(57)【要約】  本発明は、無機原材料を燃やすための燃料の燃焼のための少なくとも１つの燃焼ゾーン（２、２’）を有する連続生産設備（１）において行われるセメントクリンカーの製造方法に関する。この方法では、原材料は燃やすことによってクリンカーに変換され、それによって高温のクリンカー（３）を得、次いで、高温のクリンカー（３）は２つの連続したステップにおいて冷却され、第１の冷却ステップは第１の冷却機（４）において行われ、第２の冷却ステップは第２の冷却機（５）において行われる。本発明によれば、第１の冷却ステップは、酸素ガス（６）を高温のクリンカーの上に吹き込むことによって連続的に行われて、部分的に冷却されたクリンカーが得られ、第１の冷却機（４）によって作られた、加熱された酸素ガス（７）のすべてが、前記設備の前記少なくとも１つの燃焼ゾーン（２、２’）に送られて、前記第１の冷却機に吹き込まれる酸素ガスの量を調整することによって燃焼ガスとして使用され、それによって前記設備の燃焼ガスの需要を過剰となることなく満足させ、部分的に冷却されたクリンカー（３１）は、第２の冷却機（５）の貯蔵チャンバ中、又は前記第２の冷却機に関連する貯蔵チャンバさえにも貯蔵され、第２の冷却ステップは、部分的に冷却されたクリンカーに間欠的に行われる。
2017511291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原材料が、燃やすことによってクリンカーに変換され、高温のクリンカーを（３）得る、無機原材料を燃やすための少なくとも１つの燃料燃焼ゾーン（２、２’）を有する連続生産設備（１）において行われるセメントクリンカーの製造方法であって、
前記高温のクリンカー（３）は次いで２つの連続したステップにおいて冷却され、第１の冷却ステップは第１の冷却機（４）において行われ、第２の冷却ステップは第２の冷却機（５）において行われる、方法において、
‐前記第１の冷却ステップは、含酸素ガス（６）を前記高温のクリンカー上に吹き込むことによって連続的に行われ、前記第１の冷却機（４）から出力される加熱された含酸素ガス（７）すべてが、前記設備の前記少なくとも１つの燃焼ゾーン（２、２’）に移送されて、前記第１の冷却機に吹き込まれる含酸素ガスの量を調整することによって燃焼ガスとして使用され、それによって前記設備の燃焼ガスの需要を過剰となることなく満足させ、
‐前記部分的に冷却されたクリンカー（３１）は、前記第２の冷却機（５）の貯蔵チャンバ又は前記第２の冷却機に関連する貯蔵チャンバの中に貯蔵され、前記部分的に冷却されたクリンカーへの前記第２の冷却ステップは、間欠的に制御される、
ことを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記第２の冷却ステップ中に前記クリンカーによって放出された熱が、電気的エネルギーを発生させるために使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
発電が、前記第２の冷却ステップ中に前記クリンカーによって移送された前記熱と組み合わせて少なくとも１つの第２のエンタルピー源（８）を使用することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２のエンタルピー源（８）の使用可能性が変わりやすく、前記第２の冷却ステップが、少なくとも、前記第２のエンタルピー源（８）によって発生された電力（Ｐｓ８）が予め決定された閾値（Ｐｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）より少ない期間中に始動されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第２のエンタルピー源の使用可能性が変わりやすく、前記第２の冷却ステップは、少なくとも、前記第２のエンタルピー源（８）によって発生した電力（Ｐｓ８）が予め決定された閾値（Ｐｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）より多い期間中に始動されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記第２のエンタルピー源（８）は太陽光であることを特徴とする請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
電気的エネルギーの発生が、変わりやすい発生量を有する少なくとも１つの電気的エネルギー（１５）の第２の源に関連することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の冷却ステップは、少なくとも、電気的エネルギー（１５）の前記第２の源によって発生した電力（Ｐｓ１５）が閾値（Ｐｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）より小さい期間中に始動されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第２の冷却ステップの運転時間は、前記設備の前記クリンカー生産運転時間の５０％未満であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２のステップにおいて、前記クリンカーは、前記クリンカーと冷却流体（９）との間の直接接触なく、前記冷却流体（９）による交換によって冷却されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２のステップにおいて、前記クリンカーは、前記クリンカーと直接接触することになる流体（９）との交換によって冷却されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２の熱交換器から下流の前記加熱された流体（９’）が熱交換器（１０）と協働して、発電のための設備におけるタービン（１１）に電力を供給するために水蒸気を発生させることを特徴とする請求項１０又は１１と組み合わせた請求項２に記載の方法。
【請求項１３】
前記連続生産設備が、サイクロン予備加熱器（１２）、場合によっては１つ又はいくつかのバーナ（２’）を設けられた予備か焼装置（１３）、及び１つ又はいくつかのバーナ（２）を設けられたロータリーキルン（１４）を備える請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法であって、
前記方法において、前記原材料（２０）が前記サイクロン予備加熱器（１２）中で予備加熱され、場合によっては前記予備か焼装置（１３）中で部分的に二酸化炭素を除去され、次いで前記ロータリーキルン（１４）において燃やされ、変態され、
前記少なくとも１つの燃焼ゾーンは前記ロータリーキルンの１つ以上のバーナ（２）と、場合によっては前記予備か焼装置の１つ以上のバーナ（２’）と、を備えることを特徴とする、方法。
【請求項１４】
前記含酸素ガスは空気であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記含酸素ガスは酸素を富化されたガスであるか、又は酸素が激減したガスであることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
無機原材料を燃やすための燃料の少なくとも１つの燃焼ゾーン（２、２’）であって、前記無機原材料を燃やすことによってクリンカーに変態させて高温のクリンカー（３）を得るように設計された、燃焼ゾーン（２、２’）を有する連続的なクリンカー生産設備（１）であって、前記設備は、前記高温のクリンカー（３）を２つの連続したステップにおいて冷却するように配置された、連続した第１の冷却機（４）及び第２の冷却機（５）を有し、第１の冷却ステップは前記第１の冷却機（４）において行われ、第２の冷却ステップは前記第２の冷却機（５）において行われ、
前記設備が、
‐材料を前記第１の冷却機（４）中で冷却するための含酸素ガス（６）の供給源と、
‐前記第１の冷却機（４）によって生成された、加熱されたガス全体を、燃焼ガスとして使用するために、前記設備の前記少なくとも１つの燃焼ゾーン（２、２’）に輸送するように配置されたガスラインと、
‐前記設備の燃焼ガスの需要を過剰となることなく満足させるように、前記第１の冷却機に吹き込まれる含酸素ガスの量を調整する手段と、
を備え、
前記第２の冷却機（５）は、前記第１の冷却ステップの後に、部分的に冷却されたクリンカー（７１）の貯蔵のための手段を備え、前記設備は前記第２の冷却機（５）を間欠的に制御するための手段を備える、設備。
【請求項１７】
サイクロン予備加熱器（１２）、場合によっては１つ又はいくつかのバーナ（２’）を設けられた予備か焼装置（１３）、及び１つ又はいくつかのバーナ（２）を設けられたロータリーキルン（１４）を備え、前記少なくとも１つの燃焼ゾーンは、前記ロータリーキルン（１４）の１つ以上のバーナ（２）と、任意に前記予備か焼装置（１３）の１つ以上のバーナ（２’）と、を備えることを特徴とする請求項１６に記載の設備。
【請求項１８】
前記第２の冷却機中の前記クリンカーによって移送された熱から発電するための装置（１０、１１）を備えることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の設備。
【請求項１９】
前記第２の冷却機は、前記部分的に冷却されたクリンカー（３１）と、流体（９）と、の間で熱を交換し、前記発電装置は、熱交換器（１０）と、タービン（１１）と、を備え、前記熱交換器は、前記クリンカーによって加熱された前記流体（９’）と協働して、前記タービン（１１）に供給するために使用される水蒸気を生成することを特徴とする請求項１８に記載の設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセメントクリンカーの生産方法と、セメントクリンカーの連続生産のための設備に関する。
【０００２】
本発明は、より具体的にはそのような方法及び設備における損失熱の問題に関する。
【背景技術】
【０００３】
セメントクリンカーの生産設備はロータリーキルンを一般的に備え、このロータリーキルンはサイクロン予備加熱器による処理された材料の流れの方向において前方に置かれ、その後にクリンカー冷却機が続く。これら設備は、近代的なプラント用のクリンカーの１トン当たり３２００メガジュールのオーダーの、燃料の形態のかなりの量のエネルギーを消費する。
【０００４】
大量の高温の排蒸気及び排ガスが生産され、材料と接触させられてガスに含まれる熱を交換する。この交換への技術的な制限を前提として、最終的な排蒸気及びガスは依然として燃料によって与えられた幾らかの熱を含む。材料の流れ方向を考慮した上流側では、燃焼ガスが、燃料エネルギーの約２０％を運びつつ３００℃〜４００℃の温度でサイクロン予備加熱器を出る。下流側では、当業者には「過剰空気」として既知である空気流が、燃料エネルギーの約１０％を運びつつ、典型的には２００℃〜３００℃の温度でクリンカー冷却機を出る。
【０００５】
燃焼排ガスに含まれるエネルギーは通常、少なくとも部分的に原材料を乾燥するために使用される。冷却機からの過剰空気に含まれるエネルギーは通常、セメントの生産方法に直接は使用されない。当業者は、タービンに輸送されて発電する蒸気（水蒸気又は炭化水素蒸気）を生産するために交換機を使用するこれらガスからの損失熱の回収のためのシステムに精通している。
【０００６】
エネルギー変換効率を、冷却機からの過剰空気の一部のみを処理し、４００℃より高い温度の部分のみを熱交換器に供給し、低温の部分からの回復を断念することによって改善することができることが知られている。熱交換効率は改善されるが、再使用される過剰空気の量は減少する。
【０００７】
エネルギー効率を改善するまた別の方法は、本質的に別の熱量を高温で使用して、過剰空気中の熱を補うことである。
【０００８】
例えば、本出願の出願人によって発行された特許文献１は、３００℃以下の温度の過剰空気が水蒸気発電機と協働し、第２の熱交換器がより高い温度の熱源、この場合には、少なくとも７５０℃の温度の三次空気と協働してこの水蒸気を過熱する、クリンカー生産プラントを開示している。この加熱された水蒸気は、発電のためにタービンに運ばれる。さらなる熱を出口空気からの熱を補うために使用する、そのような解法は、変換効率を増加させる。しかし、プラントの熱消費は増加する。
【０００９】
これら熱回収システムのまた別の欠点は、クリンカー生産設備の操業上の変動によって影響を受け、完全に最適化することができないことである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開第２００９／１５６６１４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
この発明の目的は、上述の欠点を、損失熱を回収する全体的な効率を増加させることによって相殺する方法を実施する、クリンカー生産方法及びセメントクリンカー生産設備を開示することである。
【００１２】
より具体的には、この発明の目的は、熱回収システムの操業が、操業上の変化によってわずかにしか影響されない、そのような方法及びそのような設備を開示することである。
【００１３】
別の目的及び利点は、指針のみが与えられ、多少なりとも制限となることのない以下の説明を読んだ後に、明瞭となるだろう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
これを達成するために、本発明はまず、無機原材料を燃やすための少なくとも１つの燃料燃焼ゾーンであって、原材料が燃やすことによってクリンカーに変換され、高温のクリンカーが得られる少なくとも１つの燃料燃焼ゾーンを有し、高温のクリンカーが次いで２つの連続したステップにおいて冷却され、第１の冷却ステップは第１の冷却機において行われ、第２の冷却ステップは第２の冷却機において行われる、連続生産設備において行われるセメントクリンカー製造方法に関する。
【００１５】
本発明による方法では、
‐第１の冷却ステップは、含酸素ガスを高温のクリンカーの上に吹き込むことによって連続的に行われて、部分的に冷却されたクリンカーが得られ、第１の冷却機から出る加熱された含酸素ガスのすべては、前記設備の前記少なくとも１つの燃焼ゾーンに移送されて、第１の冷却機に吹き込まれる含酸素ガスの量を調整することによって燃焼ガスとして使用され、それによって前記設備の燃焼ガスの需要を過剰となることなく満足させ、
‐部分的に冷却されたクリンカーは、第２の冷却機の貯蔵チャンバ又はこの第２の冷却機に関連する貯蔵チャンバの中に貯蔵され、部分的に冷却されたクリンカーへの第２の冷却ステップは、間欠的に制御される。
【００１６】
これら本発明の任意の特徴の単独、又は組み合わせによれば、
‐第２の冷却ステップ中にクリンカーから放出される熱は、電気的エネルギーを発生させるのに使用される。
‐電気的エネルギーの発生は、第２の冷却ステップ中にクリンカーによって移送された熱との併用で少なくとも１つの第２のエンタルピー源を使用する。
‐前記第２のエンタルピー源の使用可能性は変わりやすく、第２の冷却ステップは、少なくとも第２のエンタルピー源によって発電された電力が予め決められた閾値より少ない期間中に始動される。
‐前記第２のエンタルピー源の使用可能性は可変であり、第２の冷却ステップは、少なくとも第２のエンタルピー源によって発電された電力が予め決められた閾値より多い期間中に始動される。
‐第２のエンタルピー源は太陽光である。
‐電気的エネルギーの発生は、変わりやすい発電を有する電気的エネルギーの少なくとも１つの第２の源に関連する。
‐第２の冷却ステップは、少なくとも第２の電気的エネルギーの源によって発生された電力が閾値より少ない期間中に始動される。
‐第２の冷却ステップの運転時間は、設備のクリンカー生産運転時間の５０％未満である。
【００１７】
一実施形態によれば、第２のステップにおいて、クリンカーは、クリンカーと冷却流体との間の直接接触無しに、流体との交換によって冷却される。代替的に、第２のステップにおいて、クリンカーはクリンカーと直接接触するようになる流体との交換によって冷却することができる。
【００１８】
一実施形態によれば、第２の熱交換器から下流の加熱された流体は熱交換器と協働して、発電のための設備中のタービンに電力を与えるために水蒸気を生成する。
【００１９】
一実施形態によれば、前記連続的な製造設備は、サイクロン予備加熱器、場合によっては１つ又はいくつかのバーナを設けられた予備か焼装置、及び１つ又はいくつかのバーナを設けられたロータリーキルンを備え、この方法では、原材料がサイクロン予備加熱器中で予備加熱され、場合によっては予備か焼装置中で部分的に二酸化炭素を除去され、次いでロータリーキルン中で燃やされ、変態させられ、前記少なくとも１つの燃焼ゾーンは、ロータリーキルンのバーナと、場合によっては予備か焼装置のバーナと、を備える。
【００２０】
一実施形態によれば、含酸素ガスは空気である。代替的に、含酸素ガスは、酸素を富化されたガスとするか、又は酸素が激減したガスとすることができる。
【００２１】
本発明はまた、無機原材料を燃やすための燃料の少なくとも１つの燃焼ゾーンであって、無機原材料を燃やすことによってクリンカーに変態させて高温のクリンカーを得るように設計された、少なくとも１つの燃焼ゾーンを有する連続的なクリンカー生産設備に関し、前記設備は、高温のクリンカーを２つの連続したステップにおいて冷却するように配置された、連続した第１の冷却機及び第２の冷却機を有し、第１の冷却ステップは前記第１の冷却機において行われ、第２の冷却ステップは前記第２の冷却機において行われる。
【００２２】
本発明によれば、前記設備は、
‐材料を第１の冷却機中で冷却するための含酸素ガス（６）の供給源；
‐第１の冷却機によって生成された、加熱されたガス全体を、燃焼ガスとして使用するために、前記設備の前記少なくとも１つの燃焼ゾーンに輸送するように配置されたガスライン；及び
‐前記設備の燃焼ガスの需要を過剰となることなく満足させるように、第１の冷却機に吹き込まれる含酸素ガスの量を調整する手段；
を備え、前記第２の冷却機は、第１の冷却ステップの後に、部分的に冷却されたクリンカーの貯蔵のための手段を備え、前記設備は前記第２の冷却機を間欠的に制御するための手段を備える。
【００２３】
本発明の任意の特徴の単独、又は組み合わせによれば、
‐設備は、サイクロン予備加熱器、場合によっては１つ又はいくつかのバーナを設けられた予備か焼装置、及び１つ又はいくつかのバーナを設けられたロータリーキルンを備え、前記少なくとも１つの燃焼ゾーンは、ロータリーキルンのバーナと、任意に予備か焼装置のバーナと、を備える。
‐前記設備は、第２の冷却機中のクリンカーによって移送された熱から発電するための装置を備える。
‐第２の冷却機は、部分的に冷却されたクリンカーと、流体と、の間で熱を交換し、発電装置は、熱交換器と、タービンと、を備え、熱交換器は、クリンカーによって加熱された流体と協働して、前記タービンに供給するために使用される水蒸気を発生させる。
【００２４】
本発明は、添付された図面を伴う以下の説明を読んだ後により良く理解される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態による方法を実行するために好適な設備を示す図であって、発電された電力は、第２の冷却ステップ中にクリンカーによって放散された熱と組み合わされた少なくとも１つの第２のエンタルピー源を使用する。
【図２】図１に示された設備における第２の冷却ステップの間欠的な作動を説明する図である。
【図３】本発明による方法の第２の実施形態を実行するために好適な設備の図であって、電気エネルギーの発生は、発生した電気エネルギーの第２の可変源に関連する。
【図４】図２に示された設備の第２の冷却ステップの間欠的な作動を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明は、第１に、無機原材料を燃やすための燃料の少なくとも１つの燃焼ゾーン２、２’を有する連続的な生産プラント１において実施されるセメントクリンカーの製造方法に関し、この燃焼ゾーンにおいて高温のクリンカー３を得るために原材料が燃やされることによってクリンカーに変態し、高温のクリンカー３は次いで２つの連続するステップにおいて冷却され、第１の冷却ステップは第１の冷却機４において行われ、第２の冷却ステップは第２の冷却機５において行われる。
【００２７】
昔ながらの態様では、前記連続的製造設備はサイクロン予備加熱器１２、場合によっては１つ又はいくつかのバーナ２’を設けられた予備か焼装置１３、及び１つ又はいくつかのバーナ２を設けられた回転炉１４を備えることができる。予備か焼装置１３から出た高温のガスは、サイクロン予備加熱器１２の基体に供給することができる。ロータリーキルン１４から出たガスは、場合によってはサイクロン予備加熱器１２に供給することができる。
【００２８】
そのような設備では、原材料２０はサイクロン予備加熱器１２内で予備加熱され、場合によっては予備か焼装置１３内で部分的に二酸化炭素を除去され、次いで焼かれ、ロータリーキルン１４内で処理される。この設備では、前記少なくとも１つの燃焼ゾーンは、ロータリーキルン１４の１つ以上のバーナ２を備え、場合によっては予備か焼装置１３の１つ以上のバーナ２’を備える。
【００２９】
本発明に係る方法では、第１の冷却ステップは、含酸素ガス６を高温のクリンカー上に吹き込むことによって連続的に行われて、部分的に冷却されたクリンカー３１を得、第１の冷却機４によって発生した加熱された含酸素ガス７全体が、前記設備の少なくとも１つの燃焼ゾーン２、２’に送られて、燃焼ガスとして、言い換えると酸化ガスとして使用される。第１の冷却機４は格子型冷却機（grate cooler）とすることができる。
【００３０】
第１の冷却機の中に吹き込まれる含酸素ガスの量もまた、前記設備の燃焼ガスの需要を過剰となることなく満足させるように調整される。実施形態によっては、燃焼ガスに対するこの需要は、ロータリーキルン１４の１つ以上のバーナ２における燃料の燃焼のために必要な酸化剤、及び場合によっては、予備か焼装置１３を有する設備の場合には、予備か焼装置１３の１つ以上のバーナ２’における燃料の燃焼のために必要な酸化剤を含む。
【００３１】
含酸素ガスは空気、又は酸素が激減した或いは富化された含酸素ガスとすることができる。この説明の中で、用語「激減した」及び「富化された」は、外気の酸素含有量（すなわち２１％）との比較である。
【００３２】
言い換えると、設備に対して必要とされる酸化ガスの正確な量は、第１の冷却機からの出口において可能な限り高い温度で部分的に冷却されたクリンカー３１を得るために、第１の冷却機４中に吹き込まれる。
【００３３】
部分的に冷却されたクリンカー３１のこの温度は約４００℃、例えば３５０℃〜４５０℃とすることができる。
【００３４】
さらに、また本発明の本質的な特徴によれば、部分的に冷却されたクリンカー３１は、２つの連続した冷却機を有する従来技術による設備の場合のように第２の冷却機において連続的に冷却されることはない。
【００３５】
逆に、本発明によれば、部分的に冷却されたクリンカー３１は、第２の冷却機５の貯蔵チャンバ又はこの第２の冷却機５に関連する貯蔵チャンバの中に貯蔵され、部分的に冷却されたクリンカー３１への第２の冷却ステップは間欠的に制御されている。
【００３６】
したがって、第２の冷却機５中で行われる第２の冷却ステップでの熱交換の条件を制御することができ、この交換はもはやセメントクリンカー生産方法における変動に左右されることはなく、生産された高温のクリンカーの流量に特に依存する。
【００３７】
第２の冷却ステップの間欠的な制御は、連続的な冷却法より高い熱回収効率を与えることができる。
【００３８】
第１の代替例として、クリンカーはクリンカーと直接接触するようにされた流体９との交換によって第２のステップにおいて冷却することができるか、又は第２の代替例として、クリンカーと冷却流体との間の直接接触無しに冷却することができ、後者の場合には、交換は壁を通じて行うことができる。
【００３９】
第２の冷却ステップの間欠的な制御は、流体９と部分的に冷却されたクリンカー３１との間の交換状態を制御して、クリンカーによって交換された後の加熱された流体９’を得ることを可能とし、このための流量及び温度はより高い熱回収効率を与えることができる。
【００４０】
一実施形態によれば、第２の冷却ステップの運転時間はこの設備におけるクリンカーの生産の運転時間の５０％未満とすることができる。
【００４１】
流体９は、それがクリンカーと接触するようになる場合には空気のようなガスとすることができる。また、この流体９は、クリンカーと直接接触するようにはならない場合には、液体／蒸気の混合物とすることができる。
【００４２】
この交換の条件を最適化することによって、第２の冷却ステップから下流において、外気温より３０℃〜１０℃高い温度まで冷却されたクリンカーを得ることを可能とすることができる。比較すると、連続的な冷却を有する最先端の設備では、クリンカーは通常外気温より８０℃〜６５℃高い温度まで冷却される。
【００４３】
加熱された流体９’は、発電するために使用することができる。この流体が空気のようなガスである場合には、ガスは、第１の交換機１０の中へ、またタービン１１の中に供給される圧力の下で水蒸気を発生する第２の交換機１０の中へ供給することができる。
【００４４】
この流体９が液体／蒸気の混合物である場合には、加熱された流体９’はタービン１１に供給するための水気とすることができる。どちらの場合でも、タービン１１は発電機に発電させる。
【００４５】
図１に非限定的に図示された一実施形態によれば、発電は、第２の冷却ステップ中にクリンカーによって放出された熱に加えて、別のエンタルピー、特に少なくとも１つの第２のエンタルピー源８、例えば太陽光エネルギーからのものを使用する。
【００４６】
一実施形態によれば、前記第２のエンタルピー源８は、変わりやすい使用可能性を有することができる。有利には、第２の冷却ステップは、少なくとも第２のエンタルピー源８によって発生された電力Ｐｓ８が決定された閾値Ｐthresholdより少ない期間中に開始することができる。この目的は、発電の連続性を確保することとすることができる。
【００４７】
また別の代替例によれば、第２の冷却ステップはまた、少なくとも第２のエンタルピー源８によって発生された電力Ｐｓ８が決定された閾値Ｐthresholdより大きい期間中に開始することもできる。この場合、目的は、電気エネルギーの変換効率を最大化することとすることができる。
【００４８】
図３に非限定的に図示された一実施形態によれば、電気的エネルギーの生産は、変わりやすい生産量を有する少なくとも１つの第２の電気エネルギー源１５に関連させることができる。この第２の電気エネルギー源は、太陽光、例えば太陽光発電プラント及び／又は１つ以上の風力タービンとすることができる。
【００４９】
一実施形態によれば、第２の冷却ステップは、少なくとも第２の電気エネルギー源１５によって発生した電力Ｐｓ１５が決定された閾値Ｐthresholdより少ない期間中に開始することができる。したがって、達成される目的は連続的な発電を確保することである。
【００５０】
また別の代替例によれば、第２の冷却ステップ及び、したがって関連した電気エネルギーの生産は、電気供給者からの指令によって開始することができる。
【００５１】
ネットワークＲでの電気の供給と需要とがアンバランスである場合には、本発明によって提供される柔軟性が、第２の冷却ステップに関連した電気の生産を可能にすることによって、好ましくはピーク時中における供給の一時的な増加(又は場合によっては需要の減少)を可能にする。
【００５２】
電気需要を満足させる（又はピーク時の負荷曲線を平らにする）この能力は、有利な価格条件、例えば設備によって発生した電気の購入、又は電力契約を交渉することを可能にする。
【００５３】
本発明によって入手可能となったエネルギーの変換効率を増加させる可能性及び／又はより良い価格条件から利益を得る可能性は、設備の投資時間利益率（the return on investment time）を大幅に減少させることができる。
【００５４】
また、本発明は、本方法の実施のために好適な、クリンカーの連続生産のための設備１に関する。この設備は、原材料を燃やすことによってクリンカーに変態させてクリンカー３を得るように設計された、無機原材料を燃やすための燃料の少なくとも１つの燃焼ゾーン２、２’を備え、前記設備は、２つの連続したステップで高温のクリンカー３を冷却するように配置された第１の冷却機４とそれに続く第２の冷却機５を有し、第１の冷却ステップは前記第１の冷却機４において行われ、第２の冷却ステップは前記第２の冷却機５において行われる。
【００５５】
本発明によれば、設備は、
‐第１の冷却機４において材料を冷却するための含酸素ガス源６；
‐第１の冷却機４によって発生した加熱ガス全体を、燃焼ガスとして使用するために前記設備の前記少なくとも１つの燃焼ゾーン２、２’に輸送するように配置されたガスライン；及び
‐第１の冷却機に吹き込まれる含酸素ガスの量を、前記設備の燃焼ガス需要を過剰になることなく満足させるように調整する手段；
を備える。
【００５６】
本発明によれば、前記第２の冷却機５は、第１の冷却ステップの最後部に部分的に冷却されたクリンカー３１のための貯蔵手段を含み、前記設備は、前記第２の冷却機５を間欠的に制御するための手段を備える。
【００５７】
設備はサイクロン予備加熱器１２、場合によっては１つ又はいくつかのバーナ２’を設けられた予備か焼装置１３、及び１つ又はいくつかのバーナ２を設けられた回転炉１４を備え、この設備では、少なくとも１つの燃焼ゾーンがロータリーキルン１４の１つ以上のバーナ２と、任意に予備か焼装置１３の１つ以上のバーナ２’を備える。
【００５８】
設備は、第２の冷却機中のクリンカーによって放出された熱から発電するための装置１０、１１を含むことができる。例えば、第２の冷却機は、部分的に冷却されたクリンカー３１と流体９との間で熱を交換する。発電装置は熱交換器１０及びタービン１１を含むことができ、交換機はクリンカーによって加熱された流体９’と協働して、前記タービン１１に供給するのに使用される水蒸気を生成する。
【実施例】
【００５９】
１５５０ｋＪ／ｋｇのエンタルピーを有して、１４２０℃の典型的な温度でロータリーキルンによって生産されるクリンカーを考える。このクリンカーは、格子型冷却機において空気を吹き込むことによって冷却される。近代的クリンカー燃焼ラインにおける運転のための格子型冷却機の入手可能な最良の技術は、７８％のエネルギーをクリンカーの生産に使用される燃料の燃焼に必要な高温空気に移送する。したがって、クリンカーは、第１の冷却ステップの後には３４１ｋＪ／ｋｇを含み、それは温度が３８５℃であることを意味する。
【００６０】
従来技術として知られている既存の方法では、クリンカーは、２５３℃の出口空気を生産するように２７９ｋＪをそれに移送する０．９Ｎｍ３／ｋｇの体積の空気によって、外気温（２０℃と仮定）より６５℃高い温度まで冷却される。これら温度条件に対する電気エネルギー変換システムの典型的な効率は１７％であり、それによってクリンカー１トン当たり１３．１８ｋＷｈを発生させることができる。
【００６１】
比較すると、本発明の方法では、空気の量が交換を最適化するように選択される前記第２の交換器中に対向流を設定することができ、この交換機中でクリンカーは３０℃（外気２０℃より１０℃高い）まで冷却され、空気が３７５℃（クリンカーの最高温度より１０℃低い）で生産される。３０８ｋＪは０．６２Ｎｍ３の空気に移送されて３７５℃に達した。電気エネルギー変換システムの典型的な効率はこれら温度条件に対して２３％であり、それによって１９．６８ｋＷｈをクリンカー１トンあたりで発生させることができる。最終的なエネルギーの発生の増加は５０％である。
【符号の説明】
【００６２】
１          連続的クリンカー生産設備
２、２’    燃焼ゾーン（設備１）
３          高温のクリンカー
４          第１の冷却機
５          第２の冷却機
６          空気（第１の冷却機で吹き込まれる）
７          加熱されたガス（第１の冷却機からの出口）
８          第２のエンタルピー源
９、９’    流体（第２の冷却機のそれぞれ上流及び下流における）
１０        熱交換器
１１        タービン
１２        サイクロン予備加熱器
１３        予備か焼装置
１４        ロータリーキルン
１５        第２の電気源
２０        原材料
３１        部分的に冷却されたクリンカー（第１の冷却ステップから下流、かつ第２の冷却ステップから上流）
３２        冷却されたクリンカー（第２の冷却ステップから下流）
Ｒ          電気ネットワーク
Ｐｔｈｒｅｓｈｏｌｄ    電力閾値
Ｐｓ８        第２のエンタルピー源の瞬間的な電力
Ｐｓ１５      第２の電気源の瞬間的な電力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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