JP6888313B2

JP6888313B2 - セメント製造システム

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Publication number: JP6888313B2
Application number: JP2017020332A
Authority: JP
Inventors: 大原　宏明; 宏明大原
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2017-02-07
Filing date: 2017-02-07
Publication date: 2021-06-16
Anticipated expiration: 2037-02-07
Also published as: JP2018127371A

Description

本開示は、セメント原料を焼成するセメント製造システムに関する。

セメント原料を焼成してセメントを製造するセメント製造システムは、仮焼炉と、焼成炉とを含んで構成される（例えば、特許文献１）。仮焼炉は、セメント原料を８８０℃以上に加熱して仮焼成する。仮焼成されたセメント原料は、ロータリーキルン（回転窯）に供給される。ロータリーキルンは、セメント原料を１３５０℃以上に加熱して焼成する。従来、仮焼炉や焼成炉に供給される燃料として、石炭やバイオマスが用いられている。

特開２０１４−５８４３１号公報

上記した仮焼炉や焼成炉の燃料として供給される石炭やバイオマスには、灰分が含まれる。このため、セメント原料の一部が、灰分と反応して低融点物質が生じる。低融点物質は８００℃程度で溶融する。このため、仮焼炉や燃焼炉において、低融点物質が溶融し、セメント原料の焼成を阻害したり、仮焼炉や焼成炉を閉塞させたりするという問題がある。

本開示は、このような課題に鑑み、低融点物質の生成を防止することが可能なセメント製造システムを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係るセメント製造システムは、燃焼炉と、前記燃焼炉の下流側に接続されたサイクロンと、前記サイクロンの下流側に接続され、ガス化原料を水蒸気でガス化させてガス化ガスを生成するガス化炉と、前記ガス化炉で生成されたガス化ガスからアンモニアを分離するアンモニア分離部と、燃焼排ガスと、セメント原料とを接触させる予熱部と、前記予熱部によって予熱された前記セメント原料を収容する収容部と、前記ガス化炉で生成されたガス化ガスを前記収容部内で燃焼させる第１バーナとを有する焼成炉と、を備え、前記アンモニア分離部によってアンモニアが取り除かれた前記ガス化ガスは、前記第１バーナに供給され、前記アンモニア分離部によって分離されたアンモニアは、前記予熱部に供給される。

また、前記予熱部によって予熱された前記セメント原料を収容する本体部と、前記ガス化炉で生成されたガス化ガスを前記本体部内で燃焼させる第２バーナとを有する仮焼炉を備え、前記焼成炉には、前記仮焼炉で仮焼成された前記セメント原料が供給されてもよい。

また、前記本体部には、前記サイクロンによって分離された燃焼排ガスが供給されてもよい。

また、前記予熱部は、前記本体部を通過した燃焼排ガスと、前記セメント原料とを接触させてもよい。

また、前記第２バーナには、前記アンモニア分離部によってアンモニアが取り除かれた前記ガス化ガスが供給されてもよい。

低融点物質の生成を防止することが可能となる。

セメント製造システムを説明する図である。ガス化ガス生成装置を説明する図である。精製装置を説明する図である。セメント焼成装置を説明する図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。

（セメント製造システム１００）
図１は、セメント製造システム１００を説明する図である。図１に示すように、セメント製造システム１００は、ガス化ガス生成装置１１０と、精製装置１２０と、セメント焼成装置１３０を含んで構成される。なお、図１中、ガスの流れを実線の矢印で示す。

ガス化ガス生成装置１１０は、石炭やバイオマス等のガス化原料を水蒸気ガス化してガス化ガスＳＧを生成する。ガス化ガス生成装置１１０において生成されたガス化ガスＳＧは、精製装置１２０に送出される。また、ガス化ガス生成装置１１０において生じた燃焼排ガスＥＸ１は、セメント焼成装置１３０を構成する仮焼炉１３４に供給される。ガス化ガス生成装置１１０については、後に詳述する。

精製装置１２０は、ガス化ガス生成装置１１０によって生成されたガス化ガスＳＧを精製して、精製ガス化ガスＰＧを生成する。精製装置１２０において生成された精製ガス化ガスＰＧは、セメント焼成装置１３０を構成する仮焼炉１３４、焼成炉１３８に供給される。精製装置１２０において生じたアンモニア（ＮＨ_３）ＡＭは、セメント焼成装置１３０を構成する分離部１３６に供給される。精製装置１２０については、後に詳述する。

セメント焼成装置１３０は、セメント原料を焼成する。セメント焼成装置１３０は、予熱部１３２と、仮焼炉１３４と、分離部１３６と、焼成炉１３８とを含んで構成される。セメント焼成装置１３０については、後に詳述する。

（ガス化ガス生成装置１１０）
図２は、ガス化ガス生成装置１１０を説明する図である。図２に示すように、ガス化ガス生成装置１１０は、燃焼炉２１０と、第１配管２１２と、サイクロン２２０と、第２配管２２２と、第１シールポット２３０と、ガス化炉２４０と、第３配管２４６と、第２シールポット２５０とを含んで構成される。なお、図２中、流動媒体の流れを実線の矢印で示し、ガスの流れを破線の矢印で示す。

ガス化ガス生成装置１１０は、循環流動層式ガス化システムである。ガス化ガス生成装置１１０は、燃焼炉２１０、第１配管２１２、サイクロン２２０、第２配管２２２（第１シールポット２３０）、ガス化炉２４０、第３配管２４６（第２シールポット２５０）に、流動媒体を熱媒体として循環させている。流動媒体は、粒径が３００μｍ程度の珪砂で構成される。

燃焼炉２１０は、筒形状である。燃焼炉２１０は、上部に第１配管２１２が接続され、下部に第３配管２４６が接続される。燃焼炉２１０には、第３配管２４６を通じて燃料および流動媒体が導入される。燃焼炉２１０には、空気が供給される。燃焼炉２１０内の圧力は、例えば、１０ｋＰａＧ以上１００ｋＰａＧ未満である。したがって、燃焼炉２１０に空気を供給する装置として、安価なブロワを用いることができる。燃焼炉２１０では、燃料が燃焼されて、流動媒体が９００℃〜１０００℃程度に加熱される。燃焼炉２１０で加熱された流動媒体および燃焼排ガスＥＸ１は、第１配管２１２を通じてサイクロン２２０に送出される。

サイクロン２２０は、円筒部と、縮径部とで構成される。円筒部は、円筒形状であり、軸が鉛直方向に配された同径の部材である。縮径部は、円筒部の下端に連続した部材である。縮径部は、鉛直上方から鉛直下方に向かうに従って径が漸減した部材である。サイクロン２２０は、第１配管２１２を通じて燃焼炉２１０から導入された流動媒体と燃焼排ガスＥＸ１との混合物を固気分離する。サイクロン２２０で分離された高温の流動媒体は、サイクロン２２０の底部とガス化炉２４０とを接続する第２配管２２２を通じて、ガス化炉２４０に導入される。

第２配管２２２を通じて、サイクロン２２０から導入された流動媒体は、ガス化炉２４０において、水蒸気（流動化ガス）によって流動化する。具体的に説明すると、ガス化炉２４０は、収容槽２４２と、風箱２４４とを含んで構成される。収容槽２４２は、第２配管２２２を通じてサイクロン２２０から導入された流動媒体を収容する。風箱２４４は、収容槽２４２の下方に設けられる。風箱２４４の上部は、通気可能な分散板で構成されており、収容槽２４２の底面としても機能する。風箱２４４には、不図示の水蒸気供給部から水蒸気が供給される。風箱２４４に供給された水蒸気は、収容槽２４２の底面（分散板）から当該収容槽２４２内に供給される。したがって、サイクロン２２０から導入された高温の流動媒体は、水蒸気によって流動化し、収容槽２４２内において気泡流動層が形成される。

また、ガス化炉２４０（収容槽２４２）には、石炭やバイオマス等のガス化原料が投入される。投入されたガス化原料は、流動媒体が有する７００℃〜９００℃程度の熱と、水蒸気とによってガス化（水蒸気ガス化）され、ガス化ガス（合成ガス）ＳＧが生成される。生成されたガス化ガスＳＧは、上記精製装置１２０で精製される。

なお、ガス化炉２４０に投入されるガス化原料中の炭素のモル量は、ガス化炉２４０に供給される水蒸気のモル量以下である。つまり、水蒸気のモル量／ガス化原料中の炭素のモル量≧１．０である。したがって、ガス化炉２４０において水蒸気ガス化を行うことができる。これにより、ガス化炉２４０は、相対的に水素の含有量が多いガス化ガスＳＧを生成することができる。

一方、ガス化炉２４０において流動化された流動媒体は、ガス化炉２４０と燃焼炉２１０とを接続する第３配管２４６を通じて燃焼炉２１０に戻される。

このように、本実施形態のガス化ガス生成装置１１０において、流動媒体は、燃焼炉２１０、第１配管２１２、サイクロン２２０、第２配管２２２、ガス化炉２４０、第３配管２４６を、この順に移動し、再度燃焼炉２１０に導入される。つまり、流動媒体は、燃焼炉２１０、第１配管２１２、サイクロン２２０、第２配管２２２、ガス化炉２４０、第３配管２４６を循環することとなる。

なお、サイクロン２２０の排ガス出口２２０ａは、第４配管２６０によって、仮焼炉１３４のガス貯留部に接続される。したがって、サイクロン２２０によって分離された燃焼排ガスＥＸ１は、仮焼炉１３４に供給される。

また、燃焼炉２１０には、第３配管２４６を通じて、原料残渣が導入される。原料残渣は、ガス化炉２４０においてガス化原料が水蒸気ガス化した後に残留したものである。したがって、ガス化炉２４０から燃焼炉２１０に導入される原料残渣が、燃焼炉２１０において燃料として利用される。

また、第２配管２２２には、第１シールポット２３０（ループシール）が設けられている。第１シールポット２３０は、サイクロン２２０からガス化炉２４０への燃焼排ガスＥＸ１の流入およびガス化炉２４０からサイクロン２２０へのガス化ガスＳＧの流入を防止する。第３配管２４６には、第２シールポット２５０（ループシール）が設けられている。第２シールポット２５０は、ガス化炉２４０から燃焼炉２１０へのガス化ガスＳＧの流入および燃焼炉２１０からガス化炉２４０への燃焼排ガスＥＸ１の流入を防止する。

（精製装置１２０）
図３は、精製装置１２０を説明する図である。図３に示すように、精製装置１２０は、改質装置３１０と、熱交換器３１２と、第１ガス洗浄部３１４と、第２ガス洗浄部３１６と、昇圧器３１８と、排水処理器３２０と、アンモニア分離部３２２と、脱硫器３２４とを含んで構成される。なお、図３中、ガスの流れを実線の矢印で示し、水の流れを破線の矢印で示す。

改質装置３１０は、ガス化ガス生成装置１１０で生成されたガス化ガスＳＧに酸素や空気を加えて加熱する。改質装置３１０は、ガス化ガスＳＧに含まれるタールを改質（酸化改質）する。熱交換器３１２（ボイラ）は、改質装置３１０で改質されたガス化ガスＳＧと水蒸気との熱交換を行う。熱交換器３１２は、ガス化ガスＳＧの顕熱を水蒸気で回収し、ガス化ガスＳＧの出口温度を３００℃〜６００℃にする。

第１ガス洗浄部３１４は、ガス化ガスＳＧを水で洗浄する。第１ガス洗浄部３１４は、例えば、スプレー塔で構成される。第１ガス洗浄部３１４は、ガス化ガスＳＧに４０℃程度の水をスプレー噴霧して、３００℃〜６００℃のガス化ガスＳＧを７０℃程度まで冷却する。これにより、ガス化ガスＳＧに残存するタールやスラッジが凝縮し、ガス化ガスＳＧから除去される。第２ガス洗浄部３１６は、ガス化ガスＳＧを水で洗浄する。第２ガス洗浄部３１６は、例えば、ミストセパレータで構成される。第２ガス洗浄部３１６は、第１ガス洗浄部３１４によって噴霧される冷却水より小径の水滴（４０℃程度）をガス化ガスＳＧにスプレー噴霧する。これにより、第１ガス洗浄部３１４で除去できなかった霧状のタールやスラッジをガス化ガスＳＧから除去することができる。

昇圧器３１８は、ブロワや圧縮機、ターボ型のポンプ、容積型のポンプ等で構成される。昇圧器３１８は、第２ガス洗浄部３１６によって冷却されたガス化ガスＳＧを０．１ＭＰａ〜５ＭＰａに昇圧する。

排水処理器３２０は、第１ガス洗浄部３１４、第２ガス洗浄部３１６、昇圧器３１８で生じたタールや粉塵を含有する排水からタールや粉塵を除去する。

アンモニア分離部３２２は、例えば、アンモニア吸収塔およびアンモニア放散塔で構成され、ガス化ガスＳＧからアンモニアＡＭを分離する。アンモニア分離部３２２によって分離されたアンモニアＡＭは、セメント焼成装置１３０の分離部１３６に供給される。

脱硫器３２４は、ガス化ガスＳＧに残存する硫黄や硫黄化合物を除去する。こうして、精製されたガス化ガス（精製ガス化ガスＰＧ）は、セメント焼成装置１３０の仮焼炉１３４、焼成炉１３８に供給される。

（セメント焼成装置１３０）
図４は、セメント焼成装置１３０を説明する図である。図４に示すように、セメント焼成装置１３０は、予熱部１３２と、仮焼炉１３４と、分離部１３６と、焼成炉１３８と含んで構成される。なお、図４中、セメント原料の流れを実線の矢印で示し、ガスの流れを破線の矢印で示し、収容部４５０の回転方向を一点鎖線の矢印で示す。

予熱部１３２は、サイクロン部４１０Ａ〜４１０Ｄを含んで構成される。サイクロン部４１０Ａ〜４１０Ｄは、ホッパ形状であり、円筒部と、縮径部とで構成される。円筒部は、円筒形状であり、軸が鉛直方向に配された同径の部材である。縮径部は、円筒部の下端に連続した部材である。縮径部は、鉛直上方から鉛直下方に向かうに従って径が漸減した部材である。

サイクロン部４１０Ａ（円筒部）の上端には、ガス排気管４１２Ａが接続される。サイクロン部４１０Ａ（縮径部）の下端には、原料排出管４１４Ａが接続される。サイクロン部４１０Ａの側壁（円筒部）には、混合物導入管４１６Ｂが接続される。混合物導入管４１６Ｂは、ガス排気管４１２Ｂから分岐された配管である。

サイクロン部４１０Ｂ（円筒部）の上端には、ガス排気管４１２Ｂが接続される。サイクロン部４１０Ｂ（縮径部）の下端には、原料排出管４１４Ｂが接続される。サイクロン部４１０Ｂの側壁（円筒部）には、混合物導入管４１６Ａが接続される。混合物導入管４１６Ａは、原料排出管４１４Ａから分岐された配管である。

サイクロン部４１０Ｃ（円筒部）の上端には、原料排出管４１４Ａが接続される。サイクロン部４１０Ｃ（縮径部）の下端には、原料排出管４１４Ｃが接続される。サイクロン部４１０Ｃの側壁（円筒部）には、混合物導入管４１６Ｄが接続される。混合物導入管４１６Ｄは、原料排出管４１４Ｂから分岐された配管である。

サイクロン部４１０Ｄ（円筒部）の上端には、原料排出管４１４Ｂが接続される。サイクロン部４１０Ｄ（縮径部）の下端には、原料排出管４１４Ｄが接続される。サイクロン部４１０Ｄの側壁（円筒部）には、混合物導入管４１６Ｃが接続される。混合物導入管４１６Ｃは、原料排出管４１４Ｃから分岐された配管である。

仮焼炉１３４は、本体部４２０と、バーナ部４３０（第２バーナ）とを含んで構成される。本体部４２０は、ホッパ形状であり、円筒部と、縮径部とで構成される。円筒部は、円筒形状であり、軸が鉛直方向に配された同径の部材である。縮径部は、円筒部の下端に連続した部材である。縮径部は、鉛直上方から鉛直下方に向かうに従って径が漸減した部材である。本体部４２０（円筒部）の上端には、原料排出管４１４Ｄが接続されている。本体部４２０の側壁（円筒部）には、混合物導入管４２２が接続されている。本体部４２０（縮径部）の下端には、ガス貯留部４２４が接続されている。ガス貯留部４２４には、燃焼排ガスＥＸ１および燃焼排ガスＥＸ２が供給される。燃焼排ガスＥＸ２は、焼成炉１３８から排気された燃焼排ガスである。

バーナ部４３０は、本体部４２０内で精製ガス化ガスＰＧを燃焼させる。バーナ部４３０は、本体部４２０内で燃焼排ガスＥＸ３を生成する。バーナ部４３０の噴出口は、本体部４２０の中心から本体部４２０の側壁の内周面側に角度をずらして開口している。これにより、燃焼排ガスＥＸ３が、本体部４２０の側壁の接線方向もしくは内周面に沿って流れる。換言すれば、本体部４２０内で燃焼排ガスＥＸ３が高速度で旋回するように、バーナ部４３０の噴出口の開口角度が設定されている。以下、燃焼排ガスＥＸ１、燃焼排ガスＥＸ２、燃焼排ガスＥＸ３を纏めて、燃焼排ガスＥＸと呼ぶ。

分離部１３６は、ホッパ形状であり、円筒部と、縮径部とで構成される。円筒部は、円筒形状であり、軸が鉛直方向に配された同径の部材である。縮径部は、円筒部の下端に連続した部材である。縮径部は、鉛直上方から鉛直下方に向かうに従って径が漸減した部材である。分離部１３６（円筒部）の上端には、原料排出管４１４Ｃが接続されている。分離部１３６（縮径部）の下端には、原料排出管４４０が接続されている。分離部１３６の側壁（円筒部）には、混合物導入管４２２が接続されている。分離部１３６には、精製装置１２０のアンモニア分離部３２２で分離されたアンモニアＡＭが供給される。

続いて、セメント原料の流れについて説明する。セメント原料は、サイクロン部４１０Ｂに接続されたガス排気管４１２Ｂに投入される。セメント原料は、ガス排気管４１２Ｂを上昇した燃焼排ガスＥＸに押し上げられ、燃焼排ガスＥＸとともに混合物導入管４１６Ｂに導入される。混合物導入管４１６Ｂを通過したセメント原料および燃焼排ガスＥＸは、サイクロン部４１０Ａに導入される。サイクロン部４１０Ａは、セメント原料と、燃焼排ガスＥＸとを分離する。サイクロン部４１０Ａによって分離された燃焼排ガスＥＸは、ガス排気管４１２Ａを通じて外部に排出される。サイクロン部４１０Ａによって分離されたセメント原料は、原料排出管４１４Ａに導かれる。

原料排出管４１４Ａに導かれたセメント原料は、原料排出管４１４Ａを上昇した燃焼排ガスＥＸに押し上げられ、燃焼排ガスＥＸとともに混合物導入管４１６Ａに導入される。混合物導入管４１６Ａを通過したセメント原料および燃焼排ガスＥＸは、サイクロン部４１０Ｂに導入される。サイクロン部４１０Ｂは、セメント原料と、燃焼排ガスＥＸとを分離する。サイクロン部４１０Ｂによって分離された燃焼排ガスＥＸは、ガス排気管４１２Ｂを通じて混合物導入管４１６Ｂに導入される。サイクロン部４１０Ｂによって分離されたセメント原料は、原料排出管４１４Ｂに導かれる。

原料排出管４１４Ｂに導かれたセメント原料は、原料排出管４１４Ｂを上昇した燃焼排ガスＥＸに押し上げられ、燃焼排ガスＥＸとともに混合物導入管４１６Ｄに導入される。混合物導入管４１６Ｄを通過したセメント原料および燃焼排ガスＥＸは、サイクロン部４１０Ｃに導入される。サイクロン部４１０Ｃは、セメント原料と、燃焼排ガスＥＸとを分離する。サイクロン部４１０Ｃによって分離された燃焼排ガスＥＸは、原料排出管４１４Ａを通じて混合物導入管４１６Ａに導入される。サイクロン部４１０Ｃによって分離されたセメント原料は、原料排出管４１４Ｃに導かれる。

原料排出管４１４Ｃに導かれたセメント原料は、原料排出管４１４Ｃを上昇した燃焼排ガスＥＸに押し上げられ、燃焼排ガスＥＸとともに混合物導入管４１６Ｃに導入される。混合物導入管４１６Ｃを通過したセメント原料および燃焼排ガスＥＸは、サイクロン部４１０Ｄに導入される。サイクロン部４１０Ｄは、セメント原料と、燃焼排ガスＥＸとを分離する。サイクロン部４１０Ｄによって分離された燃焼排ガスＥＸは、原料排出管４１４Ｂを通じて混合物導入管４１６Ｄに導入される。サイクロン部４１０Ｄによって分離されたセメント原料は、原料排出管４１４Ｄに導かれる。

そして、原料排出管４１４Ｄに導かれたセメント原料は、仮焼炉１３４の本体部４２０に導入される。本体部４２０においてセメント原料は、バーナ部４３０によって形成された燃焼排ガスＥＸ３の旋回流と、ガス貯留部４２４から導入された燃焼排ガスＥＸ１、燃焼排ガスＥＸ２の上昇流とによって混合物導入管４２２に導かれる。混合物導入管４２２を通過したセメント原料および燃焼排ガスＥＸは、分離部１３６に導入される。

分離部１３６は、セメント原料と、燃焼排ガスＥＸとを分離する。分離部１３６によって分離された燃焼排ガスＥＸは、原料排出管４１４Ｃを通じて混合物導入管４１６Ｃに導入される。

したがって、仮焼炉１３４において、セメント原料を加熱した高温の燃焼排ガスＥＸは、分離部１３６、混合物導入管４１６Ｃ、サイクロン部４１０Ｄ、混合物導入管４１６Ｄ、サイクロン部４１０Ｃ、混合物導入管４１６Ａ、サイクロン部４１０Ｂ、混合物導入管４１６Ｂ、サイクロン部４１０Ａ、ガス排気管４１２Ａをこの順に流れる。また、高温の燃焼排ガスＥＸは、流通過程でセメント原料と接触する。これにより、予熱部１３２においてセメント原料が予熱される。

こうして、予熱部１３２によって予熱されたセメント原料は、仮焼炉１３４のバーナ部４３０によって仮焼成される。そして、仮焼成されたセメント原料は、分離部１３６によって、燃焼排ガスＥＸと分離された後、原料排出管４４０を通じて、焼成炉１３８に供給される。

焼成炉１３８は、例えば、ロータリーキルンで構成される。焼成炉１３８は、収容部４５０と、バーナ部４６０（第１バーナ）とを含んで構成される。収容部４５０は、円筒形状である。収容部４５０は、分離部１３６から供給されたセメント原料を収容する。収容部４５０は、不図示の回転装置によって回転される。バーナ部４６０は、精製ガス化ガスＰＧを収容部４５０内で燃焼させる。これにより、セメント原料が焼成される。

以上説明したように、本実施形態のセメント製造システム１００は、バーナ部４３０、４６０の燃料として、精製ガス化ガスＰＧを用いる。したがって、セメント製造システム１００は、燃料として石炭やバイオマスを用いる従来技術とは異なり、セメント原料に灰分が混入する事態を回避することができる。これにより、セメント製造システム１００では、セメント原料の一部が灰分と反応して低融点物質を生させることがなくなる。したがって、セメント製造システム１００は、仮焼炉１３４や燃焼炉２１０において、低融点物質によって生じる問題を解消することが可能となる。

また、精製ガス化ガスＰＧは、ガス化炉２４０によってガス化原料が水蒸気ガス化されることで生成される。したがって、精製ガス化ガスＰＧは、熱分解ガスと比較して、水素の含有量が多い。つまり、精製ガス化ガスＰＧは、還元効率が相対的に高い。セメント製造システム１００は、還元効率が相対的に高い精製ガス化ガスＰＧを燃焼させてセメント原料を焼成することにより、セメント原料の焼成をより促進することが可能となる。

また、上記したように、セメント製造システム１００は、仮焼炉１３４の本体部４２０に燃焼排ガスＥＸ１が供給される。これにより、セメント製造システム１００は、仮焼炉１３４における熱効率を向上させることができる。したがって、仮焼炉１３４は、セメントの仮焼成を効率よく行うことが可能となる。

また、上記したように、予熱部１３２は、仮焼炉１３４を通過した燃焼排ガスＥＸと、セメント原料を接触させる。これにより、予熱部１３２は、効率よくセメント原料を予熱することができる。

また、上記したように、アンモニア分離部３２２で分離されたアンモニアＡＭは、分離部１３６に供給される。そして、分離部１３６を通じて、予熱部１３２にアンモニアＡＭが供給される。したがって、分離部１３６、予熱部１３２において、燃焼排ガスＥＸとアンモニアＡＭとが接触する。これにより、燃焼排ガスＥＸ中の窒素酸化物（ＮＯｘ）は、アンモニアＡＭによって還元される。したがって、セメント製造システム１００は、ガス排気管４１２Ａから排出される燃焼排ガスＥＸ中の窒素酸化物の濃度を低減することができる。これにより、セメント製造システム１００は、別途の脱硝装置を用いずとも、燃焼排ガスＥＸを浄化することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上述した実施形態において、バーナ部４３０およびバーナ部４６０に、精製ガス化ガスＰＧが供給される構成を例に挙げて説明した。しかし、少なくともバーナ部４６０に精製ガス化ガスＰＧを供給すればよい。

また、上記実施形態において、仮焼炉１３４の本体部４２０に燃焼排ガスＥＸ１が供給される構成を例に挙げて説明した。しかし、本体部４２０に燃焼排ガスＥＸ１を供給せずともよい。つまり、仮焼炉１３４は、バーナ部４３０および燃焼排ガスＥＸ２によってセメント原料を仮焼成すればよい。また、この場合、予熱部１３２は、燃焼排ガスＥＸ２、ＥＸ３によってセメント原料を予熱すればよい。

また、上記実施形態において、セメント製造システム１００が精製装置１２０を備える構成を例に挙げて説明した。したがって精製ガス化ガスＰＧを発電に利用することができる。しかし、精製装置１２０（アンモニア分離部３２２）は必須の構成ではない。例えば、ガス化ガス生成装置１１０が生成したガス化ガスＳＧをバーナ部４３０、４６０に供給してもよい。

本開示は、セメント原料を焼成するセメント製造システムに利用することができる。

１００セメント製造システム
１３２予熱部
１３４仮焼炉
１３８焼成炉
２１０燃焼炉
２２０サイクロン
２４０ガス化炉
３２２アンモニア分離部
４２０本体部
４３０バーナ部（第２バーナ）
４５０収容部
４６０バーナ部（第１バーナ）

Claims

燃焼炉と、
前記燃焼炉の下流側に接続されたサイクロンと、
前記サイクロンの下流側に接続され、ガス化原料を水蒸気でガス化させてガス化ガスを生成するガス化炉と、
前記ガス化炉で生成されたガス化ガスからアンモニアを分離するアンモニア分離部と、
燃焼排ガスと、セメント原料とを接触させる予熱部と、
前記予熱部によって予熱された前記セメント原料を収容する収容部と、前記ガス化炉で生成されたガス化ガスを前記収容部内で燃焼させる第１バーナとを有する焼成炉と、
を備え、
前記アンモニア分離部によってアンモニアが取り除かれた前記ガス化ガスは、前記第１バーナに供給され、
前記アンモニア分離部によって分離されたアンモニアは、前記予熱部に供給されるセメント製造システム。
前記予熱部によって予熱された前記セメント原料を収容する本体部と、前記ガス化炉で生成されたガス化ガスを前記本体部内で燃焼させる第２バーナとを有する仮焼炉を備え、
前記焼成炉には、前記仮焼炉で仮焼成された前記セメント原料が供給される請求項１に記載のセメント製造システム。
前記本体部には、前記サイクロンによって分離された燃焼排ガスが供給される請求項２に記載のセメント製造システム。
前記予熱部は、前記本体部を通過した燃焼排ガスと、前記セメント原料とを接触させる請求項３に記載のセメント製造システム。
前記第２バーナには、前記アンモニア分離部によってアンモニアが取り除かれた前記ガス化ガスが供給される請求項４に記載のセメント製造システム。