2021-12-17 11:39:51 來源:淄博科邦熱工科技有限公司

深度解讀:水泥廠燒成系統(tǒng)降耗有多大空間?應(yīng)該如何做?

       日前,水泥人網(wǎng)針對于水泥企業(yè)燒成系統(tǒng)節(jié)能降耗相關(guān)技術(shù)問題,專訪了淄博科邦熱工科技有限公司(以下簡稱“科邦”)創(chuàng)始人、高級工程師郭紅軍,并進(jìn)行了持續(xù)性報(bào)道。

實(shí)現(xiàn)工業(yè)碳達(dá)峰,是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵。在黨中央國務(wù)院號召全國大力推動(dòng)碳達(dá)峰、碳中和大背景之下,節(jié)能降耗降碳成為了各大水泥企業(yè)研究的新課題。據(jù)水泥人網(wǎng)了解,目前大多數(shù)水泥廠的生產(chǎn)技術(shù)管理都做的比較好了。燒成系統(tǒng)的熱耗和電耗已經(jīng)達(dá)到了現(xiàn)有工藝技術(shù)比較好的水平,如果再繼續(xù)采取技術(shù)措施,還有多大的節(jié)能空間?應(yīng)該從哪些方面去操作?針對這一問題,水泥人網(wǎng)再度采訪了為工信部提供了“水泥熟料節(jié)能降氮燒成技術(shù)”,并被列入《國家工業(yè)節(jié)能技術(shù)裝備推薦目錄》的淄博科邦創(chuàng)始人、高級工程師郭紅軍。

據(jù)郭總介紹:任何技術(shù)都是在發(fā)展在進(jìn)步的。目前國內(nèi)正在運(yùn)行的水泥熟料生產(chǎn)線,同質(zhì)化嚴(yán)重。多數(shù)因?yàn)闆]有采用更先進(jìn)的燒成工藝技術(shù),而沒有達(dá)到最先進(jìn)的工藝技術(shù)水平。因此節(jié)能降碳降氮的空間還是很大的。

初步估算,如果一條熟料生產(chǎn)線,能夠采用“五項(xiàng)”先進(jìn)的工藝和操作技術(shù),目前處于平均水平的生產(chǎn)線(熱耗105kgce/tcl)還有降低10kgce/tcl左右的空間;較高水平的生產(chǎn)線(熱耗100kgce/tcl以內(nèi))還有降低5-8kgce/tcl的空間。就是現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到了95kgce/tcl的生產(chǎn)線,也仍然有空間。只是具體能降低多少還需要具體分析。但是可以有保證的說,降低3kgce/tcl是有理論依據(jù)和實(shí)踐證明的。上述指標(biāo)如果按照現(xiàn)在“可比熱耗”來計(jì)算,降低的會更多。因?yàn)椴捎眯碌募夹g(shù)后,熟料強(qiáng)度會增加。因此折算值會更高。

對于降低窯內(nèi)產(chǎn)生的NOx來說,根據(jù)調(diào)查,很多熟料線,窯內(nèi)產(chǎn)生的氮氧化物都≥800-1000ppm;達(dá)到1500ppm以上的也不在少數(shù);如果按照窯尾煙室氧含量≦1.5%;一氧化碳含量≦200ppm的條件來分析,窯內(nèi)產(chǎn)生的氮氧化物可以控制在NOx≦400ppm以內(nèi)的情況非常少。而綜合采用5項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)可以做到這一點(diǎn)。僅此一項(xiàng)技術(shù)就可以直接可以把現(xiàn)在的排放濃度從100mg/m3,降低到50mg/m3,而不用增加氨水用量,甚至還會減少。

對于上述指標(biāo),郭總曾經(jīng)做過簡單的理論推導(dǎo)和計(jì)算。以下是通過操作技術(shù)增大三次風(fēng)的效果(以5000t/d線,產(chǎn)量達(dá)到6000t/d(250t/h)為例):

效果1:

三次風(fēng)量應(yīng)為 140044.88m3/h 按照標(biāo)定結(jié)果大多數(shù)都會少20--30%。約35011.22 Nm3/h 溫度 950℃;

這部分高溫空氣折合標(biāo)煤:6.379kgce/tcl (比熱=1.403kj/Nm3.℃);

如果去掉散熱損失和考慮熱利用率,實(shí)際降低熱耗可以在 3-5kgce/tcl。

 

效果2:

二次風(fēng)量應(yīng)為 93363.25m3/h (40%)按照前面所說原理推論,一般都會多一些10%左右(44%)當(dāng)開大三次風(fēng)閥門的時(shí)候新增加的三次風(fēng)不會都從窯內(nèi)拉出來。

效果3:

二次風(fēng)量應(yīng)為 93363.25m3/h (40%)按照前面所說原理推論,一般都會多一些10%左右(44%)也就是102699.57m3/h ,如果這時(shí)窯內(nèi)的NOx濃度是1000ppm;折算為濃度2050mg/m3 ,窯內(nèi)NOx總量Q=210.53 kg/h當(dāng)開大三次風(fēng)閥門的時(shí)候,窯內(nèi)的風(fēng)量減少到了93363.25m3/h,如果濃度不變, 窯內(nèi)NOx總量Q=191.39 kg/h;如果低氮噴煤管的產(chǎn)生濃度在400ppm;(820mg/m3) 窯內(nèi)NOx總量 Q=76.55 kg/h ,只有原來的37.28%。

以上三個(gè)計(jì)算結(jié)果,就是對先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)生效果的原理的解釋。如果應(yīng)用技術(shù)使用的好,效果還會更好。

應(yīng)該采用什么樣的技術(shù)措施,郭總專門做過一個(gè)“水泥熟料燒成系統(tǒng)節(jié)能降碳實(shí)現(xiàn)能效達(dá)標(biāo)的技術(shù)路線和措施”的講座,提出了合理有效技術(shù)的路線。原則是:以窯和分解爐兩個(gè)燒煤工藝環(huán)節(jié)為重點(diǎn):

首先提高窯頭噴煤管的燃燒效率,采用“正?;鹧?rdquo;煅燒制度,提高熟料綜合質(zhì)量,提高窯內(nèi)煅燒能力和熱交換效率;

第二、提高分解爐的三次風(fēng)量,提高煤粉燃燒速度、燃燒效率、熱交換效率和容積效率;

第三、采用先進(jìn)的操作技術(shù),保證三次風(fēng)量,充分發(fā)揮分解爐和燒成系統(tǒng)中各工藝結(jié)構(gòu)的性能以及工藝參數(shù)匹配的合理性能;

第四、提高篦冷機(jī)的急冷效果和熟料的冷卻狀態(tài)和效率;

第五、優(yōu)化配料方案提高熟料質(zhì)量;   

第六、增加分解爐外循環(huán),進(jìn)一步提高分解爐性能;提高預(yù)熱器的熱交換效率和減少散熱損失        

第七、提高三次風(fēng)管通風(fēng)能力(按照計(jì)算數(shù)值擴(kuò)大直徑),減少散熱損失和沿程壓力損失。

第八、其他影響降低熱耗﹑電耗和燒成系統(tǒng)性能的部位的結(jié)構(gòu)和因素 。

按照這個(gè)順序做完了,這個(gè)燒成系統(tǒng)就具有了“水泥熟料節(jié)能降氮燒成技術(shù)”中的五項(xiàng)先進(jìn)的工藝結(jié)構(gòu)特征,就能夠?qū)崿F(xiàn)前面所講的技術(shù)指標(biāo)了。

在新發(fā)展階段,做好碳達(dá)峰碳中和工作,加快經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型,對我國實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展、全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國具有重大意義。如何實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)是水泥行業(yè)未來發(fā)展必須研究的重大課題,因此對于水泥企業(yè)來說,在主要產(chǎn)生二氧化碳排放量的熟料燒成系統(tǒng)下大力氣桌號減排工作,是一項(xiàng)長期的工作,需要每一位水泥人共同努力。

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