在窯和分解爐的操作過程中，哪些關鍵技術或措施對于提升能效、降低碳排放最具潛力？在降低水泥企業成本、降低碳排放方面，回轉窯、分解爐還可以做哪些優化改造？近日中國水泥網就這些問題咨詢了西南科技大學副教授齊硯勇。

針對預分解窯燒成系統節能，齊硯勇提出提高熱效率與提高篦冷機換熱效率兩條路徑。

1、提高分解爐分解、回轉窯煅燒熱效率途徑

預分解窯系統存在兩個耗能區域。其一，為分解爐碳酸鹽分解，分解爐出口溫度一般在900℃以下，傳熱方式為氣固對流方式進行。由于生料粒度只有幾十個微米，傳熱非常迅速，幾乎瞬間完成。碳酸鹽的分解也僅需幾秒鐘。提高效率的關鍵是生料的分散狀態、煤粉的燃燒。其二，為回轉窯生料的高溫煅燒，認為煅燒最高溫度約1450℃。傳熱方式以輻射換熱為主（占總換熱量80%）。輻射換熱能力與火焰溫度的四次方成正比，提高回轉窯火焰溫度是燒成系統最大的節能點。

（1） 分解爐

目前國內絕大多水泥生產線所用石灰石，分解溫度在860℃（差熱分析測定）左右，但分解爐出口溫度控制在880℃的企業很多。控制這么高的溫度，碳酸鹽分解僅93%左右。原因在于生料入爐分散不良、煤粉燃燒慢、生料在分解爐中出現600微米結團“灰花”、甚至分解爐微塌料，導致實際分解率偏低、波動大。

分解爐高效運行，主要在于料在爐中分散狀態、煤粉不能與料流沖撞，主要在設計。但需運行中檢查煙室縮口、分解爐錐部是否有“黑影”。

（2） 回轉窯

回轉窯效率的提高在火焰溫度的提高，需要密切關注的是回轉窯過剩空氣系數的控制。這是煤粉快速燃燒的最重大的參數！

操作控制上，(1)煤粉細度應控制在80微米篩余<2.0%； (2)窯內過剩空氣系數應足夠，煙室氧含量應控制在>3%；(3)適當加大旋流風量、降低軸流風量，縮短火焰長度、提高火焰溫度。

2、提高篦冷機換熱效率

篦冷機熱交換效率偏低，特別是高溫風（二、三次風）熱回收率低，普遍低于65%。二三次風+AQC回收熱普遍低于80%。冷卻用風量普遍在1.6nm3/kg.cl左右。風短路是高溫熱回收率低的最主要原因。橫斷面物料通風阻力存在絕對的不均勻，導致冷卻風量高、換熱效率低。操作控制上：

（1）阻力低（大顆粒多）應減小鼓風量，阻力高（細顆粒多）區域，應降低鼓風量

（2）通過調整料層厚度，降低高阻力區料層厚度，增加細料側通風量，避免紅河及結大塊。

（3）由于顆粒物料流動的復雜性，降低風短路，存在兩種截然不同的操作。如果加快篦床推動速度，阻力高區域料層厚度不能降低，出現風短路加劇，熱交換效率反而降低。只能采取降低篦速、堆厚料層，增加低阻力區料層阻力方法，達到通風均勻。

篦冷機余熱發電AQC鍋爐抽走廢氣溫度小于450℃。每噸熟料抽走11-15kg標煤熱量。若將450℃低溫風轉變為1100℃高溫風，整個燒成煤耗應有6-8kg標煤的降低空間。

在優化改造方面，齊硯勇指出三點：

1、分解爐生料下料點、喂煤點優化

分解爐煤粉燃燒溫度低、過剩空氣系數低，如果煤粉進入分解爐被生料細粉包裹，出現煤粉燃燒慢、co濃度高，碳酸鹽分解率低，導致一級筒出口溫度高熱損失大。分解爐高效運行，需生料分散好、不塌料，煤粉流不能與生料流沖撞，保證煤粉在低氧環境下充分燃燒。

 采用計算流體軟件，優化下料點與喂煤點位置。

（1）保證生料分散好，不塌料

（2）保證煤粉不與生料流碰撞

2、采用回轉窯富氧燃燒，全氧燃燒

如果能將燒成帶溫度從現在的1600℃左右，提高到1900~2000℃，則火焰輻射能力將提高1.8~2.1倍，將大幅度降低煤耗、改善熟料質量、擴大原料來源。

3、篦冷機布料、風量調節

高效布料、調風裝置及智能化的控制風量軟件。將篦冷機冷卻用風量降低到1.2nm3/kg.cl。將高溫熱回收率提高到75%，也將大幅度降低燒成煤耗、電耗。

水泥行業減碳潛力巨大，加快轉型升級，邁入綠色低碳高質量發展階段，有效實行節能減排，可謂任重道遠。

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