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李海涛:水泥烧成系统节能降耗新途径

2017/11/08 中国水泥网信息中心

近日,水泥行业上市公司三季报纷纷出炉,整体业绩向好,行业形势也趋好发展。而在节能降耗方面也齐头并进,水泥企业积极行动。对此,洛阳理工学院李海涛在由中国水泥网主办的2017第五届中国水泥节能环保技术交流大会上就水泥烧成系统的节能降耗新途径提出了自己的看法。......

  近日,水泥行业上市公司三季报纷纷出炉,整体业绩向好,行业形势也趋好发展。而在节能降耗方面也齐头并进,水泥企业积极行动。对此,洛阳理工学院教授李海涛在由中国水泥网主办的2017第五届中国水泥节能环保技术交流大会上就水泥烧成系统的节能降耗新途径提出了自己的看法。

洛阳理工学院教授李海涛

  在交流大会上李海涛教授首先在归纳了造成烧成系统能耗高的九大原因:

  1.预热器热交换不充分,系统热效率低,各预热单元的温度梯度不合理,C1出口温度高,多数厂家在300℃~360℃;

  2.系统阻力大,高温风机电流高;二次风温度低,多数在1050℃以下;

  3.三次风温度低,一般在950℃以下;

  4.系统漏风严重、保温隔热不好,热损失大;

  5.原燃材料波动大,煤粉和入窑生料成分和流量不稳定;

  6. 窑内热力分布不合理,热工制度不稳定,游离钙和升重忽高忽低,窑内飞砂严重,窑电流波动大,熟料质量差;

  7.窑尾温度高,烟室和上升烟道结皮严重;

  8.篦冷机配风不合理,熟料骤冷效果差;

  9.燃烧器一次风比例过高,火焰刚度不够。

  而从水泥窑烧成系统热耗的构成上看熟料热耗高的原因,由下表可知主要在预热器出口废气热损失、系统表面散热损失及窑头排风带走热损失三部分。

  知道了原因后,那该如何针对性得采取措施呢?李海涛教授讲述了自己的看

  (1)加强隔热保温措施,减少系统散热损失

  预热器、三次风管、窑头罩、分解炉及窑尾烟室等不动设备上,热度都相对较高,隔热材料现有的性能却还达不到要求。但值得肯定的是目前偃师市三合绝热科技有限公司的低维纳米绝热板,能够有效降低了表面温度,减少了散热损失。低维纳米绝热板具有耐火度高、导热系数低、机械强度高、施工方便、保温隔热效果好等优点,导热系数在600℃时只有0.023w/m.k,800℃时0.031 w/m.k,1000℃时0.042 w/m.k,与现有其他隔热保温材料相比绝热效果可提高3~5倍。该企业对渤海水泥三次风管的保温进行改造,用80mm厚低维纳米绝热板+114mm耐火砖替代原先230mm硅莫砖,经过14个月的运行,三次风管表面温度降低51℃,三次风温提高了50℃。

  除了不动的设备,还有回转窑的散热问题也是非常严重的,一般回转窑筒体表面能到350℃以上。李海涛讲授提出,回转窑过渡带可以采用低导热多层复合莫来石砖以降低窑体表面散热损失。在这个方面郑州瑞泰做得很好。由郑州瑞泰研发的低导热多层复合莫来石砖具有高强度、高耐磨、高抗蚀、高荷重软化温度、低密度、抗热震等优良性能。不仅能够减少燃煤小号,减少有害气体及废弃物排放,还能够降低传送电机负荷,减少电耗,避免窑筒体长期高温造成的氧化、变形,延长筒体使用周期,降低轮带受压磨损速度,延长拖轮使用寿命,降低维修费用。…在某5000T/D回转窑过渡带使用20米,筒体温度降低60度,标煤消耗减少15公斤/小时,年节约煤耗1658吨。

  (2)减少内漏风,降低C1出口废气温度

  预热器漏风一方面增大了系统废气量,增加了热损失和电耗,另一方面漏风降低了气体温度,降低了气固换热效率。特别是各级预热器下部翻板阀及下料管的内、外部漏风,将使旋风筒分离效率急剧降低,造成高温物料向上级低温旋风筒返混,热耗必然增加。理论上过剩空气系数每增加1%,吨熟料标煤耗增加1kg;C1出口温度每降低10℃,单位熟料可节省1kg标准煤。一般情况下,旋风筒进出口气体温度之差多数在20℃左右,旋风筒的出料温度比出口气体温度低10℃左右。

  (3)篦冷机供风

  篦冷机的作用就是对高温熟料的进行骤冷和回收熟料热焓(提高二、三次风的温度),达到提高热效率和降低热耗和提高熟料质量的目的。目前,几乎所有的篦冷机供风从头到尾都是平均分配,这是不合理的。实际上在篦冷机的前端应是多波风,篦冷机的后端不用或者少用。篦冷机最前端的风应该让它进窑,紧接着就是三次风进回转窑,后面的再考虑余热发电,这样会更合理。

  在交流会的最后,李海涛教授提出目前水泥企业应端正节煤与发电的关系,现在水泥企业既要提高产量,又要降低煤耗,还要发电。水泥企业应以生产水泥为主,多余的热用来发电,不能本末倒置。其次是重新认识窑温和脱硝的关系。水泥行业想要控制氮氧化物需认识到前提需把窑烧好,把水泥做好。

(责任编辑:俞美玲)

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