齊硯勇:分解爐與回轉窯如何進一步節能降碳
在當下,水泥行業正面臨著極為嚴峻的形勢,節能降碳已然成為企業實現可持續發展的關鍵任務。對于水泥企業而言,探尋花小成本就能實現生產線節能降碳的改造方向與具體措施迫在眉睫。對此,中國水泥網特別采訪了西南科技大學副教授齊硯勇,聚焦分解爐以及回轉窯這兩個關鍵環節,深入剖析節能降碳的可行路徑。
一、分解爐節能降碳改造
(一)現狀剖析
目前,預分解窯系統的入窯生料分解率大多能達到93%。分解爐出口溫度實際控制在860-880℃區間,且出口處同時存在O?與CO。這一現象致使出一級筒廢氣溫度偏高。從理論計算以及實際生產優化改造實踐來看,在現有水泥預分解窯工藝中,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,對于高效分解爐而言,五級預熱器對應的一級筒廢氣溫度應低于300℃,六級預熱器對應的則應低于240℃。
(二)分解爐效率低的原因
1、生料與煤粉在分解爐中的運動軌跡缺乏清晰明確的表征,這使得生產過程難以精準把控。
2、生料包裹煤粉的情況時有發生,導致煤粉燃燒速度減緩,進而使得低溫(低于碳酸鹽分解溫度)區域增多。
3、分解爐錐部設計存在不合理之處,撒料箱工作狀態不佳,使得低分解率生料進入回轉窯,影響后續生產。
4、操作參數不合理,三次風閘板開度過大,煙室縮口風速過低,這些都不利于分解爐的高效運行。
(三)優化措施
1、采用可調撒料板角度的撒料箱,以此來優化生料在分解爐內的分布,提升分解效率。
2、對尾煤入分解爐的位置與角度進行優化設計和調整,確保煤粉能夠充分燃燒,提高能源利用率。
3、對分解爐三次風進風口進行設計優化,改善進風狀況,促進爐內反應更加充分。
二、回轉窯傳熱效率提高、熱工制度穩定與智能控制
回轉窯的傳熱能力與火焰溫度和4次風成正比。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。而穩定的熱工制度是降低能耗的必然要求。通過智能辨識窯和篦冷機工況,實時監測并調整相關參數,則是實現回轉窯高效運行的可行辦法。
(一)調整燃燒工況
1、燃料穩定:嚴格將煤粉細度控制在1%-3%(80微米篩余),確保燃料質量穩定,為高效燃燒奠定基礎。
2、回轉窯風量的控制:保證有足夠的過剩空氣,使煙室氧含量不小于3%,以促進燃料充分燃燒。
3、燃燒器選擇:選用高風壓(外風壓力大于60kpa)、低風量的燃燒器,提升燃燒效率。
4、富氧燃燒:在燃燒器內外風采用不小于35%濃度的富氧空氣,增強燃燒效果。
(二)智能控制
借助大數據深入分析回轉窯分解爐負壓與通風量的關系,探究窯電流與回轉窯物料運動、傳熱以及化學反應之間的聯系,精準識別篦冷機氣固換熱狀況。通過建立窯系統燃燒、傳熱、氣體運動的綜合模型,在線分析窯系統存在的問題,從而穩定熱工制度,朝著無人值守的智能控制目標邁進。
在水泥行業形勢嚴峻的當下,企業通過對分解爐和回轉窯實施上述節能降碳改造措施,能夠在較小成本投入的情況下,顯著提升生產線的能源利用效率,降低碳排放,增強企業在市場中的競爭力,為水泥行業的綠色可持續發展貢獻力量。
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編輯:周程
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