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JP6362219B2 - Gas cooling method and apparatus - Google Patents

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JP6362219B2
JP6362219B2 JP2015045624A JP2015045624A JP6362219B2 JP 6362219 B2 JP6362219 B2 JP 6362219B2 JP 2015045624 A JP2015045624 A JP 2015045624A JP 2015045624 A JP2015045624 A JP 2015045624A JP 6362219 B2 JP6362219 B2 JP 6362219B2
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Description

本発明は、ガスの冷却方法及び装置に関し、特に、セメントキルンの窯尻等から燃焼ガスの一部を抽気して塩素を除去するための塩素バイパスシステム等に使用されるガスの冷却方法等に関する。   The present invention relates to a gas cooling method and apparatus, and more particularly, to a gas cooling method used in a chlorine bypass system or the like for extracting chlorine from a kiln bottom of a cement kiln to remove chlorine. .

従来、セメント製造設備におけるプレヒーターの閉塞等の問題を引き起こす原因となる塩素を除去するために塩素バイパスシステムが用いられている。また、近年の塩素含有リサイクル資源の活用量の増加に伴い、セメントキルンに持ち込まれる塩素の量が増加し、塩素バイパスシステムの能力の増大が不可避となっている。   Conventionally, a chlorine bypass system is used to remove chlorine that causes problems such as blockage of a preheater in a cement manufacturing facility. In addition, with the recent increase in the amount of chlorine-containing recycled resources used, the amount of chlorine brought into the cement kiln has increased, making it impossible to increase the capacity of the chlorine bypass system.

この塩素バイパスシステムは、セメントキルンの入口フード付近より燃焼ガスの一部を抽気するため、入口フード付近にプローブを突設し、プローブの後段に抽気ガス処理設備が設けられている。プローブの先端は、入口フード付近で1000℃程度の高温に晒されるため、プローブを熱損傷から保護する必要がある。また、入口フード部におけるプローブの設置スペースに制約があるため、プローブの小型化が望まれる。   In this chlorine bypass system, in order to extract a part of the combustion gas from the vicinity of the inlet hood of the cement kiln, a probe projects from the vicinity of the inlet hood, and an extraction gas processing facility is provided downstream of the probe. Since the tip of the probe is exposed to a high temperature of about 1000 ° C. near the entrance hood, it is necessary to protect the probe from thermal damage. Moreover, since the installation space of the probe in the entrance hood is limited, it is desired to reduce the size of the probe.

そこで、特許文献1には、高温の燃焼ガスが流れる内筒と、内筒を囲繞する外筒と、内筒に穿設された低温のガスの吐出口と、内筒と外筒との間に低温のガスを供給し、吐出口から低温のガスを、高温の燃焼ガスの吸引方向に対して直角中心方向に吐出させる低温ガス供給手段とを備える燃焼ガス抽気プローブが提案されている。   Therefore, Patent Document 1 discloses an inner cylinder through which a high-temperature combustion gas flows, an outer cylinder surrounding the inner cylinder, a low-temperature gas discharge port formed in the inner cylinder, and an inner cylinder and an outer cylinder. There has been proposed a combustion gas extraction probe comprising a low-temperature gas supply means for supplying a low-temperature gas to a discharge port and discharging a low-temperature gas in the direction perpendicular to the suction direction of the high-temperature combustion gas.

上記塩素バイパスシステムでは、プローブで抽気ガスを直接350℃程度以下に急冷することで、抽気ガス中の塩素等の揮発性成分をバイパスダストの微粉部分に効率よく濃縮させている。しかし、近年の塩素バイパスシステムの大型化に伴うプローブの大型化を避けるため、特許文献2に記載のように、2段階の直接冷却システムを採用し、プローブで抽気ガスを450℃〜550℃に冷却した後、2段目で350℃程度まで冷却することも行われている。   In the chlorine bypass system, the extraction gas is rapidly cooled to about 350 ° C. or less directly by the probe, so that volatile components such as chlorine in the extraction gas are efficiently concentrated in the fine powder portion of the bypass dust. However, in order to avoid an increase in the size of the probe due to the increase in the size of the chlorine bypass system in recent years, as described in Patent Document 2, a two-stage direct cooling system is adopted, and the extraction gas is set to 450 ° C. to 550 ° C. with the probe. After cooling, cooling to about 350 ° C. in the second stage is also performed.

特許第4744299号公報Japanese Patent No. 4744299 特開2011−056434号公報JP 2011-056434 A

上記塩素バイパスシステムの2段目における抽気ガスの冷却においても、上記特許文献1に記載の高い塩素除去能力を有する冷却方法を適用することができるが、抽気ガスに対して相対的に低温ガスの量が少ないことと、圧損の増加を抑制するために抽気ガスの流路径を大きくしているため、冷却能力が低下する傾向にあった。   Even in the cooling of the extraction gas in the second stage of the chlorine bypass system, the cooling method having a high chlorine removal capability described in Patent Document 1 can be applied. Since the flow rate of the extraction gas is increased in order to suppress the increase in the pressure loss due to the small amount, the cooling capacity tends to decrease.

一方、塩素バイパスシステムの能力を増強するにあたり、設備コストを低く抑えるため、プローブや2段階の直接冷却によって抽気ガスを冷却した後、抽気ガス処理設備を分岐させ、段階的に分岐系統を増設することで対応している。そのため、直接冷却後の抽気ガスは各々の分岐系統で固気分離処理されるが、設備保護の観点からもすべての分岐系統において抽気ガスを350℃程度以下になるように冷却風量を制御している。   On the other hand, in order to increase the capacity of the chlorine bypass system, in order to keep the equipment cost low, after the extraction gas is cooled by a probe and direct cooling in two stages, the extraction gas processing facility is branched and the branch system is added in stages. It corresponds by that. Therefore, the extracted gas after direct cooling is subjected to solid-gas separation processing in each branch system. From the viewpoint of equipment protection, the cooling air volume is controlled so that the extracted gas is about 350 ° C. or less in all branch systems. Yes.

しかし、上記冷却能力の低下により、直接冷却風量が増大する傾向にあった。そのため、抽気ガス量が低下したり、これを補うためにファンを増速した場合は塩素バイパス排ガス量が増大し、排ガスをセメントキルンに付設されるプレヒータに戻した場合の熱損失が増大するという問題があった。これを回避するため、分岐系統の各々における抽気ガス温度を制御しながら低温ガスを吐出させることも考えられるが、刻々と変化する燃焼ガスの偏流に対応して低温ガス量を制御するシステム等が必要となり、設備コスト及び運転コストの増大に繋がる。   However, the cooling air flow tends to increase directly due to the decrease in the cooling capacity. Therefore, when the amount of extracted gas decreases or the fan speed is increased to compensate for this, the amount of chlorine bypass exhaust gas increases, and the heat loss increases when the exhaust gas is returned to the preheater attached to the cement kiln. There was a problem. In order to avoid this, it is conceivable to discharge the low temperature gas while controlling the temperature of the extraction gas in each of the branch systems, but there is a system that controls the amount of the low temperature gas corresponding to the drift of the combustion gas that changes every moment. This is necessary and leads to an increase in equipment cost and operation cost.

そこで、本発明は、上記従来技術における問題点に鑑みてなされたものであって、低コストで効率よくガスを冷却する方法及び装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and an object thereof is to provide a method and an apparatus for efficiently cooling a gas at a low cost.

上記目的を達成するため、本発明は、ガスの冷却方法であって、高温のガスの流れ方向に対して実質的に垂直な同一面上に、低温のガスを前記高温ガスの流れに吐出するための吐出口を複数設け、前記高温ガスの流れにおける前記複数の吐出口が存在する同一面の近傍の領域を複数の独立した流路に分割し、該分割した流路の各々に前記複数の吐出口の各々から前記低温ガスを吐出して前記高温ガスを冷却することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention is a gas cooling method for discharging a low temperature gas into a flow of the high temperature gas on the same plane substantially perpendicular to the flow direction of the high temperature gas. A plurality of discharge ports for dividing the region near the same surface where the plurality of discharge ports exist in the flow of the high-temperature gas into a plurality of independent flow paths, and each of the divided flow paths The low temperature gas is discharged from each of the discharge ports to cool the high temperature gas.

本発明によれば、分割して流路径を小さくした各々に低温ガスを吐出することにより、分割した流路を流れる各々の高温ガスとの混合性が改善されるため、効率よく高温ガスを冷却することができる。また、高温ガスは、分割流路で冷却された後、分割流路の下流側で合流するため、各分割流路間に温度差が生じても均一な温度となり、後段に冷却後のガスの処理系統が分岐している場合でも、各々の分岐系統毎に低温ガス量を制御する必要がなく、設備コスト等の上昇を回避できる。さらに、複数の吐出口が存在する同一面の近傍の領域のみを分割したため、圧力損失を最小限に抑えることができる。   According to the present invention, by discharging the low temperature gas to each of the divided flow paths having a reduced diameter, the mixing with each high temperature gas flowing through the divided flow paths is improved, so that the high temperature gas is efficiently cooled. can do. In addition, since the high-temperature gas is cooled in the divided flow path and then merged on the downstream side of the divided flow path, even if a temperature difference occurs between the divided flow paths, the temperature is uniform, and the cooled gas flows into the subsequent stage. Even when the processing system is branched, it is not necessary to control the amount of low-temperature gas for each branch system, and an increase in equipment cost or the like can be avoided. Furthermore, since only the region in the vicinity of the same surface where there are a plurality of discharge ports is divided, the pressure loss can be minimized.

上記ガスの冷却方法において、前記複数の吐出口を前記高温ガス流れに沿って複数段設け、前記高温ガスの最下流側における前記複数の吐出口の近傍の領域のみを複数の独立した流路に分割することができる。これによって、簡易な構成により、最下流の複数の吐出口の後段に冷却後のガスの処理系統が分岐している場合等に対応することができる。   In the gas cooling method, the plurality of discharge ports are provided in a plurality of stages along the high-temperature gas flow, and only a region near the plurality of discharge ports on the most downstream side of the high-temperature gas is formed into a plurality of independent flow paths. Can be divided. Accordingly, it is possible to cope with a case where the gas processing system after cooling branches downstream of the plurality of the most downstream discharge ports with a simple configuration.

上記ガスの冷却方法において、前記高温ガスは、セメントキルンの窯尻からプレヒータの最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より抽気されるセメントキルン排ガスの一部とすることができ、塩素バイパスシステムにおいて、設備コスト及び運転コストの増加を最小限に抑えながら塩素バイパスシステムの能力を増強することができる。   In the gas cooling method, the high-temperature gas can be a part of the cement kiln exhaust gas extracted from the kiln exhaust gas passage from the bottom of the kiln kiln to the lowermost cyclone of the preheater. The capacity of the chlorine bypass system can be enhanced while minimizing the increase in equipment cost and operation cost.

また、本発明は、ガスの冷却装置であって、高温のガスが流れる流路と、該高温ガスの流れ方向に対して実質的に垂直な同一面上に、低温のガスを前記高温ガスの流れに吐出するための複数の吐出口と、前記高温ガスの流れにおける前記複数の吐出口が存在する同一面の近傍の領域を複数の独立した流路に分割する分割板とを備え、該分割板によって分割された流路の各々に前記複数の吐出口の各々から前記低温ガスを吐出して前記高温ガスを冷却することを特徴とする。   The present invention is also a gas cooling apparatus, wherein a low-temperature gas is placed on the same plane substantially perpendicular to the flow path of the high-temperature gas and the flow direction of the high-temperature gas. A plurality of outlets for discharging into the flow, and a dividing plate that divides a region in the vicinity of the same plane where the plurality of outlets exist in the flow of the high-temperature gas into a plurality of independent flow paths. The low temperature gas is discharged from each of the plurality of discharge ports into each of the flow paths divided by the plate, thereby cooling the high temperature gas.

本発明によれば、上記発明と同様に、効率よく高温ガスを冷却することができ、後段に冷却後のガスの処理系統が分岐している場合でも、各々の分岐系統毎に低温ガス量を制御する必要がなく、設備コスト等の上昇を回避でき、圧力損失を最小限に抑えることができる。   According to the present invention, similarly to the above-described invention, the high-temperature gas can be efficiently cooled, and even when the gas processing system after cooling is branched in the subsequent stage, the amount of low-temperature gas is reduced for each branch system. There is no need to control, an increase in equipment cost and the like can be avoided, and pressure loss can be minimized.

上記ガスの冷却装置において、前記分割板の前記流路の軸線方向の長さを、前記吐出口の開口径の1倍以上10倍以下となるように構成することができる。これにより、冷却性能の向上と圧力損失の低減のバランスを最適化することができる。   In the gas cooling device, the axial length of the flow path of the dividing plate can be configured to be 1 to 10 times the opening diameter of the discharge port. Thereby, the balance between the improvement of the cooling performance and the reduction of the pressure loss can be optimized.

上記ガスの冷却装置において、前記複数の吐出口を、前記高温ガス流れに沿って複数段配置し、前記分割板を、前記高温ガスの最下流側における前記複数の吐出口の近傍にのみ配置することができ、簡易な構成により、最下流の複数の吐出口の後段に冷却後のガスの処理系統が分岐している場合等に対応することができる。   In the gas cooling apparatus, the plurality of discharge ports are arranged in a plurality of stages along the high-temperature gas flow, and the dividing plate is arranged only in the vicinity of the plurality of discharge ports on the most downstream side of the high-temperature gas. In addition, with a simple configuration, it is possible to cope with a case where a gas processing system after cooling is branched downstream of a plurality of the most downstream discharge ports.

上記ガスの冷却装置を、セメントキルンの窯尻からプレヒータの最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路からセメントキルン排ガスの一部を冷却しながら抽気するプローブの下流側に配置することができ、塩素バイパスシステムにおいて、設備コスト及び運転コストの増加を最小限に抑えながら塩素バイパスシステムの能力を増強することができる。   The gas cooling device can be arranged on the downstream side of the probe for extracting air while cooling a part of the cement kiln exhaust gas from the kiln exhaust gas passage from the bottom of the kiln kiln to the lowermost cyclone of the preheater, In the chlorine bypass system, the capacity of the chlorine bypass system can be enhanced while minimizing an increase in equipment cost and operation cost.

以上のように、本発明によれば、低コストで効率よくガスを冷却することができる。   As described above, according to the present invention, gas can be efficiently cooled at low cost.

本発明に係るガスの冷却装置を備える塩素バイパスシステムを示す全体構成図である。It is a whole lineblock diagram showing a chlorine bypass system provided with a gas cooling device concerning the present invention. 図1に示す2次冷却器の全体構成を示す図であって、(a)は概略斜視図、(b)は(a)のA−A矢視図、(c)は(a)のB−B矢視図である。It is a figure which shows the whole secondary cooler structure shown in FIG. 1, Comprising: (a) is a schematic perspective view, (b) is an AA arrow view of (a), (c) is B of (a). FIG.

次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下では、本発明に係るガスの冷却方法及び装置を塩素バイパスシステムに適用した場合を例にとって説明する。   Next, an embodiment for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, a case where the gas cooling method and apparatus according to the present invention are applied to a chlorine bypass system will be described as an example.

図1は、本発明に係るガスの冷却装置を備える塩素バイパスシステムを示し、このシステム1は、セメントキルン2の窯尻からプレヒータの最下段サイクロン(不図示)に至るまでのキルン排ガス流路より、燃焼排ガスの一部(図中符号G)を抽気するプローブ3と、プローブ3内に冷風A1を供給して燃焼排ガスGを急冷する冷却ファン4と、抽気ガスG1をさらに冷却する2次冷却器5と、2次冷却ガスG2を粗粉D1と、塩素分が偏在している微粉D2を含む排ガスG3とに分離するサイクロン7と、排ガスG3を冷却する冷却器8と、排ガスG3に含まれる微粉D4を回収するバッグフィルタ10と、冷却器8で回収された微粉D3と上記微粉D4とを塩素バイパスダストD5として貯留するダストタンク11、排気ファン12等で構成される。ここで、2次冷却器5が本発明に係るガスの冷却装置に相当する。   FIG. 1 shows a chlorine bypass system equipped with a gas cooling device according to the present invention. This system 1 is from a kiln exhaust gas flow path from a kiln bottom of a cement kiln 2 to a lowermost cyclone (not shown) of a preheater. , A probe 3 for extracting a part of the combustion exhaust gas (reference numeral G in the figure), a cooling fan 4 for rapidly cooling the combustion exhaust gas G by supplying cold air A1 into the probe 3, and secondary cooling for further cooling the extraction gas G1 Included in the exhaust gas G3, the cyclone 7 separating the secondary cooling gas G2 into the coarse powder D1 and the exhaust gas G3 containing fine powder D2 in which the chlorine content is unevenly distributed, the cooler 8 that cools the exhaust gas G3 Filter 10 that collects the fine powder D4, the dust tank 11 that stores the fine powder D3 collected by the cooler 8 and the fine powder D4 as chlorine bypass dust D5, the exhaust fan 12, and the like. It is made. Here, the secondary cooler 5 corresponds to the gas cooling device according to the present invention.

上記プローブ3、冷却ファン4、サイクロン7、冷却器8、バッグフィルタ10、ダストタンク11及び排気ファン12は、従来の塩素バイパスシステムに用いられている装置であって、これらについての詳細説明を省略する。   The probe 3, the cooling fan 4, the cyclone 7, the cooler 8, the bag filter 10, the dust tank 11, and the exhaust fan 12 are devices used in a conventional chlorine bypass system, and detailed descriptions thereof are omitted. To do.

2次冷却器5は、図2に詳細に示すように、プローブ3の出口ダクト(内筒の出口)に接続され、流入口5b及び流出口5cを有する本体5aと、抽気ガス(高温ガス)G1の流れ方向に対して実質的に垂直な同一面5g(図2(c)参照)上に、冷却ファン6(図1参照)からの冷風(低温ガス)A2を抽気ガスG1の流れに吐出するための4つの吐出口5dと、4つの吐出口5dが存在する同一面5gの近傍の領域を独立した4つの流路に分割する、上面視十字状の4枚の分割板5eとを備え、分割板5eによって分割された4つの分割流路5fの各々に4つの吐出口5dの各々から冷風A2を吐出して抽気ガスG1を冷却する。   As shown in detail in FIG. 2, the secondary cooler 5 is connected to the outlet duct (inner cylinder outlet) of the probe 3, and has a main body 5 a having an inlet 5 b and an outlet 5 c, and an extraction gas (hot gas). Cold air (low temperature gas) A2 from the cooling fan 6 (see FIG. 1) is discharged into the flow of the extraction gas G1 on the same surface 5g (see FIG. 2C) substantially perpendicular to the flow direction of G1. And four divided plates 5e that are cross-shaped in top view and divide a region in the vicinity of the same surface 5g where the four discharge ports 5d are present into four independent flow paths. Then, cold air A2 is discharged from each of the four discharge ports 5d to each of the four divided flow paths 5f divided by the divided plate 5e to cool the extraction gas G1.

分散板5eの流路の軸線方向の長さLは、吐出口5dの開口径Dの4倍程度になるように設定される。これにより、抽気ガスG1の冷却性能の向上と、抽気ガスG1による圧力損失の低減のバランスを最適化することができる。   The length L in the axial direction of the flow path of the dispersion plate 5e is set to be about four times the opening diameter D of the discharge port 5d. Thereby, the balance of the improvement of the cooling performance of the extraction gas G1 and the reduction of the pressure loss by the extraction gas G1 can be optimized.

流出口5cが4つに分かれているのは、図1に示すように、プローブ3からの抽気ガスG1の増加に伴って2次冷却ガスG2が増加し、2次冷却ガスG2を4系統のガス抽気排出設備(サイクロン7、冷却器8及びバグフィルタ10等、図1では1系統のみ図示)で処理することを考慮したものであり、ガス抽気排出設備が1系統の場合には、流出口5cを分ける必要はない。   As shown in FIG. 1, the outlet 5c is divided into four. As the extraction gas G1 from the probe 3 increases, the secondary cooling gas G2 increases and the secondary cooling gas G2 is divided into four systems. Considering processing with a gas extraction / exhaust facility (a cyclone 7, a cooler 8 and a bag filter 10, etc., only one system is shown in FIG. 1), if there is only one system, There is no need to divide 5c.

次に、上記構成を有する塩素パイパスシステム1の動作について、図1及び図2を参照しながら説明する。   Next, operation | movement of the chlorine bypass system 1 which has the said structure is demonstrated, referring FIG.1 and FIG.2.

プローブ3で抽気された燃焼排ガスGは、冷却ファン4からの冷風A1によって450〜550℃程度に冷却され、冷却後の抽気ガスG1は2次冷却器5に供給される。   The combustion exhaust gas G extracted by the probe 3 is cooled to about 450 to 550 ° C. by the cool air A 1 from the cooling fan 4, and the extracted gas G 1 after cooling is supplied to the secondary cooler 5.

2次冷却器5において、流入口5bから流入した抽気ガスG1を、分割板5eで分割された4つの分割流路5fに導入し、この分割流路5fの各々に4つの吐出口5dの各々から冷風A2を吐出し、抽気ガスG1と冷風A2とを混合して抽気ガスG1を350℃程度に冷却する。   In the secondary cooler 5, the extracted gas G1 flowing from the inlet 5b is introduced into the four divided flow paths 5f divided by the dividing plate 5e, and each of the four discharge ports 5d is inserted into each of the divided flow paths 5f. Then, the cool air A2 is discharged, and the extracted gas G1 and the cool air A2 are mixed to cool the extracted gas G1 to about 350 ° C.

上述のように、分割流路5fの各々に冷風A2を吐出することにより、各々の分割流路5fにおける抽気ガスG1に適量の冷風A2を混合することができると共に、抽気ガスG1と冷風A2とを効率よく混合することができるため、抽気ガスG1の冷却性能を向上させることができる。そのため、冷風A2の吐出量を少なく抑えることができると共に、熱量損失を抑えることができる。また、冷風A2が吐出される部分の近傍のみを分割したため、圧力損失を最小限に抑えることができる。   As described above, by discharging the cold air A2 to each of the divided flow paths 5f, an appropriate amount of the cold air A2 can be mixed with the extracted gas G1 in each divided flow path 5f, and the extracted gas G1 and the cold air A2 Can be efficiently mixed, so that the cooling performance of the extraction gas G1 can be improved. Therefore, it is possible to suppress the discharge amount of the cold air A2 and to reduce heat loss. Further, since only the vicinity of the portion where the cold air A2 is discharged is divided, the pressure loss can be minimized.

2次冷却器5からの2次冷却ガスG2は、サイクロン7に導入され、粗粉D1と、塩素分が偏在している微粉D2を含む排ガスG3とに分離される。ここで、粗粉D1は塩素含有量が少ないため、セメント原料系へ戻すことができる。   The secondary cooling gas G2 from the secondary cooler 5 is introduced into the cyclone 7 and separated into coarse powder D1 and exhaust gas G3 containing fine powder D2 in which the chlorine content is unevenly distributed. Here, since the coarse powder D1 has a low chlorine content, it can be returned to the cement raw material system.

サイクロン7から排出された微粉D2を含む排ガスG3は、冷却器8に供給され、冷却ファン9からの冷風A3で間接的に冷却された後、冷却器8及びバッグフィルタ10で微粉D3、D4が回収される。回収された微粉D3、D4からなる塩素バイパスダストD5は、ダストタンク11に貯留される。一方、バッグフィルタ10の排ガスG4は、SOxを含むため、排気ファン12を介してセメントキルンに付設されたプレヒータ等に戻して脱硫する。   The exhaust gas G3 containing the fine powder D2 discharged from the cyclone 7 is supplied to the cooler 8 and indirectly cooled by the cold air A3 from the cooling fan 9, and then the fine powder D3 and D4 are cooled by the cooler 8 and the bag filter 10. Collected. Chlorine bypass dust D5 composed of the collected fine powders D3 and D4 is stored in the dust tank 11. On the other hand, since the exhaust gas G4 of the bag filter 10 contains SOx, the exhaust gas is returned to the preheater attached to the cement kiln via the exhaust fan 12 and desulfurized.

尚、上記実施の形態においては、2次冷却器5としてガスの冷却装置を塩素バイパスシステムに適用した場合について説明したが、本発明は、高温ガスを低温ガスで直接冷却するものであれば他の用途にも適用可能である。   In the above embodiment, the case where the gas cooling device is applied to the chlorine bypass system as the secondary cooler 5 has been described. However, the present invention is not limited to this as long as the high temperature gas is directly cooled by the low temperature gas. It is applicable to other uses.

また、2次冷却器5内を4つの分割流路5fに分割したが、高温ガスと低温ガスの混合冷却性及び低温ガスの供給配管の数等を考慮した設備点数を勘案すると、この4分割乃至3分割が好ましい。但し、2以上の任意の数の分割流路5fを形成することもでき、これに伴って2以上の任意の数の吐出口5dを設けることができる。   Further, the inside of the secondary cooler 5 is divided into four divided flow paths 5f. However, considering the number of facilities in consideration of the mixed cooling property of the high temperature gas and the low temperature gas, the number of the supply pipes of the low temperature gas, etc. Thru | or 3 division is preferable. However, two or more arbitrary numbers of divided flow paths 5f can be formed, and accordingly, two or more arbitrary numbers of discharge ports 5d can be provided.

上記図2に示した2次冷却器5と、分割板5eを設けずに高温ガスの流路を分割しない2次冷却器について、4つの流出口5cにおけるガス温度を熱流体シミュレーションソフトを用いて計算したところ、表1に示すような結果となった。尚、抽気ガスは、温度1150℃、ガス量235Nm3/min、低温ガスは、温度20℃、1次低温ガス量295Nm3/min、2次低温ガス量420Nm3/minの設定にて実施した。 For the secondary cooler 5 shown in FIG. 2 and the secondary cooler that does not divide the flow path of the high-temperature gas without providing the dividing plate 5e, the gas temperatures at the four outlets 5c are calculated using thermal fluid simulation software. When calculated, the results shown in Table 1 were obtained. Note that the extracted gas is at a temperature 1150 ° C., the amount of gas 235 nm 3 / min, cold gas at a temperature 20 ° C., were carried out at the primary cold gas amount 295Nm 3 / min, 2-order cold gas amount 420 nm 3 / min Settings .

Figure 0006362219
Figure 0006362219

同表より、実施例の方が4つの流出口5cにおけるガス温度のばらつきが小さく、効率よく高温ガスが冷却されていることが判る。   From the table, it can be seen that in the example, the variation in gas temperature at the four outlets 5c is smaller, and the high-temperature gas is efficiently cooled.

1 塩素パイパスシステム
2 セメントキルン
3 プローブ
4 冷却ファン
5 2次冷却器
5a 本体
5b 流入口
5c 流出口
5d 吐出口
5e 分割板
5f 分割流路
5g 同一面
6 冷却ファン
7 サイクロン
8 冷却器
9 冷却ファン
10 バッグフィルタ
11 ダストタンク
12 排気ファン
A1〜A3 冷風
D1 粗粉
D2 微粉
D3、D4 微粉
D5 塩素バイパスダスト
G 燃焼排ガスの一部
G1 抽気ガス
G2 2次冷却ガス
G3、G4 排ガス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Chlorine bypass system 2 Cement kiln 3 Probe 4 Cooling fan 5 Secondary cooler 5a Main body 5b Inlet 5c Outlet 5d Outlet 5e Dividing plate 5f Dividing flow path 5g Same surface 6 Cooling fan 7 Cyclone 8 Cooler 9 Cooling fan 10 Bag filter 11 Dust tank 12 Exhaust fans A1 to A3 Cold air D1 Coarse powder D2 Fine powder D3, D4 Fine powder D5 Chlorine bypass dust G Part of combustion exhaust gas G1 Extraction gas G2 Secondary cooling gas G3, G4 exhaust gas

Claims (7)

高温のガスの流れ方向に対して実質的に垂直な同一面上に、低温のガスを前記高温ガスの流れに吐出するための吐出口を複数設け、
前記高温ガスの流れにおける前記複数の吐出口が存在する同一面の近傍の領域を複数の独立した流路に分割し、
該分割した流路の各々に前記複数の吐出口の各々から前記低温ガスを吐出して前記高温ガスを冷却することを特徴とするガスの冷却方法。
A plurality of discharge ports for discharging a low temperature gas into the flow of the high temperature gas are provided on the same plane substantially perpendicular to the flow direction of the high temperature gas,
Dividing the region in the vicinity of the same surface where the plurality of discharge ports exist in the flow of the high-temperature gas into a plurality of independent flow paths;
A gas cooling method, wherein the low temperature gas is discharged from each of the plurality of discharge ports into each of the divided flow paths to cool the high temperature gas.
前記複数の吐出口を前記高温ガス流れに沿って複数段設け、
前記高温ガスの最下流側における前記複数の吐出口の近傍の領域のみを複数の独立した流路に分割することを特徴とする請求項1に記載のガスの冷却方法。
Providing the plurality of discharge ports in a plurality of stages along the hot gas flow;
2. The gas cooling method according to claim 1, wherein only a region in the vicinity of the plurality of discharge ports on the most downstream side of the high-temperature gas is divided into a plurality of independent flow paths.
前記高温ガスは、セメントキルンの窯尻からプレヒータの最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より抽気されるセメントキルン排ガスの一部であることを特徴とする請求項1又は2に記載のガスの冷却方法。   3. The gas according to claim 1, wherein the high-temperature gas is a part of the cement kiln exhaust gas extracted from the kiln exhaust gas passage from the bottom of the cement kiln to the lowermost cyclone of the preheater. Cooling method. 高温のガスが流れる流路と、該高温ガスの流れ方向に対して実質的に垂直な同一面上に、低温のガスを前記高温ガスの流れに吐出するための複数の吐出口と、
前記高温ガスの流れにおける前記複数の吐出口が存在する同一面の近傍の領域を複数の独立した流路に分割する分割板とを備え、
該分割板によって分割された流路の各々に前記複数の吐出口の各々から前記低温ガスを吐出して前記高温ガスを冷却することを特徴とするガスの冷却装置。
A plurality of outlets for discharging a low-temperature gas into the flow of the high-temperature gas on the same plane substantially perpendicular to the flow direction of the high-temperature gas;
A dividing plate that divides a region in the vicinity of the same plane where the plurality of discharge ports exist in the flow of the high-temperature gas into a plurality of independent flow paths;
A gas cooling apparatus, wherein the low temperature gas is discharged from each of the plurality of discharge ports into each of the flow paths divided by the dividing plate to cool the high temperature gas.
前記分割板の前記流路の軸線方向の長さは、前記吐出口の開口径の1倍以上10倍以下であることを特徴とする請求項4に記載のガスの冷却装置。   5. The gas cooling device according to claim 4, wherein a length of the flow path in the axial direction of the dividing plate is not less than 1 and not more than 10 times an opening diameter of the discharge port. 前記複数の吐出口は、前記高温ガス流れに沿って複数段配置され、
前記分割板は、前記高温ガスの最下流側における前記複数の吐出口の近傍にのみ配置されることを特徴とする請求項4又は5に記載のガスの冷却装置。
The plurality of discharge ports are arranged in a plurality of stages along the hot gas flow,
6. The gas cooling device according to claim 4, wherein the dividing plate is disposed only in the vicinity of the plurality of discharge ports on the most downstream side of the high-temperature gas.
セメントキルンの窯尻からプレヒータの最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路からセメントキルン排ガスの一部を冷却しながら抽気するプローブの下流側に配置されることを特徴とする請求項4、5又は6に記載のガスの冷却装置。   6. The apparatus according to claim 4, wherein the probe is disposed downstream of a probe for extracting air while cooling a part of the cement kiln exhaust gas from the kiln exhaust gas flow path from the bottom of the kiln to the lowermost cyclone of the preheater. Or the gas cooling device according to 6.
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