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水泥熟料生产线实现节能降耗
时间:2015-11-19 08:49:20  郑州红星矿山机器有限公司  阅读:388

 水泥基材料以其优良的工程性能和相对低廉的生产成本成为各类建筑工程最主要的建筑材料。但在水泥材料的生产过程中却存在着一个不容忽视的问题,即水泥熟料的生产对自然资源和能源的严重消耗与温室气体的大量排放。很多时候是因为“漏风”问题,即水泥生产中的空气流通现象,导致热量流失,耗能增加,今天就给大家讲一下如何解决漏风问题,如何节能降耗,即水泥熟料生产线漏风问题的解决实现节能降耗。

1.1 更新陈旧的工艺设备

一是干法生产入窑物耗的水分均在1%以下,蒸发水分耗热支出大幅度减少。

二是改变了热传递的状态。在湿法窑及传统的干法窑中,物料的预热及分解过程是在堆积状态下进行的,而在预分解窑系统中,这一过程则是在悬浮状态下进行的。有研究资料表明,物料在悬浮状态下与热气流充分接触时,其传热面积比在回转窑内成千倍地增加,传热速率大大加快,使在窑内堆积状态下约需1 h的预热升温与部分分解过程在悬浮状态下仅需约30s就可完成,即使经分解炉进一步换热后,使入窑物料达到90%以上表现分解率所需的时间也在60s以内。

三是在预分解系统中,物料颗粒处在悬浮状态,颗粒间缺少紧密接触的条件,致使新生态的CaO难以与其它矿物组分发生固相反应,这种高度分解的高温生料入窑后进入堆积状态,各矿物颗粒间发生紧密接触使固相反应多点发生,迅速进行从而形成一个比较集中的固相反应带,其反应放热有利于物料的进一步升温烧结而得到有效利用。

一是干法生产入窑物耗的水分均在1%以下,蒸发水分耗热支出大幅度减少。

二是改变了热传递的状态。在湿法窑及传统的干法窑中,物料的预热及分解过程是在堆积状态下进行的,而在预分解窑系统中,这一过程则是在悬浮状态下进行的。有研究资料[1]表明,物料在悬浮状态下与热气流充分接触时,其传热面积比在回转窑内成千倍地增加,传热速率大大加快,使在窑内堆积状态下约需1 h的预热升温与部分分解过程在悬浮状态下仅需约30s就可完成,即使经分解炉进一步换热后,使入窑物料达到90%以上表现分解率所需的时间也在60s以内。

三是在预分解系统中,物料颗粒处在悬浮状态,颗粒间缺少紧密接触的条件,致使新生态的CaO难以与其它矿物组分发生固相反应,这种高度分解的高温生料入窑后进入堆积状态,各矿物颗粒间发生紧密接触使固相反应多点发生,迅速进行从而形成一个比较集中的固相反应带,其反应放热有利于物料的进一步升温烧结而得到有效利用。

1.2 主机设备的大型化与辅助设备能力的配套

表1中数据表明,预分解生产线的产能随着旋窑规格的大型化而显著提高,当旋窑规格由Φ4.0m升高到Φ5.2m时,产能提高了1倍以上,单位热耗也由约3100 kJ/kg降低至2850 kJ/kg左右。窑的容积产量与系统热效率相对稳定。其中#HXYDl线的热耗偏高的原因在于其实际产量较设计产能大幅提高17%以上后,系统表面温度偏高及冷却机生产能力不匹配导致出机熟料温度偏高所至。这说明挖掘系统的生产能力一定要与系统各辅机设备的生产能力相匹配,既合理提产以力争能耗******。

1.3 降低出系统物流的温度与流量,充分回收余热

1.3.1 降低出冷却机熟料温度

降低出冷却机熟料的温度,有利于减少出系统熟料带走的热量,表3中所列的数据明确地显示了这一点。单纯从降低出冷却机熟料温度的角度考虑,加大单位熟料的冷却用风量有助于出冷却机熟料温度的降低(表1),但若加上出冷却机余风所带走的热量,未必能降低热耗。因此,在合理的送风范围内,根据各区段冷却目的不同,******限度地做到对风量的合理分配与使用,提高风料间的换热效率,从而在相对低的用风量条件下,尽可能多的提高二、三次风温,降低出冷却机熟料温度和余风温度,减少余风风量,是有效降低系统热耗的又一途径。

1.3.2减少出冷却机余风热量

冷却机余风带走的热量涉及到两个参数,即风温和风量。显然,这是一对矛盾体。在稳定生产的条件下,扣除二、三次风量,增大鼓风,增大余风量,一般能达到使出冷机熟料温度及余风温度均降低的目的,而减少余风量在现有的生产操作水平下通常会导致二者温度的升高。这二种操作显然都会导致热耗的升高(表3),冷却机的热效率降低(表1),因而均不可取。因此,在生产中结合实际工况控制冷却机合理的鼓风量与余风量是有效节能降耗的一个重要途径。

值得注意的是,目前预分解工艺的冷却机余风温度均在 300℃左右,这部分余风若不加利用而白白排入大气将明显增加热耗。因此,采用纯低温余热发电技术很有必要。

1.3.3减少出窑尾系统(C1筒)废气热量

影响出窑尾系统废气带走热量的因素依然是温度和废气量二个因素,且最终热损的多少是与温度与和废气量的乘积成正比。表3中数据显示,不论湿法生产还是新型干法生产,这一热损失在600 kJ/kg左右。应该说这一热损失与系统内气-固两相间的换热及系统漏风有关,强化气-固两相间的换热有利于降低废气温度,加强系统密封性能不仅有利于维护稳定的温度场,也有利于降低系统废气量,进而有利于减少热损失。

1.3.4降低出系统废气的含尘量

对于预分解工艺而言,提高C1筒的分离效率,减少出系统粉尘的再循环能有效减少热量损失。表1和表3中的测试数据表明,当出C1筒的废气含尘由☆HXYDl窑的 0.1150 kg/kg下降到GZYB窑的0.0493 kg/kg时,含尘所带走的热量由34.65 kJ/kg下降为13.71 kJ/kg(未扣除温度因素)。不仅如此,含尘量的降低还能显著降低生产中的实际料耗。

2 结语

上述相关分析表明,淘汰落后的生产方式,采用先进的新型干法生产工艺与设备是水泥熟料生产节能降耗的根本措施。当采用先进的工艺设备后,结合所拥有的生产原料与燃料尽快建立一套优化的热工制度控制参数,是实现长期稳产、高产、低耗的根本力争。而生产规模的适当大型化,严格生产中的操作与管理,采取各种有效措施尽可能减少各项热损失,强化余热回收,不断提高生产系统的热效率,则是生产中实现节能的一项长期任务。

水泥熟料生产线漏风问题的解决实现节能降耗:http://www.hnhxjq.cn/news/1601.html


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