烧成系统节能减排技术改造的实践

烧成系统节能减排技术改造的实践

陈路

泰山科学技术研究院   271000

摘要：对预分解窑生产线实施节能减排技术改造和工艺管理的优化后，该系统的排放指标和综合能耗均达到技改目标，NOx排放浓度降低15%，熟料标煤耗降为107.06kg/t.cl，熟料平均综合电耗为54.77kWh/t.cl，并且能够连续稳定运转。以上各项指标不仅符合公司自身发展的要求，还符合水泥行业当前形势，更符合国家环境保护和节能减排政策的要求，为公司在激烈的市场竞争中打下坚实基础，但该生产线工艺方面仍存在不足之处，需要继续优化改进。

关键词：烧成系统；节能减排技术；改造

引言

当前，中国水泥企业的优势体现在生产过程中的环保、熟料在有限时间内的高质量和高产能力上，整个水泥行业正在迅速发展，朝着节能环保、环保、节能的方向发展 这一特点的表现比较全面，所有环节都有积极的创新，变化很快。 关于能源消耗，燃烧系统通过一系列技术创新和优化进行优化，预热系统流场更合理，气体固体热变化更充分，系统热损失越来越小，新型耐火砖品种出现。

1技改前的情况

具体情况如下：（1）C5出口管道结皮严重，C4和C5锥体及其下料管容易发生粘结堵塞。每次停窑检查预热器时，发现C5旋风筒出口圆周上总是长出高度1m左右、厚度为200~300mm结皮。这种情况不仅造成C5出口压力偏高，系统阻力加大，而且影响回转窑的产量和质量。另外，正常生产时分解炉出口温度一旦出现短时升高现象，C4、C5下料管极易发生高温粘结堵塞事故，每次造成停窑6~10h。（2）物料入窑分解率较低，分解炉煤粉燃烧不完全，C5下料管内火星较多。技改前多次检测入窑分解率，大部分都在85%~90%；在系统用风量偏小、空气过剩系数较低时，煤粉频发不完全燃烧。（3）系统阻力偏高。生料投料量在195~200t/h时，高温风机给定转速为810r/min，主电机功率1190kW，高温风机进口压力达到6000~6500Pa，C1出口负压为5000~5500Pa，系统阻力较大，能耗高，熟料产量受到制约，见图1。（4）三次风管内集料较多，影响系统热工稳定。三次风管（Φ1900mm）最严重时集料厚度达到1000mm，物料堵塞面积达到三次风管面积的52.6%左右，高温高速的三次风对耐火材料冲刷严重。这种情况下三次风通风量严重不足，造成分解炉缺氧，加重煤粉不完全燃烧。（5）损坏的C3、C4下料管撒料装置加上C4下料管撒料点位置不尽合理，造成物料分散不均匀，气固换热时间不充足。（6）C4下料管锁风阀效果不好，下料不稳，系统存在内漏风；单股喂料，存在物料分布不均、分散效果差等问题；分解炉预燃室气固流场分布不合理，烧毁炉壁和结渣等工艺事故易发生。（7）后窑口截面积偏小、窑内阻力偏高。日常测量烟室内O2含量经常仅为0.73%~1.00%，CO浓度达到1000ppm以上，证明窑内二次风量略显不足，通风较差，窑内呈还原气氛，不利于熟料的煅烧。（8）TC-1164型篦式冷却机篦床有效面积为61.2m2；二次风温虽然能够达到1050℃左右，三次风温900℃，但是出篦冷机熟料温度偏高，电耗高，热回收效率低。篦冷机维修费用偏高，故障率高，一旦篦板磨漏或篦板间隙过大，篦下室开始漏红料，熟料拉链机地坑内工作环境恶劣。

2三相异步电动机

三相异步电动机是水泥生产中非常重要的设备，因此水泥工业为三相异步电动机作出了相应的规定，以实现节能和减排。生产三相异步电动机时，控制负荷率约80%十分重要，这不仅保证了三相异步电动机生产的稳定性，而且提高了效率。同时，在三相异步电动机生产过程中，应根据生产规模选择相应的三相异步电动机设备类型，能够控制三路双向可控硅，并应保证其处于电气导电状态，有效调节输出功率，以满足水泥工业的生产需要。此外，信息技术可以结合起来，形成智能、自动化的生产模式，从而减少能源消耗并反映水泥工业的进步。

3将原来TSD分解炉改造成大容积的TTF型分解炉

TTF型分解炉采用旋喷结合、二次喷腾的新型流场技术，具有容积利用率高、阻力低、物料停留时间长、燃烧充分、分解完全、对燃料的适应能力强、抗波动性能好等特点，可烧劣质煤和无烟煤。我们将原来的TSD炉型改造成TTF型分解炉，取消预燃室，C4旋风筒下料管分三路连接到分解炉主炉上，加长鹅颈管。为配合三次风管从分解炉锥部单点进风的布置方式和分级燃烧技术的应用，将分解炉底部锥体向上加大抬高，扩大下部锥体容积56m3，为脱硝还原反应创造了良好的空间。分解炉技改后有效容积由1145m3扩大到1890m3，这对煤粉燃烧、气固换热、CaCO3分解、延长物料在炉内的停留时间起到了关键作用。将分解炉下缩口由原来的Φ1650mm扩大到Φ1750mm，进一步降低系统阻力。拆除C1~C5旋风筒进口内侧壁板，扩大进口宽度并重新制作新内侧壁板，以扩大进口通风面积，降低风速，减小旋风筒进口阻力损失。拆除原分解炉预燃室，降低三次风管高度，三次风经分解炉柱体底部单点进入炉内，单进风结构形式使三次风量更加容易控制，不仅能减少三次风管内积灰，降低三次风管阻力，还能改变入炉气体及物料运行轨迹，使分解炉内流场以及燃烧状况更加趋于合理。改变物料入炉布局。将C4下料分为上、中、下三股入炉，以灵活调整分解炉主燃烧区的燃烧温度，为煤粉创造较好的燃烧环境，提高燃尽率。在高产运行时，为了减少塌料的几率，中部喂料开度为73%，上部喂料开度17%，下部喂料全关。

4分解炉煤粉燃烧的优化方法

分解炉煤粉燃烧过程、分解炉煤粉燃烧优化方法及转化优化实践效果。煤粉燃烧分为三个阶段:蒸发、释放和燃烧、挥发和燃烧焦炭。在蒸发阶段，煤加热，水蒸发到地表和裂缝中。在挥发释放和燃烧阶段，干煤粉热分解，通过挥发逃避扩散，挥发分为火和火。在焦炭燃烧阶段，挥发燃烧产生的热量加热木炭，木炭的温度迅速上升，当木炭加热到一定温度，再加上木炭表面的氧气，焦炭就会扩散到当煤挥发的大部分被释放和燃烧时，焦炭开始燃烧。具体而言，从每根碳管引入高温炉的煤粉很快释放出几乎所有的挥发气体，进入其初始运动方向，随着气流的移动和上升，挥发产生的煤粉烟雾，其挥发燃烧速度最快的是与l侧的煤粉由同一个碳管进入窑炉的煤流形成的焦炭颗粒的质量分散在窑内，集中在一个较大的焦炭质量中，其燃烧程度因接触到的CO2浓度而异。其中，由进口三风侧煤粉形成的焦炭颗粒群完全分散于高速转动并足够水平燃烧的三风气流，而空间另一侧煤粉则受纵向烟气流动的影响更大。

结束语

分析和分析不同角度和不同层次的减排和养护技术在水泥工业中的应用，例如在生产工艺、原材料、废物再利用、生产设备等方面的应用。其目的是减少工业能源消耗，不严重影响生态环境，同时确保将生产效益更好地纳入水泥工业，从而促进水泥工业的发展进程。

参考文献

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