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大型水泥煅烧节能技术集成节能效果显著
2010/09/14 00:00
来源：中国建材报 杜小卫
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由江苏鹏飞集团股份有限公司、东南大学及盐城工学院合作研究开发的大型水泥煅烧关键节能技术与装备，通过对水泥煅烧装备大型化、高效低阻旋风预热器技术、预分解炉焚烧生活垃圾兼节能与环保技术、高刚度窑体内衬技术、废气余热回收利用技术、大型回转窑智能控制技术等多项节能技术集成优化，可使吨水泥熟料煤耗降至96千克标煤，吨水泥熟料烧成消纳城市湿基生活垃圾200千克，从而取得良好的节能效果。
近年来，随着我国水泥工业的快速发展，水泥熟料煅烧节能技术已成为改造和提升该传统产业的重中之重。其主要研究项目包括：低阻力预热器技术、降低传动电耗技术、窑衬保温技术、提高热传导效率技术、废气余热利用技术、生物质能利用技术、智能控制节能技术等。为此，江苏鹏飞集团在对多项节能技术集成优化的基础上进行了二次创新，开发出大型水泥煅烧关键节能技术与装备。这个项目已获1项发明专利授权、3项产学研许可专利授权，并已申报待批2项发明专利、6项实用新型专利。该项目的主要技术包括以下几种。
旋风预热器高效低阻技术。这项技术通过缩短回转窑长度，减少热散失，提高热效率，实现料气分离；应用导流口可调式双出风口旋风分离器技术，从根本上避免了含尘气流从进风口进入筒体时，在进风口与上出风管下口间形成的“短路流”。以椎5×74m回转窑为例，采用双出风口专利技术旋风分离器，五级旋风预热，实际测得压力损失6300帕，分离效率达98%，分别降低阻力损失25%～35%，提高分离效率5%～10%。这项技术已获国家发明专利授权。
利用垃圾焚烧的生物质能作为煅烧辅助热源技术。在预分解炉旁置生活垃圾燃烧室，经粉碎后的垃圾先后进入储仓、密封过渡仓、垃圾焚烧室后进行燃烧分解，并可得到1100℃以上的热烟气。在回转窑系统的尾排风机的作用下，烟气沿着烟道进入旋风预热器内，与水泥生料进行热交换并预分解，实现生物质能利用和消纳垃圾的双重功效。预分解炉热源由传统的“冷却机三次风+煤”改变为“冷却机三次风+垃圾焚烧热+辅助煤”，以降低对煤炭资源的消耗。这项技术已获国家实用新型专利授权。
回转窑高刚度筒体技术。科研人员研发出一种高刚度筒体内衬，在现行壳体镶砌耐火砖，并用耐热钢棒将耐火砖串连，缝隙中充填耐高温浇注料，以形成整体保温层。这项技术可有效提高筒体刚度，避免红窑掉砖现象，减少筒体变形，不仅能够延长筒体内衬寿命，提高安全运转率，而且减少了因筒体变形附加的摩擦阻力损失。这项技术已获国家实用新型专利授权。
烧成带外围辐射热回收技术。烧成带内熟料1300～1450℃，经炉内衬保温作用，在窑外壳体的温度约为150～180℃。科研人员因此设计出环形热交换器，对窑体辐射热进行回收利用，并节省下烧成带外围多个冷却风机的电耗。
大型回转窑智能控制技术。主要包括预热器出口压力调节控制，预热器自动吹扫控制，分解炉辅助喂煤量的计量与自动调节控制，窑头负压自动控制，回转窑的转速控制，篦冷机一、二室风量自动调节与控制；篦冷机料层厚度自动调节控制等，对旋风预热器、预分解炉、煤粉燃烧器、回转窑和冷却机全面优化集成，实现风、料、煤最佳匹配。
大型水泥煅烧关键节能技术与装备主要应用于日产5000吨熟料的大型干法水泥生产线，也可用于中小型水泥煅烧系统的节能降耗改造，并在水泥煅烧吨熟料综合能耗低于96千克标煤、消纳生活垃圾0.2吨的条件下，设备安全运转率大于95%，既节约了能源，又实现了循环经济。
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