齊硯勇:分解爐與回轉(zhuǎn)窯如何進(jìn)一步節(jié)能降碳
在當(dāng)下,水泥行業(yè)正面臨著極為嚴(yán)峻的形勢(shì),節(jié)能降碳已然成為企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵任務(wù)。對(duì)于水泥企業(yè)而言,探尋花小成本就能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線節(jié)能降碳的改造方向與具體措施迫在眉睫。對(duì)此,中國(guó)水泥網(wǎng)特別采訪了西南科技大學(xué)副教授齊硯勇,聚焦分解爐以及回轉(zhuǎn)窯這兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),深入剖析節(jié)能降碳的可行路徑。
一、分解爐節(jié)能降碳改造
(一)現(xiàn)狀剖析
目前,預(yù)分解窯系統(tǒng)的入窯生料分解率大多能達(dá)到93%。分解爐出口溫度實(shí)際控制在860-880℃區(qū)間,且出口處同時(shí)存在O?與CO。這一現(xiàn)象致使出一級(jí)筒廢氣溫度偏高。從理論計(jì)算以及實(shí)際生產(chǎn)優(yōu)化改造實(shí)踐來看,在現(xiàn)有水泥預(yù)分解窯工藝中,若將分解爐出口溫度控制在850℃,便足以確保碳酸鈣的完全分解。并且,對(duì)于高效分解爐而言,五級(jí)預(yù)熱器對(duì)應(yīng)的一級(jí)筒廢氣溫度應(yīng)低于300℃,六級(jí)預(yù)熱器對(duì)應(yīng)的則應(yīng)低于240℃。
(二)分解爐效率低的原因
1、生料與煤粉在分解爐中的運(yùn)動(dòng)軌跡缺乏清晰明確的表征,這使得生產(chǎn)過程難以精準(zhǔn)把控。
2、生料包裹煤粉的情況時(shí)有發(fā)生,導(dǎo)致煤粉燃燒速度減緩,進(jìn)而使得低溫(低于碳酸鹽分解溫度)區(qū)域增多。
3、分解爐錐部設(shè)計(jì)存在不合理之處,撒料箱工作狀態(tài)不佳,使得低分解率生料進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯,影響后續(xù)生產(chǎn)。
4、操作參數(shù)不合理,三次風(fēng)閘板開度過大,煙室縮口風(fēng)速過低,這些都不利于分解爐的高效運(yùn)行。
(三)優(yōu)化措施
1、采用可調(diào)撒料板角度的撒料箱,以此來優(yōu)化生料在分解爐內(nèi)的分布,提升分解效率。
2、對(duì)尾煤入分解爐的位置與角度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和調(diào)整,確保煤粉能夠充分燃燒,提高能源利用率。
3、對(duì)分解爐三次風(fēng)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化,改善進(jìn)風(fēng)狀況,促進(jìn)爐內(nèi)反應(yīng)更加充分。
二、回轉(zhuǎn)窯傳熱效率提高、熱工制度穩(wěn)定與智能控制
回轉(zhuǎn)窯的傳熱能力與火焰溫度和4次風(fēng)成正比。讓煤粉集中、快速燃燒,是提高燒成帶溫度的最佳方式,也是降低煤耗最為有效的途徑。而穩(wěn)定的熱工制度是降低能耗的必然要求。通過智能辨識(shí)窯和篦冷機(jī)工況,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并調(diào)整相關(guān)參數(shù),則是實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯高效運(yùn)行的可行辦法。
(一)調(diào)整燃燒工況
1、燃料穩(wěn)定:嚴(yán)格將煤粉細(xì)度控制在1%-3%(80微米篩余),確保燃料質(zhì)量穩(wěn)定,為高效燃燒奠定基礎(chǔ)。
2、回轉(zhuǎn)窯風(fēng)量的控制:保證有足夠的過??諝猓篃熓已鹾坎恍∮?%,以促進(jìn)燃料充分燃燒。
3、燃燒器選擇:選用高風(fēng)壓(外風(fēng)壓力大于60kpa)、低風(fēng)量的燃燒器,提升燃燒效率。
4、富氧燃燒:在燃燒器內(nèi)外風(fēng)采用不小于35%濃度的富氧空氣,增強(qiáng)燃燒效果。
(二)智能控制
借助大數(shù)據(jù)深入分析回轉(zhuǎn)窯分解爐負(fù)壓與通風(fēng)量的關(guān)系,探究窯電流與回轉(zhuǎn)窯物料運(yùn)動(dòng)、傳熱以及化學(xué)反應(yīng)之間的聯(lián)系,精準(zhǔn)識(shí)別篦冷機(jī)氣固換熱狀況。通過建立窯系統(tǒng)燃燒、傳熱、氣體運(yùn)動(dòng)的綜合模型,在線分析窯系統(tǒng)存在的問題,從而穩(wěn)定熱工制度,朝著無人值守的智能控制目標(biāo)邁進(jìn)。
在水泥行業(yè)形勢(shì)嚴(yán)峻的當(dāng)下,企業(yè)通過對(duì)分解爐和回轉(zhuǎn)窯實(shí)施上述節(jié)能降碳改造措施,能夠在較小成本投入的情況下,顯著提升生產(chǎn)線的能源利用效率,降低碳排放,增強(qiáng)企業(yè)在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力,為水泥行業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
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編輯:周程
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