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文檔簡介

水泥燒成系統(tǒng)節(jié)能概論

南京工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院李昌勇TELmail:chyli@126.com南京工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院南京工業(yè)大學(xué)新型干法水泥

技術(shù)研究情況概述七十年代中期開展窯外分解技術(shù)研究開發(fā)了預(yù)熱器、分解爐研究的系列研究方法承擔(dān)“立筒預(yù)熱器工作原理研究”、“新型預(yù)熱預(yù)分解技術(shù)開發(fā)研究”、“國內(nèi)四種大型預(yù)分解窯綜合研究與改進(jìn)”、“NKSV-5與分解系統(tǒng)綜合研究”等十幾項(xiàng)國家科技攻關(guān)項(xiàng)目研究;國家973高科技項(xiàng)目2項(xiàng);獲國家科技進(jìn)步二等獎一項(xiàng);部級科技進(jìn)步一等獎、二等獎各一項(xiàng);發(fā)明及實(shí)用新型專利若干企業(yè)橫向聯(lián)合進(jìn)行的提效改造項(xiàng)目40余項(xiàng)水泥燒成能耗2012水泥總產(chǎn)量:22.1億噸水泥熟料總產(chǎn)量(估計(jì)):17.8億噸總耗煤量:2.046億噸標(biāo)準(zhǔn)煤/y熟料總耗電量:1068億kWh/y當(dāng)前的總體水平煤耗(標(biāo)準(zhǔn)煤):101~125kg/t-cl電耗(至熟料):53~70kWh/t-cl總體而言,指標(biāo)好的生產(chǎn)線已經(jīng)接近國際先進(jìn)水平,但差異很大,總體指標(biāo)還相對落后。熟料熱耗降低15×4.1816kj/kg-cl

可產(chǎn)生的效益減少耗煤381.43萬噸/y

直接節(jié)煤效益:29.13億元/y(1.64元/t)

間接效益至少50%以上。減少廢氣排放(理論):3005.67萬Nm3

CO2排放減少:841.58萬Nm3(14516.44t)水泥燒成技術(shù)發(fā)展與節(jié)能減排關(guān)系土立窯:只能間歇生產(chǎn)、質(zhì)量差、能耗高,勞動生產(chǎn)率低下;機(jī)立窯:連續(xù)生產(chǎn),產(chǎn)質(zhì)量改善,能耗大幅降低;濕法窯:質(zhì)量好,能耗高,產(chǎn)能低;預(yù)熱器窯:產(chǎn)量大幅增加,顯著降低;新型干法窯:產(chǎn)量成倍增加,能耗最低降低燒成能耗的基本途徑1)提高生料易燒性;2)穩(wěn)定窯的熱工制度;3)提高生料成分合格率;4)提高燃料質(zhì)量和均勻性;5)提高分解率、提高窯轉(zhuǎn)速;6)合理提高回轉(zhuǎn)窯的熟料產(chǎn)量;7)優(yōu)化操作管理用好燒成系統(tǒng)各設(shè)備。。。。。穩(wěn)定原料及生料穩(wěn)定原料(生料)是節(jié)能減排重要基礎(chǔ)

之一原料穩(wěn)定則易燒性穩(wěn)定,利于節(jié)能;熟料質(zhì)量也相對穩(wěn)定,可減少富裕標(biāo)號;利于穩(wěn)定燒成制度,減少燃料量波動;穩(wěn)定的熟料質(zhì)量與混合材摻入量穩(wěn)定燃料質(zhì)量穩(wěn)定燃料是節(jié)能減排最重要的基礎(chǔ)

燃料穩(wěn)定則燃料用量容易調(diào)節(jié)到較理想水平,利于節(jié)能;燃料穩(wěn)定則窯煅燒強(qiáng)度易控,燒成制度易于穩(wěn)定,便于提高熟料質(zhì)量、優(yōu)化操作,利于節(jié)能;燃料灰分穩(wěn)定也有利于熟料率值控制,穩(wěn)定燒成制度和熟料質(zhì)量;穩(wěn)定的熟料質(zhì)量與混合材摻入量的優(yōu)化,利于降低成本和能耗。優(yōu)化風(fēng)煤料配比,降低燒成熱耗

常見錯誤之一:大風(fēng)操作利于預(yù)熱器氣固分散換熱,因而風(fēng)機(jī)總開在最大;弊端:廢棄帶走熱大,熱耗增加;常見錯誤之二:熟料煅燒靠窯頭,窯頭多加煤,能保證熟料質(zhì)量;常見錯誤之三:分解爐多用煤可以提高熟料產(chǎn)量,因而應(yīng)把三次風(fēng)閥門開到最大;常見錯誤之四:薄料層能保證熟料燒透,因而窯速應(yīng)始終開在最大;常見錯誤之五:窯頭負(fù)壓必須保證,因而頭排風(fēng)機(jī)要盡量開大一些優(yōu)化預(yù)熱器,提效降阻,減少消耗保證系統(tǒng)分離效率是基礎(chǔ)合理管道風(fēng)速與高效分散效果是關(guān)鍵翻板閥雖小,對系統(tǒng)指標(biāo)影響大控制漏風(fēng)提高熱效率南京工業(yè)大學(xué)預(yù)熱器綜合優(yōu)化技術(shù)特點(diǎn)多技術(shù)復(fù)合,同時(shí)提高分離效率與阻力損失注重分散與可控性針對性強(qiáng),個(gè)性化優(yōu)化提效優(yōu)化分解爐設(shè)計(jì),充分發(fā)揮反應(yīng)器功能基本原則:分散是基礎(chǔ),混合是關(guān)鍵,燃燒是核心,分解是目的;分解爐出口煤粉燃盡度應(yīng)超過80%,最好85~90%;分解爐容積應(yīng)與煤種相適應(yīng),不應(yīng)片面求大;分散不好對分解爐性能影響大;分解爐用煤量與風(fēng)量、料量平衡;優(yōu)化回轉(zhuǎn)窯操作是基礎(chǔ)噴煤管調(diào)節(jié)要保證煅燒效果,但同時(shí)又要與易燒性匹配,不欠燒,不過燒;窯內(nèi)通風(fēng)是保證熟料煅燒效果的關(guān)鍵之一;窯速與熟料產(chǎn)量、窯況要匹配,不應(yīng)單純強(qiáng)調(diào)薄料快燒;熟料產(chǎn)量與燒成熱耗的關(guān)系用好冷卻機(jī),提高熱回收效率二、三次風(fēng)溫度都要高(提高熱效率);冷卻用風(fēng)量1.6~1.8Nm3/kg-cl;余熱發(fā)電用風(fēng)的確定(要保證燃燒用風(fēng));篦冷機(jī)廢氣量的確定(不影響窯、爐燃燒);篦床速度合理控制(“穩(wěn)”字第一);風(fēng)室、室下密封要嚴(yán)格;大小窯頭罩的影響;篦板結(jié)構(gòu)的影響盡量優(yōu)化三、四代高效篦冷機(jī)降低熱耗措施效果概要(供參考)16項(xiàng)目變化熱耗kcal/kg提高熟料產(chǎn)量+10%-7~-15熟料飽和比KH-0.01-2.0熟料硅酸率SM-0.1-0.7熟料鋁氧率IM-0.1-1.0一次風(fēng)用量(實(shí)際消耗量)-10%-1.4窯頭送煤風(fēng)量-10%-0.6分解爐送煤風(fēng)量-10%-1.1控制系統(tǒng)漏風(fēng)使得C1出口氧含量-0.5%-3.3優(yōu)化系統(tǒng)抽風(fēng)使得C1出口氧含量-0.5%-1.5C1分離效率+1%-1.2出冷卻機(jī)熟料溫度-10℃-2.0出冷卻機(jī)廢氣溫度-10℃-3.4窯筒體平均溫度-7℃-1.0采用各種新技術(shù),顯著提高效率性能優(yōu)異的三、四代高效篦冷機(jī)熱回收效率比我國平均水平高3~4%,以提高2%計(jì)算,可降低燒成熱耗7~8kcal/kg-cl;優(yōu)異的預(yù)熱器系統(tǒng)是提高系統(tǒng)產(chǎn)能、降低燒成能耗的關(guān)鍵裝置;優(yōu)異的分解爐是系統(tǒng)高效、低能耗運(yùn)行的關(guān)鍵高效的煤粉燃燒器(窯頭及分解爐)是高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要基礎(chǔ)與系統(tǒng)完善配套的高溫風(fēng)機(jī)和廢氣處理系統(tǒng)是保證系統(tǒng)穩(wěn)定高效的重要條件。珍惜系統(tǒng)存在的核心問題進(jìn)行完善優(yōu)化,大幅度提到能源利用效率………南京工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院南工大新型干法窯集成優(yōu)化技術(shù)特點(diǎn)充分利用南京工業(yè)大學(xué)三十年新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)研究成果的積淀,以工程診斷技術(shù)和冷模試驗(yàn)為先導(dǎo),針對企業(yè)具體情況開發(fā)相適應(yīng)的、經(jīng)過全系統(tǒng)優(yōu)化研究的改造方案;綜合國內(nèi)外各種旋風(fēng)預(yù)熱器之長,盡可能利用原系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行綜合優(yōu)化改造,使傳統(tǒng)預(yù)熱器指標(biāo)達(dá)到當(dāng)前國內(nèi)先進(jìn)水平;使傳統(tǒng)預(yù)熱器系統(tǒng)阻力損失降低30~60%,分離效果達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平;新型預(yù)熱器降組20~30%;分解爐物料停留時(shí)間延長20~80%,成為真正高效率分解爐,熟料產(chǎn)量提高20~40%;改造費(fèi)用低廉,噸水泥投資僅20~80元,最多一年可回收全部改造投資。南京工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院新型干法窯集成優(yōu)化技術(shù)的基本構(gòu)成預(yù)熱器出口芯管整流技術(shù)(四種不同結(jié)構(gòu))旋風(fēng)筒內(nèi)氣體三維流場優(yōu)化裝置(幾種

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