Bei der Wärmebehandlung von feinkörnigem Gut, insbeson- dere bei der Herstellung von Zementklinker, wird ein wesentlicher Anteil, des Brennstoffes bereits in der Calcinationszone zugesetzt. Dabei erfolgt in der Calci- nationszone eine sehr weitgehende Entsäuerung des vor- gewärmten Gutes.

Im Hinblick auf die sich verschärfenden Umweltbedingun- gen versucht man seit etwa einem Jahrzehnt, die Ver- brennungsbedingungen im Bereich der Calcinationszone zu optimieren, um den Schadstoffgehalt der Abgase der Brennzone, insbesondere den Stickoxidgehalt (NOX) zu mindern. Zu diesem Zweck ist es bekannt, im Einlaufbe- reich zur Brennzone eine kleine Brennstoffmenge (maximal etwa 10 Prozent der Gesamtbrennstoffmenge) zu- zugeben, um in der die Calcinationszone bildenden Steigleitung eine reduzierende Atmosphäre zu erzeugen.

Der restliche Calcinierbrennstoff. verbrennt anschlie- end bei unterstöchiometrischer Luftzugabe. Eine voll- ständige Nachverbrennung von CO und anderen Rauchgas- bestandteilen geschieht in einem oberhalb eines Ein- trittes von Kühlzonenabluft (Tertiärluft) befindlichen Abschnitt der Calcinationszone.

Zur Einstellung eines definierten Temperaturfensters, das für die optimale NOx-Reduktion notwendig ist, wird die Zugabe des vorgewärmten Gutes ebenso wie die Zufüh- rung der Kühlzonenabluft gestuft vorgenommen. Dabei liegt die untere Zugabestelle von Gut und Luft etwa in Höhe der Brennstoffzuführung zur Calcinationszone, die zweite Zugabestelle des vorgewärmten Gutes befindet sich oberhalb des oberen (zweiten) Eintritts der Kühl- zonenabluft.

Ein derartiges Verfahren ist Gegenstand der EP 0 854 339 A1 der Anmelderin. Es ergeben sich hierbei in Strömungsrichtung der Gase in der Calcinationszone zunächst ein hei er reduzierender Bereich zur NOx-Re- duktion und ein hei er oxidierender Bereich zum Abbau von unverbrannten Rauchgasbestandteilen.

Gemä einem weiteren in der EP 0 854 339 A1 gemachten Vorschlag kann es mitunter von Vorteil sein, in den Re- aktionsraum der Calcinationszone zusätzlich Ammoniak (NH3), eine entsprechende Ammoniak-Lösung oder ein wirksames Additiv zwecks weiterer NOX-Minderung einzu- düsen (sogenannter SNCR-Proze , vgl."World Cement" März 1992, S. 4 bis 8). Bei dieser Variante des in EP 0 854 339 A1 beschriebenen Verfahrens wird die die Ober- luft zuführende Tertiärluft-Teilleitung abgesperrt. Die Verbrennung des in die Calcinationszone eingeführten Brennstoffes erfolgt in oxidierender Atmosphäre. Die Zudosierung von NH3 oder ähnlichen Mitteln wird nach der Brennstoff-und Tertiärluftzufuhr vorgenommen. Da- bei wird das optimale Temperaturfenster für den SNCR- Proze durch die Aufteilung des vorgewärmten Gutes ein- gestellt. Ein im Ofeneinlauf (Einlaufbereich zur Brenn- zone) angeordneter zusätzlicher Brenner bleibt dabei in Betrieb. Da das aus der Brennzone kommende NO, damit teilweise reduziert wird, kann die Menge des zudosier- ten NH3 geringer gehalten werden.

Dieser vorstehend geschilderte bekannte Stand der Tech- nik stellt zwar gegenüber älteren Lösungsvorschlägen bereits eine deutliche Verbesserung dar. Der Erfindung liegt jedoch die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemä dem Oberbegriff des Anspruches 1 (bzw. eine Anlage ge- mä dem Gattungsbegriff des Anspruches 9) dahin weiter- zuentwickeln, da das NO-Emissionsniveau noch stärker als bisher abgesenkt und zugleich der Verbrauch an am- moniakhaltigen Additiven gemindert und die Brennstof- fausnutzung in der Calcinationszone verbessert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemä dadurch gelöst, da zumindest der überwiegende Teil der ammoniakhaltigen Additive erst in einem Bereich der Calcinationszone zu- gesetzt werden, in dem die Nachverbrennung der im redu- zierend betriebenen Abschnitt gebildeten, unvollständig ausreagierten Verbrennungsprodukte weitgehend abge- schlossen ist.

Zweckmä ig wird bei diesem Verfahren a) die Kühlzonenabluft in zwei Teilluftströmen an un- terschiedlichen Stellen in die Calcinationszone ein- geführt, wobei die Luft-und Brennstoffzuführung derart eingestellt wird, da auch der zwischen der ersten und zweiten Einführungsstelle liegende Ab- schnitt der Calcinationszone unter reduzierenden Be- dingungen betrieben wird, b) und es werden die ammoniakhaltigen Additive erst in einen sich an den reduzierend betriebenen Abschnitt der Calcinationszone anschlie enden, oxidierend be- triebenen Abschnitt der Calcinationszone eingeführt.

Anders als bei der oben erwähnten Variante des in EP 0 854 339 A1 beschriebenen Verfahrens (bei der bei Zugabe von NH3 die die Oberluft zuführende Tertiärluft- Teilleitung abgesperrt wird) wird bei dem erfindungsge- mä en Verfahren durch die gestufte Tertiärluftzuführung ein gro er Teil der Baulänge der Ofenabgasleitung als Reduktionszone betrieben. In diesem Bereich kann damit -noch ehe später die ammoniakhaltigen Additive zur Wirkung kommen-bereits eine sehr starke Minderung des NOx-Gehaltes der Rauchgase erfolgen. Diese vorgelagerte Absenkung des Grundniveaus an NO, ermöglicht zusammen mit einer gezielten Einstellbarkeit der Reaktionsbedin- gungen in der Calcinationszone, insbesondere durch Wahl eines optimalen Temperaturfensters und eines günstigen 02-Gehaltes, eine sehr wirkungsvolle weitere Absenkung des NOX-Gehaltes bei verringertem Verbrauch an ammo- niakhaltigen Additiven sowie eine günstige Brenn- stoffausnutzung in der Calcinationszone.

Wird die Vorwärmzone durch mehrere übereinander ange- ordnete Zyklonstufen gebildet, die das vorzuwärmende Gut nacheinander von oben nach unten durchsetzt, so wird bei einer zweckmä igen Ausgestaltung des erfin- dungsgemä en Verfahrens der aus der zweituntersten Zy- klonstufe austretende Gutstrom in zwei Teilströme auf- geteilt, von denen der erste Teilstrom in den reduzie- rend betriebenen Abschnitt der Calcinationszone, vor- zugsweise etwa in Höhe der ersten Kühlzonenabluft-Ein- führstelle eingeführt wird, während der zweite Teil- strom in den oxidierend betriebenen Abschnitt der Cal- cinationszone, vorzugsweise oberhalb der zweiten Kühl- zonenabluft-Einführstelle eingeführt wird.

Die Teilströme des vorgewärmten Gutes sowie die Luft- mengen werden zweckmä ig so bemessen, da in dem sich an den reduzierenden Abschnitt der Calcinationszone an- schlie enden, oxidierend betriebenen Abschnitt der Cal- cinationszone die Gastemperatur zwischen 900 und 950°C und der 02-Gehalt zwischen 3 und 5 Prozent beträgt.

In dem oxidierend betriebenen Abschnitt der Calcinai- onszone läuft auch die Nachverbrennung der im reduzie- rend betriebenen Abschnitt gebildeten, unvollständig ausreagierten Verbrennungsprodukte (CO, Kohlenwasser- stoffe usw.) ab. Dazu sind OH-Radikale erforderlich.

Diese OH-Radikale sind jedoch auch für den mit den am- moniakhaltigen Additiven ablaufenden Reduktionsproze notwendig. Es gibt also im oxidierend betriebenen Ab- schnitt der Calcinationszone eine Konkurrenzsituation, die entweder für die NOx-Reduktion oder für die CO- Nachverbrennung ungünstig ist.

Wird nun zumindest der überwiegende Teil der ammoniak- haltigen Additive erst in einem Bereich der Calcinai- onszone zugesetzt, in dem die Nachverbrennung der im reduzierend betriebenen Abschnitt gebildeten, unvoll- ständig ausreagierten Verbrennungsprodukte weitgehend abgeschlossen ist, so kann die geschilderte Konkurrenz- situation wirksam entschärft werden.

Enthält die Calcinationszone einen an die Brennzone an- schlie enden, aufsteigenden Ast, eine Umlenkzone sowie einen absteigenden Ast, so wird aus den erläuterten Gründen zumindest der überwiegende Teil der ammoniak- haltigen Additive erst im absteigenden Ast der Calcina- tionszone, vorzugsweise an dessen Ende, zugesetzt. Ein kleiner Teil der ammoniakhaltigen Additive kann jedoch bereits im aufsteigenden Ast der Calcinationszone ober- halb der zweiten Einführstelle der Kühlzonenabluft zu- gegeben werden. Von dieser letztgenannten Möglichkeit wird man beispielsweise dann Gebrauch machen, wenn auf- grund der Brennstoffsituation nur ein verhältnismä ig kleiner Anteil unvollständig ausreagierter Verbren- nungsprodukte vom reduzierenden Abschnitt in den oxi- dierenden Abschnitt der Calcinationszone eintritt oder wenn die Nachverbrennung dieser Verbrennungsprodukte aus anderen Gründen besonders rasch vor sich geht.

Um die Temperaturen für die NOX-Reduktion optimal ein- zustellen, kann es bei dem erfindungsgemä en Verfahren zweckmä ig sein, den aus der drittuntersten Zyklonstufe austretenden Gutstrom in zwei Teilströme aufzuteilen, von denen der eine Teilstrom in den zur zweituntersten Zyklonstufe führenden Gasstrom und der andere Teilstrom unter Umgehung der zweituntersten Zyklonstufe zusammen mit dem zweiten Teilstrom des aus der zweituntersten Zyklonstufe austretenden Gutstromes in den oxidierend betriebenen Abschnitt der Calcinationszone, vorzugs- weise oberhalb der zweiten Kühlzonenabluft-Einführ- stelle eingeführt wird. Eine solche Gutführung hat zwar insgesamt höhere Gastemperaturen in der Calcinations- zone und eine etwas schlechtere Wärmewirtschaftlichkeit zur Folge, gestattet aber eine optimale Einstellung des Temperaturfenster für die NOx-Reduktion.

Zweckmä ig werden die Verfahrensparameter, insbesondere die im Einlaufbereich zur Brennzone sowie im Bereich des reduzierend betriebenen Abschnittes der Calcinai- onszone zugesetzten Brennstoffmengen sowie die im Be- reich des oxidierend betriebenen Abschnitts der Calci- nationszone zugegebene Menge an ammoniakhaltigen Addi- tiven so bemessen, da im reduzierenden Bereichen ins- gesamt 70 bis 80 Prozent und im oxidierenden Bereich 20 bis 30 Prozent der Absenkung des Stickoxidgehaltes er- reicht wird. Hierbei wird also die Grundabsenkung des NOX-Gehaltes so weit wie möglich im reduzierend betrie- benen Bereich der Calcinationszone (sogenanntes MSC- Verfahren) durchgeführt, während, die feine Ansteuerung eines möglichst nahe am erforderlichen Grenzwert lie- genden Betriebswertes anschlie end durch Zugabe ammo- niakhaltiger Additive (sogenanntes SNCR-Verfahren) er- folgt. Wesentlich für die erzielte Lösung ist dabei, da die beiden genannten Schritte innerhalb der Calci- nationszone räumlich und zeitlich möglichst weit von- einander getrennt sind : Zumindest der überwiegende Teil der ammoniakhaltigen Additive kommt erst in einem Be- reich der Calcinationszone zur Wirkung, in dem die not- wendige Folgewirkung des reduzierend betriebenen Ab- schnitts, nämlich die Nachverbrennung der unvollständig ausreagierten Verbrennungsprodukte, weitgehend abge- schlossen ist.

Ein Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemä en Verfahrens ist in der Zeichnung schematisch veranschaulicht.

Die dargestellte Anlage enthält als Vorwärmzone für das feinkörnige Gut einen von hei en Gasen von unten nach oben durchströmten Zyklonvorwärmer 1 mit mehreren im wesentlichen übereinander angeordneten Zyklonstufen. In der Zeichnung sind der Einfachheit halber lediglich die unterste Zyklonstufe la, die zweitunterste Zyklonstufe ib und die drittunterste Zyklonstufe ic veranschau- licht.

Zum Fertigbrennen des vorerhitzten Gutes ist eine Brennzone in Form eines Drehrohrofens 2 vorgesehen, dem in Flie richtung des Gutes ein die Kühlzone der Anlage bildender Kühler 3 nachgeordnet ist.

In der Zeichnung symbolisieren durchgehend dargestellte Pfeile das zu behandelnde Gut und seine Flie richtung, während gestrichelte Pfeile die Gasströme und ihre Strömungsrichtung andeuten.

Zwischen dem Drehrohrofen 2 und dem Zyklonvorwärmer 1 ist eine Calcinationszone 4 angeordnet, die von den hei en Abgasen des Drehrohrofens 2 entsprechend den ge- strichelten Pfeilen durchströmt wird. Diese Calcinai- onszone 4 enthält einen aufsteigenden Ast (Steigleitung) der Ofenabgasleitung, einen absteigenden Ast 5a sowie eine dazwischen angeordnete Umlenkkammer 13.

Oberhalb des Ofeneinlaufs 2a ist im aufsteigenden Ast 5 der Ofenabgasleitung ein Reaktionsraum 6 ausgebildet, an den eine vom Kühler 3 kommende Tertiärluftleitung 7 an zwei Stellen angeschlossen ist : Eine Tertiärluft- teilleitung 7a ist an einer Anschlu stelle 7a'an den unteren Endbereich 6a des Reaktionsraumes 6 angeschlos- sen, und zwar-in Strömungsrichtung der durch gestri- chelte Pfeile dargestellten Ofenabgase-hinter einer unteren Brennstoffzuführung 9 ; eine zweite Tertiärluft- teilleitung 7b ist an den oberen Endbereich 6b des Re- aktionsraumes 6 an einer Anschlu stelle 7b'angeschlos- sen. Dicht unterhalb dieser Anschlu stelle 7b'für die sogenannte Oberluft kann eine zweite Brenn- stoffzuführung 9a vorgesehen sein. In den Tertiärluft- Teilleitungen 7a, 7b sind Klappen 8 zur Einstellung der Luftmengen vorgesehen.

Der vertikale Abstand A zwischen den beiden Tertiär- luft-Anschlu stellen 7a', 7b'bestimmt die Länge des Reaktionsraumes 6. Die Gasverweilzeit im Reaktionsraum 6 zwischen den Endbereichen 6a und 6b wird zweckmä ig durch Wahl der Länge des Reaktionsraumes 6 auf etwa 0,5 bis 1 s eingestellt. Im Reaktionsraum 6 wird dabei eine reduzierende Atmosphäre zur Minderung des NOX-Gehaltes der Abgase des Drehrohrofens aufrechterhalten.

Vorgewärmtes Gut aus der zweituntersten Zyklonstufe lb des Zyklonvorwärmers 1 wird über eine Teilereinrichtung 15 und zwei Gutleitungen 10a, 10b in den aufsteigenden Ast 5 der Calcinationszone 4 eingeführt. Die Gutleitung 10a ist hierbei an einer Anschlu stelle 10'an den un- teren Endbereich 6a des Reaktionsraumes 6 angeschlos- sen, während die Gutleitung 10b deutlich oberhalb der Anschlu stelle 7b', d. h. oberhalb des oberen Endberei- ches 6b des Reaktionsraumes 6, an die Steigleitung der Calcinationszone 4 angeschlossen ist.

Das vorgewärmte Gut aus der drittuntersten Zyklonstufe ic wird gleichfalls durch eine Teilereinrichtung 16 in zwei Teilmengen aufgeteilt, die durch Gutleitungen 12a, 12b wie folgt geführt werden : Die durch die Gutleitung 12a transportierte Teilmenge gelangt in die Verbin- dungsleitung 11, die von der Zyklonstufe la zur Zyklon- stufe lb führt. Diese Gutteilmenge durchsetzt also in üblicher Weise nach der drittuntersten Zyklonstufe lc die zweitunterste Zyklonstufe lb. Die andere Gutleitung 12b fördert die von ihr geführte Teilmenge des Gutes unter Umgehung der zweituntersten Zyklonstufe lb in den Gutteilstrom, der von der Gutleitung 10b in den oxidie- rend betriebenen Abschnitt der Calcinationszone 4 ge- führt wird.

Die Umlenkkammer 13 ist mit einem Abscheider 13a verse- hen. Eine an diesen Abscheider 13a angeschlossene Gut- leitung 17 verzweigt sich über einen Teiler 18 in zwei Teilleitungen 17a, 17b. Hiervon mündet die Leitung 17a in die von der zweituntersten Zyklonstufe lb kommende Gutleitung 10a, so da dieser Gutstrom aus der Teillei- tung 17a bei der Anschlu stelle 10'zurück in die Cal- cinationszone 4 geführt wird. Die Teilleitung 17b führt das von ihr transportierte Gut in den Ofeneinlauf 2a des Drehrohrofens 2, in den auch das aus der untersten Zyklonstufe la ausgetragene Gut über eine Gutleitung 19 gelangt.

Im Ofeneinlauf 2a ist noch ein Brenner 9b zur Erzeugung einer reduzierenden Atmosphäre im untersten Bereich der Ofensteigleitung vorgesehen.

Der oberhalb des oberen Endbereiches 6b des Reaktions- raumes 6 liegende, oxidierend betriebene Bereich der Calcinationszone ist mit 14 bezeichnet.

Die erfindungsgemä e Anlage enthält nun geeignete Ein- richtungen, um an wenigstens einer Stelle der Calcina- tionszone 4, vorzugsweise jedoch an zwei Stellen, NH3 oder sonstige ammoniakhaltige Additive in die Calcina- tionszone einzuführen. Eine erste NH3-Einführstelle 20 befindet sich nahe dem unteren Ende des absteigenden Astes 5a der Calcinationszone 4, d. h. kurz vor dem An- schlu dieser Leitung an die unterste Zyklonstufe lc.

Eine zweite NH3-Einführstelle 21 befindet sich im auf- steigenden Ast 5 der Calcinationszone 4, und zwar ober- halb der Anschlu stelle 7b'der Tertiärluft (Oberluft), jedoch unterhalb der Stelle, an der die Gutleitung lob in den oxidierend betriebenen Bereich 14 der Calcinai- onszone 4 einmündet.

Der überwiegende Teil des NH3 bzw. der sonstigen ammo- niakhaltigen Additive wird an der Einführstelle 20 zu- gesetzt, d. h. in einem Bereich, in dem die Nach- verbrennung der im reduzierend betriebenen Abschnitt (d. h. im Reaktionsraum 6) gebildeten, unvollständig ausreagierten Verbrennungsprodukte weitgehend abge- schlossen ist. Die Nachverbrennung dieser unvollständig ausreagierten Verbrennungsprodukte des Reaktionsraumes 6 beginnt auf Höhe der Anschlu stelle 7b'der Tertiär- luft (Oberluft), setzt sich in der Umlenkkammer 13 fort und klingt im absteigenden Ast 5a der Calcinationszone 4 aus. In Höhe der NH3-Einführstelle 20 stehen daher genügend OH-Radikale für den mit dem NH3 ablaufenden Reduktionsproze zur Verfügung.

Je nach den gegebenen Brennstoffverhältnissen und den sich hiernach im Bereich 14 einstellenden Verbrennungs- bedingungen kann es in Einzelfällen angebracht sein, eine-im allgemeinen kleinere-Teilmenge des NH3 bzw. sonstiger ammoniakhaltiger Additve bereits an der Ein- führstelle 21 zuzusetzen, an der die Nachverbrennung der aus dem reduzierend betriebenen Abschnitt stammen- den, unvollständig ausreagierten Verbrennungsprodukte noch nicht abgeschlossen ist.

Durch Aufteilung der Gutmengen zwischen den Gutleitun- gen 10a und 10b wird in dem oxidierend betriebenen Be- reich 14 der Calcinationszone 4 ein optimales Tempera- turfenster zwischen 900 und 950°C geschaffen. Oberhalb des oberen Grenzwertes nimmt die Verbrennung des Reduk- tionsmittels (unter zusätzlicher NO-Bildung) zu, unter- halb vergrö ert sich der NH3-Schlupf (es entsteht also eine Sekundäremission).

Werden das NH3 bzw. sonstige ammoniakhaltige Additive an den Einführstellen 20 (und eventuell auch 21) in die Calcinationszone 4 stromabwärts der Anschlu stelle 7b' der Oberluftleitung eingedüst, so kann in diesem oxi- dierend betriebenen Bereich 14 ein optimaler Sauer- stoffgehalt zwischen 3 und 5 Prozent sichergestellt werden. Da in dem oxidierend betriebenen Bereich 14 be- züglich der OH-Radikale die geschilderte Konkur- renzsituation zwischen dem mit NH3 bzw. mit sonstigen ammoniakhaltigen Additiven ablaufenden Reduktionsproze und der Nachverbrennung der im Reaktionsraum 6 gebilde- ten, unvollständig ausreagierten Verbrennungsprodukte besteht, erfolgt zur Entschärfung dieser Kon- kurrenzsituation die Zugabe des Hauptteiles des NH3 bzw. der sonstigen ammoniakhaltigen Additive erst an der Einführstelle 20, an der die Nachverbrennung der unvollständig ausreagierten Verbrennungsprodukte weit- gehend abgeschlossen ist.