專利名稱：用于調節松散材料柵格式冷卻器的運行的方法
技術領域：
本發明涉及一種用于調節松散材料柵格式冷卻器的運行的方法。
背景技術：
在水泥熟料生產線中，在回轉爐中由煅燒的水泥生粉燒成的熱的水泥熟料由爐輸出端投到冷卻器上，通常投到柵格式冷卻器的冷卻柵格上，在該冷卻柵格上分布并且通過適合的輸送機構在縱向方向上朝冷卻器輸出端運動，其中冷卻柵格和熱的松散材料層基本上從下向上由冷卻空氣流穿過。下面簡短地解釋已知的柵格式冷卻器類型。在推進柵格式冷卻器中，從輸送方向看，位置固定的柵格板列與可往復運動的柵格板列交錯，所有柵格板設有冷卻空氣開口并且所述冷卻空氣開口基本上從下向上由冷卻空氣流過，并且通過所有可運動的柵格板列的共同振動的運動，待冷卻的熱的材料推進地進行輸送并且在此冷卻。取代這種推進柵格式冷卻器，例如由DE-B-I 021 692已知一種柵格式冷卻器類型，其中由冷卻空氣流過的冷卻柵格不運動，而是固定不動，其中在固定的柵格表面的上方設置多列相鄰的可往復運動的梁形的推進元件，所述推進元件在沿冷卻材料輸送方向的推進位置(Vorhubposition)與回行位置(Rilckhubposition)之間運動，使得通過推進元件在待冷卻的材料床內的往復運動，材料同樣從冷卻器初始端逐漸運動至冷卻器末端并且在此冷卻。在這種柵格式冷卻器中在松散材料床高度、熟料顆粒大小、溫度曲線等方面在熱的松散材料床中的不均勻分布不再能避免，這導致不均勻的冷卻。因為在具有較大的松散材料床高度的冷卻柵格區域內冷卻空氣的流動阻力上升，在此流速下降并且較少的冷卻空氣通過松散材料床，并且相反在具有較低的松散材料床高度的冷卻柵格區域內冷卻空氣的流動阻力下降，該冷卻空氣的流速和空氣沖破的危險增大，并且在此過高的冷卻空氣量直接通過這些需要最少冷卻空氣量的松散材料床區域。因此在用于冷卻熱的松散材料如水泥熟料的柵格式冷卻器中已知的是(ΕΡ-Β-0 848 646)，在冷卻柵格下方的冷卻空氣入流內自動地分別這樣調節相應的冷卻空氣量，使得在通過變得較小的冷卻材料床高度和減小的流動阻力引起的冷卻空氣通流量開始上升時，減小相應的冷卻空氣入流管路的凈橫截面積并且反之亦然，以便以這樣的方式補償在冷卻材料床上的交變的壓力下降，使得相應的冷卻空氣量不再取決于冷卻空氣在相應冷卻材料床區域內的相應的壓力損失或者流動阻力。在此已知的機械的冷卻空氣通流量調節器用帶有水平的回轉軸線的受重力載荷的擺動蓋工作，其中擺動蓋根據存在的壓力條件和流動性能的不同情況或多或少程度地自動地節流相應的冷卻空氣入流。如果已知的冷卻空氣調節裝置在冷卻柵格的下方設置在冷卻柵格區域的冷卻空氣入流中，該冷卻空氣調節裝置用一個單純通過重力操縱的帶有迎流體的搖桿重量自動地工作，所述柵格區域不是固定的，而是如在推進柵格式冷卻器中為了松散材料輸送目的連同調節裝置一起往復運動，那么調節裝置的自動的調節通過往復的往返運動受到干擾并且因此調節結果被扭曲。柵格式冷卻器的上述的自動工作的冷卻空氣調節導致冷卻空氣的基本上保持恒定的體積流的調節。已知的柵格式冷卻器調節裝置不考慮在實踐中通常很長的和很寬的柵格式冷卻器的不同區域中的相應的冷卻需求，冷卻空氣體積流的恒定調節不能再優化地對冷卻需求作出反應，在柵格式冷卻器運行期間冷卻空氣體積流在該柵格式冷卻器的各區域中的符合需求的改變在已知的柵格式冷卻器中是不可能的。另外由EP-A-O 943 881已知的是，在柵格式冷卻器中與冷卻材料床的高度和在冷卻器的初始區域中的冷卻空氣通流阻力有關地調節柵格式冷卻器的輸送速度。這種調節導致冷卻材料床高度的均勻性。在測量通流阻力時通常追溯到在冷卻柵格下方的空氣腔內的所謂的腔壓力。但是因為從冷卻器縱向方向上看前后接連的冷卻空氣腔是較大的，其中空氣腔大小朝冷卻器端部通常還遞增，測量的腔壓力也與測量的松散材料床高度有關地對于正好在柵格式冷卻器的一個區域內的當前的冷卻空氣需求不再是絕對代表性的。

發明內容
本發明的目的在于，這樣過程控制地調節松散材料柵格式冷卻器的運行，該松散材料柵格式冷卻器用于冷卻例如熱的水泥熟料，使得在冷卻柵格的所有區域內冷卻空氣體積流和/或其在冷卻材料床的相應區域內的滯留時間可以與在每個區域上產生的冷卻需求協調。本發明實現一種用于調節松散材料柵格式冷卻器的運行的方法，該柵格式冷卻器用于冷卻熱的松散材料例如水泥熟料，該松散材料通過適合的輸送機構從松散材料輸入端運動至松散材料輸出端，而冷卻柵格和在該冷卻柵格上分布的熱的松散材料床基本上從下向上由冷卻空氣流穿過，所述冷卻空氣流通過設置在冷卻柵格下方的調節裝置調節，其特征在于在柵格式冷卻器的運行期間對相應局部的冷卻空氣體積流的和/或對冷卻柵格的相應局部的輸送速度的調節干預與相應局部的分區域測量的柵格材料床高度和/或柵格材料床溫度和/或冷卻空氣通流阻力相關地實現，使得在測量的參數床高度、床溫度和流動阻力中的一個或者多個改變時改變相應的局部的冷卻空氣體積流和/或輸送速度， 在根據行走地板式輸送原理通過冷卻器逐步地輸送松散材料的柵格式冷卻器中，在從材料輸送方向上看相鄰的柵格軌道上測量松散材料床高度并且測量參數通過分別控制相應冷卻柵格軌道的驅動裝置用于松散材料床在整個冷卻器寬度上的有針對性的橫向分布。已知的松散材料柵格式冷卻器的調節方法提供如下可能性，即冷卻空氣體積流在冷卻器的所有區域內基本上保持恒定，而按本發明的用于調節松散材料柵格式冷卻器的運行的方法提供如下可能性，即柵格式冷卻器的相應區域根據包含于其內的熱的松散材料床的焓的不同情況符合冷卻需求地調節地供給冷卻空氣流。這通過如下發生，即按本發明在柵格式冷卻器的運行期間對相應局部的冷卻空氣體積流的和/或對冷卻柵格的相應局部的輸送速度的調節干預與相應局部的分區域地(zonenweise)測量的松散材料床高度和/ 或松散材料床溫度和/或冷卻空氣通流阻力相關地實現，使得在一個或者多個測量的參數床高度、床溫度和通流阻力改變時改變相應的局部的冷卻空氣體積流和/或柵格系統的輸送速度。
在參數床高度和/或床溫度和/或通流阻力升高時提高相應局部的冷卻空氣體積流，反之亦然，而尤其在床頂面上的有所謂的“紅河”形成(“Red River"-Bildung)的危險的床溫度的升高可以啟動柵格系統輸送速度的減小，并且反之亦然。可能性在于，三個觀察的測量參數松散材料床高度、松散材料床溫度和通流阻力相互結合成一個新的組合的測量參數，其中在此會涉及在相應的冷卻空氣體積流調節器的底面與頂面之間相應的冷卻空氣流的測量的壓力差。但是可能性也在于，在按本發明的調節裝置中，一個或兩個測量參數用作為主導參數并且其余的測量參數用作為修正參數。松散材料床尤其是熱的水泥熟料床的通流阻力由材料床的床高度、粒狀性 (Granulometrie)和溫度確定。熱掃描儀或者具有溫度場測量的相機可以提供關于實際的松散材料溫度的信息。從而確定所有基本的測量參數，所述測量參數對于當前的分區域的冷卻空氣需求是有意義的，以便可以符合冷卻需求地優化地調節柵格式冷卻器的運行。柵格式冷卻器的符合需求的冷卻也可以通過通風技術的和輸送技術的措施的結合來減少，也就是通過對冷卻空氣體積流的和對柵格系統輸送速度的調節干預，以便可以使得冷卻空氣體積流精確地與在柵格式冷卻器的相應的區域內產生的要排走的熱量協調。 為了調節輸送速度，在推進柵格式冷卻器中干預可運動的柵格板列的往復長度和往復頻率。這也對于根據所謂的行走地板式輸送原理(Walking Floor-Fiirderprinzip)工作的松散材料柵格式冷卻器適用，其中各并列設置的攜帶冷卻材料的長形的底部元件受控制地共同朝前運動，但不是共同地而是在時間上彼此分開地往回運動。在按本發明的方法中，對于冷卻空氣通流阻力典型地在沿冷卻柵格的長度和寬度分布的區域中測量在冷卻柵格下方的冷卻空氣調節裝置的底面與頂面之間的壓力差。在柵格式冷卻器中松散材料床高度也在從材料輸送方向上看相鄰的冷卻柵格軌道上測量，該柵格式冷卻器根據行走地板式輸送原理將松散材料通過冷卻器逐步地輸送，并且測量參數通過分別控制相應柵格軌道的驅動以用于松散材料床在整個冷卻器寬度上的有針對性的橫向分布。尤其是與在冷卻材料床的頂面上或者在該冷卻材料床的頂層上的溫度測量相關聯，在用于冷卻熾熱的水泥熟料的柵格式冷卻器中抑制所謂的“紅河”形成。這些在冷卻空氣入流中采用的冷卻空氣調節裝置以這樣的調節特性曲線進行工作，這些調節特性曲線尤其是描述冷卻空氣需求隨著冷卻材料床高度或者冷卻材料床溫度的升高或者隨著冷卻空氣流的松散材料床通流阻力的升高而升高。調節特性曲線可以按本發明的特別的特征在冷卻器運行期間是可改變的，因此在調節器殼體內可移動地設置的調節機構的初始高度位置機械地進行調節。


本發明及其另外的特征和優點借助于在圖中示意描述的實施例詳細解釋。其中圖1以透視圖的形式示意地顯示柵格式冷卻器的起始區域，該柵格式冷卻器用于冷卻由回轉爐輸出的熱的水泥熟料；圖2顯示冷卻空氣調節裝置，其中為了觀察到內部的目的剖下調節器殼體的前面的分件。
具體實施方式
按圖1的實施例，柵格式冷卻器的冷卻柵格如棋盤那樣由一些前后且并列設置的冷卻柵格模塊組成，其中每個模塊具有多個在冷卻器縱向方向上延伸的并列設置的長形的大致槽形的底部元件，所述底部元件彼此無關地在一個在冷卻材料輸送方向上的推進位置 10與一個回行位置11之間可受控制地運動，使得在底部元件上攜帶的未描述的熱的冷卻材料在可往復運動的底部元件上例如根據行走地板式輸送原理通過冷卻器逐步地輸送，該冷卻材料由回轉爐12的輸出端輸出并且通過材料轉移裝置13導入。在此冷卻柵格模塊的各軌道形的底部元件的驅動從冷卻柵格下面經由推進框架進行，所述推進框架支承在滾輪上并且在所述推進框架上嵌接工作缸，而且這樣控制，使得底部元件共同朝前但不是共同地而是在時間上彼此分開地往回運動。冷卻柵格模塊列的縱向軌道用A、B、C、D、E表示，而柵格模塊橫列用15、16、17、18、 19,20等表示。所有冷卻柵格模塊的底部元件構成為空心體，即所述底部元件從橫截面上看具有一個攜帶冷卻材料的并且對于冷卻空氣基本上從下向上通透的頂面和一個與之隔開距離的封閉的防止冷卻材料從柵格掉落的底面。在此所有底部元件的底面具有多個在長度上分布的冷卻空氣入口，在所述冷卻空氣入口上法蘭連接冷卻空氣調節裝置，如這在圖2 的實施例中可見的那樣。圖2的自動工作的冷卻空氣調節裝置具有一個調節器殼體22和一個設置在其內的內體23。例如盤形的或者罐形的內體23與復位力的作用相反地在由導入的冷卻空氣21 流過的調節器殼體22內作為調節機構可平移運動地進行引導。隨著在調節器殼體22內的由冷卻空氣入流的內體23的遞增的高度位置，調節器殼體的為冷卻空氣保留的自由的流動橫截面減小，反之亦然。在內體23上方的冷卻空氣流中的壓力損失的改變或者在內體23的底面與頂面之間的壓力差的改變導致內體23的軸向的移動并且從而導致冷卻空氣體積流的改變。圖2 的調節器殼體22例如具有一些在高度上并且繞殼體圓周分布的開口 24，其中冷卻空氣21 經由開口流入到殼體22的內部并且在該殼體的頂面25上經由在頂面25上的相應的輸出開口流到冷卻柵格內，該頂面法蘭連接到圖1的冷卻柵格模塊的底面上。一個復位彈簧沈可以嵌接在用作為調節機構的內體23的中心。在柵格式冷卻器的運行期間對相應局部的冷卻空氣體積流21的和/或對冷卻柵格的相應局部的輸送速度的調節干預與相應局部的分區域測量的松散材料床高度和/或松散材料床溫度和/或冷卻空氣通流阻力相關地實現，使得在一個或者多個測量的參數 床高度、床溫度和通流阻力變化時改變相應的局部的冷卻空氣體積流和/或柵格的輸送速度。在相應的冷卻柵格區15至20中的冷卻空氣體積流和/或柵格式冷卻器的輸送速度通過過程控制根據松散材料床的焓的不同情況符合冷卻需求地進行調節。在此在圖2中示意描述的冷卻空氣調節裝置22的調節特性曲線能夠以調節和改變，使得至少一個復位彈簧26的預緊力通過調節機械27的操縱是可調節的并且是可改變的，該復位彈簧支承在可平移地移動和引導的內體23上。
權利要求
1.用于調節松散材料柵格式冷卻器的運行的方法，該柵格式冷卻器用于冷卻熱的松散材料，該松散材料通過適合的輸送機構從松散材料輸入端運動至松散材料輸出端，而冷卻柵格(15-20)和在該冷卻柵格上分布的熱的松散材料床基本上從下向上由冷卻空氣流 (21)穿過，所述冷卻空氣流通過設置在冷卻柵格下方的調節裝置0 調節，其特征在于 在柵格式冷卻器的運行期間對冷卻柵格的相應局部的輸送速度的調節干預與相應局部的分區域測量的柵格材料床高度和/或柵格材料床溫度和/或冷卻空氣通流阻力相關地實現，使得在測量的參數床高度、床溫度和通流阻力中的一個或者多個改變時改變相應的局部的輸送速度，在根據行走地板式輸送原理通過冷卻器逐步地輸送松散材料的柵格式冷卻器中，在從材料輸送方向上看相鄰的柵格軌道(A-E)上測量松散材料床高度并且測量參數通過分別控制相應冷卻柵格軌道(A-E)的驅動裝置用于松散材料床在整個冷卻器寬度上的有針對性的橫向分布。
2.按權利要求1所述的方法，其特征在于在柵格式冷卻器的運行期間對相應局部的冷卻空氣體積流的調節干預與相應局部的分區域測量的柵格材料床高度和/或柵格材料床溫度和/或冷卻空氣通流阻力相關地實現，使得在測量的參數床高度、床溫度和通流阻力中的一個或者多個改變時改變相應的局部的冷卻空氣體積流。
3.按權利要求1或2所述的方法，其特征在于參數松散材料床高度、床溫度和通流阻力在沿冷卻柵格的長度和寬度分布的區域(15-20和A-E)中測量。
4.按權利要求1或2所述的方法，其特征在于在相應的冷卻柵格區域(15-20和A-E) 內的冷卻空氣體積流和/或柵格式冷卻器的輸送速度通過過程控制根據松散材料床部段的焓的不同情況符合冷卻需求地進行調節。
5.按權利要求1或2所述的方法，其特征在于在床溫度升高時減小柵格系統的輸送速度，反之亦然。
6.按權利要求2所述的方法，其特征在于在參數床高度和/或床溫度和/或通流阻力升高時提高相應局部的冷卻空氣體積流(21)，反之亦然。
7.按權利要求1或2所述的方法，其特征在于冷卻空氣體積流調節器02)的調節特性曲線在冷卻器運行期間是可改變的，其中調節特性曲線描述冷卻空氣需求隨著冷卻材料床高度或者冷卻材料床溫度的升高或者隨著冷卻空氣流的冷卻材料床通流阻力的升高而升高。
8.按權利要求7所述的方法，其特征在于調節特性曲線也用于調節基本上保持恒定的冷卻空氣體積流。
9.按權利要求1或2所述的方法，其特征在于對于冷卻空氣通流阻力典型地在沿冷卻柵格的長度和寬度分布的區域(15-20和A-E)中測量在冷卻柵格下方的冷卻空氣調節裝置的底面與頂面之間的壓力差。
10.按權利要求7所述的方法，其特征在于冷卻空氣體積流調節器02)的調節特性曲線的改變通過在通流冷卻空氣的調節器殼體內可運動地設置的調節機構的機械的位置調節而產生。
全文摘要
為了過程控制地調節松散材料柵格式冷卻器的運行，使得在冷卻柵格的所有區域上冷卻空氣體積流(21)和/或其在冷卻材料床的相應的區域上的滯留時間可以與在每個區域上產生的冷卻需求協調，在柵格式冷卻器運行期間對冷卻柵格的相應局部的輸送速度的調節干預與相應局部的分區域測量的松散材料床高度和/或松散材料床溫度和/或冷卻空氣通流阻力相關地實現，使得在測量的參數床高度、床溫度和通流阻力中的一個或者多個改變時改變相應的局部的柵格系統的輸送速度。在行走地板式輸送原理時，在相鄰的柵格軌道上測量松散材料床高度并且測量參數通過分別控制相應冷卻柵格軌道的驅動裝置用于松散材料床在整個冷卻器寬度上的有針對性的橫向分布。
文檔編號F28C3/16GK102564143SQ201210008419
公開日2012年7月11日 申請日期2005年11月3日 優先權日2004年11月11日
發明者K·申克, M·默斯曼, T·比寧格 申請人:Khd洪保德韋達克有限公司