchen werden vom Gas mitgerissen und verbrennen im Calcinator vollständig aus. Die grobstückigen Abfallteilchen fallen gegen den Ofenabgasstrom in den Einlaufbereich des Drehrohrofens und werden durch die Drehbewegung des Drehrohrofens in Richtung Primärfeuerung transportiert. Sie werden mit dem Gutstrom vermischt und verbrennen entlang der Drehrohrofenachse, wobei der Verbrennungsverlauf des Feststoffes über den Weg unbekannt ist. Die Zugabe von stückigen Abfällen im Drehrohrofeneinlauf beeinflußt deswegen sowohl die zuzuführende Menge an Regelbrennstoffen als auch deren Aufteilung auf den Calcinator und den Drehrohrofen. Die genaue Aufteilung ergibt sich aus dem Grad des Ausbrandes des Abfallbrennstoffes im Drehrohrofen. Um diese Zusammenhänge quantitativ vorhersagen zu können, wurde ein mathematisches Modell für den Drehrohrofen unter Berücksichtigung folgender Einzelvorgänge entwickelt:

– Materialtransport (radialer und axialer Feststofftransport, Verweilzeitverhalten, usw.),
– Mischung (Vermischung und Entmischung),
– Wärmetransport (Wärmeübertragung durch Konvektion und Strahlung sowie Wärmeleitung),
– Stofftransport (Stoffübertragung und Diffusion),
– Chemische Kinetik.

Die Ergebnisse verdeutlichen, daß infolge der Verbrennung der eingesetzten stückigen Ersatzbrennstoffe die Gastemperatur im Ofeneinlauf zunimmt, wobei, im Gegensatz dazu, das Maximum der Gastemperatur in der Sinterzone des Drehrohrofens abnimmt. Die Zunahme der Gastemperatur im Ofeneinlauf führt zur Änderung der Energieaufteilung zwischen Calcinator und Drehrohrofen, die nicht nur von den Eigenschaften und der Menge des eingesetzten Brennstoffs abhängig ist, sondern auch von dessen Abbrandverlauf im Drehrohrofen bestimmt wird. Für die Berechnung des Wärmetransportes im Drehrohrofen kann eine Abbrandfunktion des aus dem Ersatzbrennstoff gebildeten Restkokses frei gewählt werden, solange diese untere Anpassung geeigneter Parameter den Abbrandverlauf und die Umsetzungsgeschwindigkeit angenähert wiedergibt.

 

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