交流材料之二——水泥窑炉节能减排新技术及应用.doc

内部资料
仅供参考
不得外传
水泥生产过程中节能减排新技术
及应用介绍
安徽海螺建材设计研究院
二0一一年十一月
目录
Ⅰ、节能方面 3
一、烧成系统节能技术措施 3
1、预热器及分解炉系统 4
2、采用第四代篦冷机技术 5
二、节能粉磨系统及设备 7
1、水泥高效节能立磨技术 7
三、水泥生态化技术节能 11
1、余热利用技术 11
2、水泥窑协同处置废物 11
四、其它新技术方面 17
1、富氧燃烧技术 17
2、燃煤催化剂 19
3、等离子点火装置及其应用 21
4、降低窑头煤粉灰分技术 23
Ⅱ、减排方面 26
一、NOx减排技术 26
1、低NOx燃烧器 26
2、分级燃烧 27
3、烟气脱硝技术 29
二、水泥低碳生产技术 33
1、水泥生产的过程CO2减排 33
2、水泥生产的能耗CO2减排 34
3、水泥生产CO2减排新技术 35
Ⅲ、结语 36
水泥生产线节能减排新技术及应用
2011年8月国务院“十二五”节能减排综合性工作方案中要求,到2015年,%,“十二五”期间,;2015年,全国二氧化硫和氮氧化物排放总量比2010年分别下降8%和10%。
,水泥行业能源消耗总量约占全国能源消耗总量的5%,颗粒物排放量约占工业排放总量的30%左右。到“十二五”末,全均可比熟料综合能耗小于114千克标准煤/吨,水泥综合能耗小于93千克标准煤/吨。水泥颗粒物排放在2009年基础上降低50%,氮氧化物在2009年基础上降低25%,二氧化碳排放强度进一步下降。
近十几年来,随着环保要求的不断提高以及节约能源的需要,水泥行业淘汰落后工艺和装备、发展新型干法水泥、推广余热发电技术与装备及水泥窑协同处置废物等生态化技术,在节能减排技术上已有众多措施和经验。根据目前行业政策和发展形势,我们与一些公司进了相关交流,掌握了部分水泥行业的节能减排技术信息,经整理介绍如下,以供大家参考:
Ⅰ、节能方面
一、烧成系统节能技术措施
虽然目前已出现流化床水泥窑和高固气比悬浮预热器系统,其流化床水泥窑工业化规模仅1000t/d(淄博绿源建材有限公司),还处于工业化试验阶段,高固气比悬浮预热器系统工业化规模2500t/
d(陕西阳山庄水泥有限公司),且都未实现大型化。回转窑已诞生130余年,已积累了成熟的使用经验,从其发展历史看,它的缺点一直在通过强化窑尾的功能而不断克服,而它的优点一直还没有其它热工设备来取代,因此我们认为短时间内迅速把它淘汰掉并不现实。现在研究的重点是继续强化窑尾预分解系统的功能,减少回转窑的长径比,降低系统的热耗,提高对原燃料的适应性,减少烟气有害组分(S02、NOx)的排放,并能协同处置废弃物等方面做研究。
1、预热器及分解炉系统
现在出现了六级预热器,C1筒出口温度降低到280℃,熟料热耗2885kJ/kg(690kcal/kg),但阻力达到6000Pa,六级余热分解系统的综合节能效果是否比带余热发电的五级余热分解系统低需进一步论证。预分解系统的研究主要在以下几个方面:
(1)减小预热器直径。在合理范围内,扩大涡壳包角和回转半径、扩大蜗壳进口面积、扩大内筒直径、优化内筒插入深度及锥部扩径等技术措施,在预热器规格较小的情况下,依然达到较好的高效低阻效果,如正在使用的“help”旋风筒,比其它类型的旋风筒要小6%左右。
(2)上升管道内换热。理论上生料粉在上升管道内的换热时间是很短的。实际生产中,受生料浓度,粒度、水分、吸附性等因素影响以及撒料装置、上升管道内设计风速等因素的影响,生料粉在上升管道内的停留时间长一些更有利于换热。
(3)对适应生料放粗进行针对性设计。根据放粗后的生料粒度分布情况,确定各部位的合理风速,优化后可以获得如下效果:a、生料粉在上升管道中有效分级,粗粉运动速度减缓,停留时间延长,生料换热充分,热耗降低;b、颗粒间的团聚效应减少,
生料在上升管道中更易分散、悬浮,和热烟气接触面积大,热耗降低;c、预热器对粗粉捕捉能力强,分离效率高,热耗降低。需要说明的是,生料放粗不是无原则的,,%。
(4)设计中提高分解炉的用煤比例,减少窑头的用煤比例。在保证系统不频繁粘结堵塞上的前提下,适当提高分解炉的用煤比例,可以提高生料入窑分解率,提高生料入窑温度,提高回转窑的产量,有利于降低NOx的排放。
(5)重视料、风、煤入炉位置的合理匹配。由于各工厂的煤质不同,煤粉着火特性不同,煤粉预燃空间不同,要根据具体情况确定三者之间的关系。如C-KSV分解炉,需根据煤质情况