降低熟料能耗的措施

降低熟料能耗的措施摘要影響預(yù)分解窯熟料熱耗的因素很多，如系統(tǒng)的保溫性、燃燒器的先進(jìn)性、生料的易燒性等。通過(guò)對(duì)熟料煅燒過(guò)程能耗的各個(gè)因素的綜合考慮，，水泥廠家通過(guò)采用低阻高效的多級(jí)預(yù)熱器系統(tǒng)、新型篦式冷卻機(jī)和多通道噴煤管等先進(jìn)技術(shù)裝備，利用窯系統(tǒng)的低溫廢氣余熱發(fā)電，設(shè)法最大可能回收到利用，熟料冷卻時(shí)產(chǎn)生的廢氣可用作助燃空氣或是窯尾廢氣余熱發(fā)電，提高煅燒設(shè)備的熱效率，最大限度降低窯尾排放廢氣溫度可以降低熟料熱損失，從而降低熟料熱耗?；厥帐褂枚文茉吹认冗M(jìn)工藝，降低了水泥生產(chǎn)的熟料熱耗。我廠通過(guò)降低預(yù)熱器出口溫度，提高二、三次風(fēng)溫度，減少漏風(fēng)，減少過(guò)?？諝饬?，降低熟料熱耗。采用立磨粉磨系統(tǒng)，能耗低，系統(tǒng)投資少。利廢提產(chǎn)優(yōu)化配料方案，廢棄物再利用既提高了熟料產(chǎn)量又降低了熟料能耗。淘汰落后的生產(chǎn)方式，采用先進(jìn)的新型十法生產(chǎn)工藝與設(shè)備是水泥熟料生產(chǎn)節(jié)能降耗的根本措施。易磨性好的生料，則熱耗低，而易燒性差的生料，顆粒粗時(shí)則熱耗增大，以要生料的顆粒細(xì)度。關(guān)鍵詞：熟料生產(chǎn)；節(jié)能降耗；余熱發(fā)電EnergysavingincementclinkerburningprocedureABSTRACTAbstract:Thepaperanalyzestheapplicablemethodsofenergysavingthroughcomparisonsofthermalproceduretestbetweendiffer-entclinkerproductionlineswithvariousprocessandscale:first,thenewdryprocessshouldbeadoptedandtheconfigurationofmaing&auxiliaryequipmentandtheenlargementofequipmentisthekey；ductionneedsanoptimizedthermalcontrolsystem；thirdly,enhancethesystemsealandutilizethewasteheat.clinkerproduction；energysaving；；enlargement；thermalconditions；Seal；Heatisolation；wasteheattakingintoaccount:theintroductionofnewproductiontechnologiesinthissector,theuseofwasteandlow-gradefuels,cogeneration,theuseofcementitiousmaterials,andothermeasures,basedonatechnicalandeconomicenergydemandsimulationmodel.Inallscenarios,wefoundthatispossibletosignificantlyreduceenergyKEYWORDS:clinkerproduction;energysaving；utilizethewasteheatTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"Abstract II前言 1\o"CurrentDocument"第1章熟料煅燒 31.1原、燃料 3\o"CurrentDocument"煤粉 3\o"CurrentDocument"1.1.2工業(yè)廢棄物做熟料煅燒原燃料 3\o"CurrentDocument"1.1.3預(yù)分解窯利用劣質(zhì)煤對(duì)煅燒的影響 3\o"CurrentDocument"1.2熟料煅燒過(guò)程的控制 4\o"CurrentDocument"1.3三率值對(duì)熟料煅燒的影響 4\o"CurrentDocument"第2章選用粉磨最佳粉磨設(shè)備 6\o"CurrentDocument"2.1球磨 6\o"CurrentDocument"2.2立磨 6\o"CurrentDocument"1、 烘干能力和粉磨能力 7\o"CurrentDocument"2、 喂料粒度及能耗 7\o"CurrentDocument"2.3輥壓機(jī) 7\o"CurrentDocument"2.4性價(jià)比較 8\o"CurrentDocument"第3章熟料能耗的影響因素 10\o"CurrentDocument"3.1熟料熱耗影響因素 10\o"CurrentDocument"1、 生產(chǎn)方法與窯型 10\o"CurrentDocument"2、 余熱的利用 10\o"CurrentDocument"3生料組成、細(xì)度及生料易磨性 10\o"CurrentDocument"4、 燃料不完全燃燒熱損失 11\o"CurrentDocument"5、 窯體散熱損失 11\o"CurrentDocument"6、 礦化劑及微量元素的作用 11\o"CurrentDocument"3.2電耗 11\o"CurrentDocument"第4章燒成系統(tǒng)利廢提產(chǎn) 14 14\o"CurrentDocument"調(diào)整配料方案 15iiiTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"4.2優(yōu)化熟料燒成系統(tǒng)提高余熱發(fā)電量 15\o"CurrentDocument"4.2.1余熱發(fā)電試生產(chǎn)期間存在的問(wèn)題 15\o"CurrentDocument"4.2.2改進(jìn)措施 16\o"CurrentDocument"第5章淺談降低預(yù)分解窯熟料熱耗的途徑 18\o"CurrentDocument"5.1降低預(yù)熱器出口溫度 185.1.1改進(jìn)預(yù)熱器入料方式 185.1.2改進(jìn)C2?C3、C3?C4連接管道入料口 195.1.3合理控制系統(tǒng)總風(fēng)量 20\o"CurrentDocument"5.2提高回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)率 20\o"CurrentDocument"5.2.1篦冷機(jī) 20\o"CurrentDocument"2、 破碎機(jī)軸承頻繁燒毀 20\o"CurrentDocument"3、 頻繁堆“雪人” 21\o"CurrentDocument"4、 轉(zhuǎn)動(dòng)軸竄位 215.2.2提高二、三次風(fēng)溫度 21結(jié)論 23\o"CurrentDocument"謝辭 24\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 25附錄 錯(cuò)誤！未定義書簽。\o"CurrentDocument"外文資料翻譯 281=1影響預(yù)分解窯熟料熱耗的因素很多，如系統(tǒng)的保溫性、燃燒器的先進(jìn)性、生料的易燒性以及生產(chǎn)管理技術(shù)水平等，水泥廠家通過(guò)采用低阻高效的多級(jí)預(yù)熱器系統(tǒng)、新型篦式冷卻機(jī)和多通道噴煤管等先進(jìn)技術(shù)裝備，利用窯系統(tǒng)的低溫廢氣余熱發(fā)電，回收使用二次能源等先進(jìn)工藝，降低了水泥生產(chǎn)的熟料熱耗。我廠通過(guò)降低預(yù)熱器出口溫度，熟料熱耗下降228kJ/kg，通過(guò)提高二、三次風(fēng)溫度，熟料熱耗下降137kJ/kg，通過(guò)減少漏風(fēng)，減少過(guò)剩空氣量，熟料熱耗下降143kJ/kg，通過(guò)多途徑努力，熟料熱耗由4275kJ/kg降至3767kJ/kg。在大中型水泥廠的原料粉磨系統(tǒng)方案考慮中，根據(jù)粉磨能力、烘干能力、能耗、喂料粒度等方面的性能的比較以及投資等方面考慮。當(dāng)濕度過(guò)大，其球磨烘干能力難以滿足生產(chǎn)要求時(shí)，需配置專這將使系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，投資也高。立磨能夠粉磨濕度較大（可達(dá)15%）的原料。作為生料終粉磨的輥壓機(jī)，其烘干能力是人磨物料濕度為5%，當(dāng)物料濕度較大時(shí)，須設(shè)置專有的預(yù)烘干設(shè)備，否則將影響生產(chǎn)能力。立磨喂料粒度最大，可達(dá)100?150mm。采用立磨可使破碎系統(tǒng)的負(fù)荷降低。立磨和輥壓機(jī)生料終粉磨的系統(tǒng)總能耗低，約是球磨的75%。且隨著原料濕度的增大，立磨的節(jié)能優(yōu)勢(shì)更明顯。立磨較球磨，輥壓機(jī)優(yōu)勢(shì)明顯，應(yīng)優(yōu)先考慮立磨方案。上述相關(guān)分析表明，淘汰落后的生產(chǎn)方式，采用先進(jìn)的新型十法生產(chǎn)工藝與設(shè)備是水泥熟料生產(chǎn)節(jié)能降耗的根本措施。當(dāng)采用先進(jìn)的工藝設(shè)備后結(jié)合所擁有的生產(chǎn)原料與燃料盡快建立一套優(yōu)化的熱工制度控制參數(shù)。是實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、低耗的根本保證。而生產(chǎn)規(guī)模的適當(dāng)大型化.嚴(yán)格生產(chǎn)中的操作與管理.采取各種有效措施盡可能減少各項(xiàng)熱損失.強(qiáng)化余熱回收.不斷提高生產(chǎn)系統(tǒng)的熱效率，則是生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)節(jié)能的一項(xiàng)長(zhǎng)期任務(wù)。，2004年新型干法的噸水泥耗煤量為133.1kg標(biāo)煤，其他窯型生產(chǎn)噸水泥平均耗煤量177.4kg標(biāo)煤，二者相差44.3kg標(biāo)煤。而新型十法水泥產(chǎn)量?jī)H占總量的32.5%，進(jìn)一步通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，提高新型干法生產(chǎn)技術(shù)水平和增加產(chǎn)量，必將大幅度降低能源消耗。我公司通過(guò)利廢提產(chǎn)，調(diào)整合理的配料方案，在穩(wěn)定KH值的情況下，提高SM值以降低熟料形成時(shí)的液相量，改善物料的易燒性，物料的易磨性越好，煅燒越容易，煅燒過(guò)程中的能耗越少。因此，利廢提產(chǎn)不僅提高了資源利用率，而且通過(guò)調(diào)整呢合理的配料方案提高了熟料的產(chǎn)量還減少了熟料煅燒過(guò)程中的能耗。第1章熟料煅燒1.1原燃料1.1.1煤粉回轉(zhuǎn)窯對(duì)煤的熱值越大，灰分含量越低，越有利于達(dá)到要求的火焰溫度和需要的熱量，在相同條件下，使用高熱值煤，單位熟料熱耗較低。這是因?yàn)楦邿嶂得?，單位產(chǎn)量產(chǎn)生的廢氣量多，比使用低熱值煤，煤耗量大產(chǎn)生的廢氣量要小的多，使廢氣帶走的熱損失小。揮發(fā)分過(guò)低，著火緩慢，形成的“黑火頭”過(guò)長(zhǎng)，且焦炭粒子較致密，燃燒緩慢，使火焰拉長(zhǎng)，降低了火焰溫度，對(duì)熟料質(zhì)量不利；揮發(fā)份過(guò)高，的煤噴入窯內(nèi)后，揮發(fā)份很快分解燃燒，形成“黑火頭”短，且分離出來(lái)的焦炭粒子多孔，因此焦炭粒子燃燒較快，使火焰過(guò)短，熱力過(guò)分集中，損壞窯襯，物料在高溫帶停留時(shí)間過(guò)短，對(duì)煅燒不利，且煤的揮發(fā)份過(guò)高時(shí)，在進(jìn)行烘干和粉磨時(shí)，會(huì)有一部分揮發(fā)分逸出，造成熱量損失，易發(fā)生爆炸。如果用一種煤不滿足上述要求，可考慮用幾種煤搭配使用。在哪選擇煤種時(shí)，盡量選用含硫、氮量低的煤，還要考慮煤粉的細(xì)度。煤粉越細(xì)，表面積越大，越易燃燒，形成火焰越短。反之，煤粉過(guò)粗，不易燃燒，因此，揮發(fā)分高、灰分低的煤可以粗些。反之，該細(xì)些。1.1.2工業(yè)廢棄物做熟料煅燒原燃料把工業(yè)廢棄物作為煅燒水泥熟料的原燃料是廢棄物資源化的一條重要途徑，使用得當(dāng)可產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。1.1.3預(yù)分解窯利用劣質(zhì)煤對(duì)煅燒的影響當(dāng)預(yù)分解窯需利用灰分達(dá)32%-40%以上劣質(zhì)煤生產(chǎn)時(shí)，對(duì)窯煅燒和熟料質(zhì)量會(huì)引起巨大影響，主要表現(xiàn)為窯頭火焰溫度下降，煤灰參入量增加，煤灰不均勻地堆積在熟料顆粒表面上引起顆粒表現(xiàn)C2S含量上升、C3S含量下降，當(dāng)煤粉制備因煤磨能力不足而細(xì)度較粗時(shí)，粗顆粒煤粉在燒成帶不能燃盡而延滯到窯尾部燃燒，將裹入窯尾的燒生料中形成還原黃心熟料，從而降低熟料強(qiáng)度，因此，應(yīng)采取以下措施：①將煤粉磨細(xì)至80微米篩余忍8%以下，對(duì)煤磨進(jìn)行技術(shù)改造提高粉磨能力；②優(yōu)化熟料三率值，采取二高一中的配料方案，控制KH在0.88-0.89、SM在2.5-3.0、IM在1.6-1.8；③優(yōu)化窯頭燃燒器的工藝參數(shù)，加大內(nèi)風(fēng)的旋流作用，提高火焰溫度和煤粉燃燒速度，及燃盡率，防止粗顆粒煤粉在窯后過(guò)渡帶燃燒現(xiàn)象的發(fā)生，再就時(shí)適度降低生料細(xì)度，控制80微米篩余在8%左右，從而提高熟料質(zhì)量,降低熟料熱耗.1.2熟料煅燒過(guò)程的控制對(duì)回轉(zhuǎn)窯來(lái)說(shuō).重要的工藝操作控制參數(shù)一般有：窯速：二次風(fēng)溫；分解爐出口溫度；C出口負(fù)壓等，這些工藝操作參數(shù)必須根據(jù)所使用的煤質(zhì)的情況合理選擇.才能確保煤、料、操作“對(duì)口”。如使用灰份高、揮發(fā)份低低質(zhì)煤時(shí).因煤的發(fā)熱量低.白火焰長(zhǎng)+操作時(shí)采取適當(dāng)提高二次風(fēng)溫（約100°C）、控制分解爐口溫度在880+20°C、C出口溫度330°C及出口負(fù)壓控制在一5500?6O00Pa.并根據(jù)窯況調(diào)整窯速（一般在r=3、2r/rain）和窯頭負(fù)壓（一般為一50Pa）1.3三率值對(duì)熟料煅燒的影響當(dāng)前我國(guó)許多大型預(yù)分解窯以采用三高率值配料生產(chǎn)熟料，但同時(shí)也暴漏出一些新的問(wèn)題，主要表現(xiàn)為熟料游離氧化鈣N1.5%，生料易燒行變差，熟料煅燒溫度較高，窯襯耐火磚較難適應(yīng)和滿足其長(zhǎng)時(shí)間安全運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)于如何控制游離氧化鈣忍1.5%已達(dá)到提高熟料質(zhì)量，可采取德國(guó)的一些經(jīng)驗(yàn)：一是加大用煤量，提高熟料煅燒溫度，控制熟料標(biāo)準(zhǔn)煤耗N110kg煤/t熟料，二是減少一點(diǎn)產(chǎn)量，采取薄料快磚，長(zhǎng)焰順燒的煅燒操作熱工制度，窯內(nèi)物料填充率控制在10%-12%。當(dāng)熟料KH、SM控制過(guò)于偏高時(shí)，燒成帶液相量會(huì)降低至16%-18%以下，窯頭會(huì)出現(xiàn)飛砂料，影響熟料質(zhì)量和中控操作員看火操作，大量細(xì)飛砂料甚至隨三次風(fēng)飛至窯尾預(yù)分解爐而影響分解爐的操作，采取措施：①采用“高溫長(zhǎng)帶”煅燒熱工制度，控制燒成帶比正常情況長(zhǎng)一些，燒成帶溫度高一些，煅燒溫度可控制在1500°C左右；②可放寬原燃料中燃煤和硫酸渣的含硫指標(biāo)，采用高硫煤和硫酸渣代替低硫煤和鐵粉，石灰石采用高金美石灰石搭配配料和煅燒，改善生料的易磨性，易磨性越好，熟料煅燒熱耗越低。適度增加熟料液相量，降低液相粘度，適度減緩飛砂料的不利影響，一般要控制煤中SO3在3.0%±0.5%，石灰石中MgO平均在2.5%-2.8%之間。第2章選用最佳粉磨設(shè)備眾所周知，水泥生產(chǎn)中需要成分均勻、細(xì)度合格的生料。因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮物料的化學(xué)、物理特性（如易磨性、粘度、含水量）和生產(chǎn)線生料需求量等，選擇最佳的粉磨系統(tǒng)，既能保證生料的產(chǎn)量，又能確保系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，且應(yīng)具有最好的經(jīng)濟(jì)效益。2.1球磨2O世紀(jì)7O年代早期以前，球磨在水泥原料的粉磨中一直占優(yōu)勢(shì)。當(dāng)原料水分含量適中，要求產(chǎn)量中等時(shí)，球磨是一種非?？煽康脑O(shè)備，其效率高且維修簡(jiǎn)單，只是電耗相對(duì)較高。磨機(jī)的烘干能力Q取決于磨機(jī)尺寸；風(fēng)速一定，同時(shí)，烘干能力Q還受磨機(jī)極限風(fēng)速的制約。磨機(jī)阻力和風(fēng)機(jī)能耗隨風(fēng)速的提高而增大，磨機(jī)閉路系統(tǒng)內(nèi)負(fù)壓上升，導(dǎo)致漏風(fēng)量增大，烘干效率下降、能耗增加。磨機(jī)規(guī)格一定時(shí)，烘干能力Q將取決于被烘物料的濕度大小，球磨的最大喂料粒度約25-30mm，這一參數(shù)與磨機(jī)規(guī)格無(wú)關(guān)，不會(huì)隨球磨機(jī)的規(guī)格改變而改變。當(dāng)生產(chǎn)能力要求不高、粉磨中等濕度的物料時(shí)，球磨的能耗一般約為20kWh/t。2.2立磨效率較高、生產(chǎn)能力大且烘干能力強(qiáng)，在國(guó)內(nèi)外水泥工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。在國(guó)外卜，立磨已經(jīng)取代了球磨；在國(guó)內(nèi)大型生產(chǎn)線中，基本采用立磨作為原料磨。磨輥下的料層厚度控制應(yīng)適宜，一般為磨輥直徑的1%-2%。料層太薄或太厚，都會(huì)引起磨機(jī)振動(dòng)而影響操作。環(huán)繞磨盤邊緣的擋料環(huán)，可用來(lái)調(diào)節(jié)料層厚度，擋料環(huán)的高度取決于物料流動(dòng)性，即與物料顆粒大小和濕度有關(guān)。傾斜的導(dǎo)流葉片把噴嘴環(huán)成許多格子，其間隙可調(diào)，使氣流速度達(dá)60-80m/s，高速氣流把物料吹起，并加強(qiáng)物料的混合，以保證充分烘干，并對(duì)物料預(yù)選粉。對(duì)于帶有能進(jìn)行物料外循環(huán)設(shè)備的立磨來(lái)說(shuō)，可以減少噴嘴環(huán)中空氣的流量和流速，這樣可降低風(fēng)機(jī)能耗。但是，多數(shù)情況下，烘干能力和選粉效率將決定空氣流量，同時(shí)，僅壓降減小，就能使風(fēng)機(jī)能耗降低。1、 烘干能力和粉磨能力據(jù)資料介紹，當(dāng)前實(shí)際生產(chǎn)中立磨的有效粉磨能力超過(guò)500t/h,一般來(lái)說(shuō)，立磨可烘干含水10%—15%的物料，且立磨規(guī)格增大烘干能力不變，這一點(diǎn)與球磨相反。2、 喂料粒度及能耗立磨喂料粒度可達(dá)100?150mm，這一參數(shù)與磨輥尺寸有關(guān)。通常磨物料粒度與輥徑比為1/20，隨磨機(jī)規(guī)格增大，喂料粒度可適當(dāng)增大。與球磨相比，立磨的粉磨能耗小。當(dāng)產(chǎn)品篩余值相同時(shí)，立磨的單位粉磨能耗小于球磨的50%。但由于立磨內(nèi)部物料輸送需要大量空氣，故其風(fēng)機(jī)電耗比球磨高，特別是粉磨較干物料時(shí)更是如此。就整個(gè)粉磨系統(tǒng)而言，立磨單位產(chǎn)品的系統(tǒng)綜合能耗要比球磨系統(tǒng)低15%?25%；且隨著原料濕度的增大，立磨的節(jié)能優(yōu)勢(shì)更顯著2.3輥壓機(jī)輥壓機(jī)常用于水泥粉磨系統(tǒng)，目前在生料磨系統(tǒng)也開(kāi)始使用，節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益好，尤其在粉磨干燥的脆性物料時(shí)，效益明顯；但不適于濕含量高、腐蝕性以及結(jié)構(gòu)松軟的物料輥壓機(jī)可單獨(dú)用來(lái)粉磨原料（即終粉磨），也可用于球磨之前作預(yù)粉磨。下面以國(guó)外某水泥廠輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)為例進(jìn)行分析。該終粉磨系統(tǒng)輥壓機(jī)的單位能耗、系統(tǒng)單位能耗與整個(gè)流程的循環(huán)負(fù)荷和粉磨壓力的關(guān)系見(jiàn)圖1-1粉磨壓力皿心冊(cè)kFVni')■為輾壓機(jī)單位花耗二■為橢麻員有.教丁為帝統(tǒng)羊飼握耗將既妝料為石更石.產(chǎn)品通過(guò)判凹e才孔JJ篩斜12%圖1-1分析圖1-1可知，隨粉磨壓力的降低，輥壓機(jī)的單位能耗隨之而降低，而循環(huán)負(fù)荷率和選粉設(shè)備的能耗則隨之而升高。當(dāng)壓力范圍在4000—6000kN/m之間時(shí)，系統(tǒng)總能耗最低，這時(shí)循環(huán)負(fù)荷系數(shù)為4。目前，在生產(chǎn)中最大的輥壓機(jī)生產(chǎn)能力為1000t/h以下，所以輥壓機(jī)終粉系統(tǒng)的最大生產(chǎn)能力約為250t/h。2.4性價(jià)比較大型現(xiàn)代化水泥廠新建窯一般能力為3000—6000t/d。球磨機(jī)和立磨單機(jī)的有效粉磨能力均能滿足這類生產(chǎn)線的要求；選用輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)，若原料性能合適，其生產(chǎn)能力也可滿足3000t/d生產(chǎn)要求。對(duì)于中、小型球磨，其生產(chǎn)能力與原料濕度有關(guān)。當(dāng)濕度過(guò)大，其球磨烘干能力難以滿足生產(chǎn)要求時(shí)，需配置專這將使系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，投資也高。立磨能夠粉磨濕度較大(可達(dá)15%)的原料。作為生料終粉磨的輥壓機(jī)，其烘干能力是人磨物料濕度為5%，當(dāng)物料濕度較大時(shí)，須設(shè)置專有的預(yù)烘干設(shè)備，否則將影響生產(chǎn)能力。綜合比較，在烘干能力方面立磨占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。立磨和輥壓機(jī)生料終粉磨的系統(tǒng)總能耗低，約是球磨的75%。且隨著原料濕度的增大，立磨的節(jié)能優(yōu)勢(shì)更明顯。球磨的喂料粒度最小，其次為輥壓機(jī)，立磨喂料粒度最大，可達(dá)100?150mm。采用立磨可使破碎系統(tǒng)的負(fù)荷降低。球磨和立磨，機(jī)械性能可靠，但立磨結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，需要更多的養(yǎng)護(hù)；球磨的耐磨材料耗損率高于立磨，但其耐磨材料的單位價(jià)值低于立磨的。所以，這兩種磨機(jī)系統(tǒng)的總的耐磨材料損耗價(jià)值相近。在生料粉磨系統(tǒng)中，輥壓機(jī)的運(yùn)用還是比較少，至今其可靠性還不能達(dá)到立磨和球磨的水平。相應(yīng)地其維修費(fèi)用比上述兩種磨機(jī)系統(tǒng)都高.從粉磨能力、烘干能力、喂料粒度和能耗方面入手，對(duì)球磨、立磨和輥壓機(jī)粉磨系統(tǒng)這三種生料磨系統(tǒng)進(jìn)行了對(duì)比分析。分析認(rèn)為：在大中型水泥生產(chǎn)線工程建設(shè)中，生料粉磨方案設(shè)計(jì)時(shí)可優(yōu)先考慮烘干能力強(qiáng)、能耗低、系統(tǒng)投資低的立磨粉磨。第3章熟料能耗的影響因素3.1熟料熱耗影響因素在實(shí)際生產(chǎn)中，由于熟料形成過(guò)程中物料不可能沒(méi)有熱損失，也不可能沒(méi)有熱量損失，而且廢氣、熟料不可能冷卻到計(jì)算的基礎(chǔ)溫度（0°C或20°C）,因此，熟料形成的實(shí)際消耗熱量要比理論熱耗大，每煅燒一千克熟料窯內(nèi)實(shí)際消耗的熱量成為熟料實(shí)際熱耗，簡(jiǎn)稱熟料熱耗，也叫熟料單位熱耗。熱耗與水泥熟料煅燒的方式有關(guān)，更與煅燒裝備中的預(yù)熱器分解爐系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯、篦冷機(jī)、燃燒器的型式有關(guān)，也與原燃料性能有關(guān)。熱耗的影響因素：1、 生產(chǎn)方法與窯型生產(chǎn)方法不同，生料在煅燒過(guò)程中消耗的熱量不一。如濕法生產(chǎn)需要蒸發(fā)大量的水分而消耗熱巨大，而新型十法水泥生料粉在懸浮態(tài)受熱，熱效率較高。因此，濕法熱耗一般較干法高，而新型十法生產(chǎn)的熟料熱耗則較十法中空窯熱耗為低。窯本身的結(jié)構(gòu)、規(guī)格大小亦是影響熟料熱耗的重要因素，因?yàn)閭鳠嵝矢?，則熱耗低。2、 廢棄余熱的利用熟料冷卻時(shí)需放出大量熱，雖然這部分熱量是必須的釋放的，但可以設(shè)法最大可能回收到利用，熟料冷卻時(shí)產(chǎn)生的廢氣可用作助燃空氣或是窯尾廢氣余熱發(fā)電，提高煅燒設(shè)備的熱效率，最大限度降低窯尾排放廢氣溫度可以降低熟料熱損失，從而降低熟料熱耗。3生料組成、細(xì)度及生料易磨性易磨性好的生料，則熱耗低，而易燒性差的生料，顆粒粗時(shí)則熱耗增大。4、燃料不完全燃燒熱損失燃料的不完全燃燒包括機(jī)械不完全燃燒、化學(xué)不完全燃燒。燃煤質(zhì)量不穩(wěn)定，及質(zhì)量差、煤粉過(guò)粗或過(guò)細(xì)、操作不當(dāng)?shù)染且鸩煌耆紵脑?。在立窯中通風(fēng)不良、料球碎裂等亦是造成煤燃燒不完全的重要原因。煤燃燒不完全，煤耗必然增加，故熟料熱耗增加。5、 窯體散熱損失窯內(nèi)稱隔熱保溫效果好，則窯體散熱損失小，否則散熱損失大，熟料熱耗增加。6、 礦化劑及微量元素的作用適量加入礦化劑或復(fù)合礦化劑、品種，或合理利用微量組分，則可以改善易燒性或加速熟料燒成，從而降低熟料熱耗。此外，穩(wěn)定煅燒過(guò)程的熱工制度，提高煅燒設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率和水泥窯的產(chǎn)量等均會(huì)有利于提高窯的熱效率，降低熟料熱耗。3.2電耗水泥生產(chǎn)過(guò)程中，所消耗的電能與生產(chǎn)線的裝備型式、熟料煅燒方法、自動(dòng)化程度、環(huán)保要求、原燃料性能和水泥質(zhì)量與細(xì)度有關(guān)，不同型式的生產(chǎn)線生產(chǎn)的熟料和水泥耗用電能均不相同，通過(guò)調(diào)研和資料分析的電耗大致如下：表3-1大中型干法水泥生產(chǎn)線的電耗電耗煤耗kWh/t水泥kg標(biāo)煤/t水泥輥式磨、輥壓機(jī)生產(chǎn)線90-10036-40球磨技術(shù)生產(chǎn)線100-11040-412008年度的各種生產(chǎn)線的平均電耗統(tǒng)計(jì)估算數(shù)據(jù)為：預(yù)分解窯為101kWh/t水泥、立窯96kWh/t水泥、傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯為113kWh/t水泥。全部

平均約99kWh/t水泥。表3-22008年度各種生產(chǎn)線的平均電耗水泥產(chǎn)量耗煤量單位耗煤?jiǎn)挝粺岷膰?guó)際先進(jìn)白力噸白力噸標(biāo)煤kg煤/kg水泥kWh/t,水泥kWh/t水泥預(yù)分解窯31512.7260.0404101傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯69.63.1720.0384113立窯58622.5420.046096合計(jì)970.638.440.039699<90表3-32008年水泥內(nèi)含熟料平均按75.5%計(jì)算水泥產(chǎn)量耗煤量單位水泥耗煤量百分比白力噸白力噸標(biāo)煤kg標(biāo)煤/t水泥%預(yù)分解窯315.0041.93133.1100傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯69.6014.56209.2157.2立窯586.00101.76173.7130.5合計(jì)970.60158.25163.0122.4傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯、立窯655.6116.32177.4133.2以上情況表明，大型5000t/d級(jí)新型十法水泥生產(chǎn)線的能耗雖與國(guó)外同規(guī)格生產(chǎn)線大致接近，但所有窯型的平均熱耗與國(guó)外先進(jìn)水平仍有較大差距，2008年新型十法的噸水泥耗煤量為133.1kg標(biāo)煤，其他窯型生產(chǎn)噸水泥平均耗煤量177.4kg標(biāo)煤，二者相差44.3kg標(biāo)煤。而新型十法水泥產(chǎn)量?jī)H占總量的32.5%，進(jìn)一步通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，提高新型十法生產(chǎn)技術(shù)水平和增加產(chǎn)量，必將大幅度降低能源消耗。新型十法生產(chǎn)技術(shù)與技術(shù)落后的窯型相比，2008年度平均單位水泥能耗下降約33%以上。以目前大量投入生產(chǎn)的5000t/d級(jí)生產(chǎn)線為例，熱耗為2976kJ/kg.熟相當(dāng)于標(biāo)煤111.4kg/t.熟，而傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯和立窯2004年度的平均熱耗為5079kJ/kg熟，標(biāo)煤173.5kg/t.熟，每噸熟料降低能耗約62.1kg標(biāo)煤，按目前5000t/d級(jí)生產(chǎn)線年產(chǎn)熟料約155萬(wàn)t?175萬(wàn)t計(jì)算，年可節(jié)約9.5萬(wàn)t?10.1萬(wàn)t標(biāo)煤。第4章燒成系統(tǒng)利廢提產(chǎn)4.1利廢提產(chǎn)我公司投產(chǎn)初原料采用石灰石、粘土、砂巖和硫酸渣配料，后來(lái)公司決定利用工業(yè)園區(qū)周邊的工業(yè)廢渣較多的優(yōu)勢(shì)條件，采用大量工業(yè)廢渣代替大部分天然原料，提高熟料產(chǎn)量的同時(shí)減少了能耗。表4-1原料項(xiàng)目燒失量SiO2AL2O3FeO3CaOMgO其它天石灰石41.822.841.120.3352.330.521.04天粘土6.0366.0818.364.461.400.682.99然砂巖4.2678.7110.592.232.070.791.26原硫酸渣1.9928.114.6053.617.431.053.21料煤灰54.6117.969.559.551.277.53表4-2原煤的工業(yè)分析項(xiàng)目Mad(%)Aad(%)Vad(%)FCad(%)Qnet,ad(kj/kg)初用煤3.6312.3927.1356.8525125后用煤1.7814.8324.8924.8923280利廢之初采用的原料是：石灰石、粘土、粉化黃沙和煤砰石、鐵選尾礦與鋼渣六組分配料，熟料三率值控制在：KH=0.90土0.02,SM=2.6O±0.1，IM=1.50土0.1。出磨生料的化學(xué)成分控制指標(biāo)為：CaO=(43.80土0.3)%，SiO2=(14.00±0.2)%，A12O3=(3.20±0.2)%，F(xiàn)e2O3=(2.10±0.2)%。由于石灰石供應(yīng)存在的問(wèn)題，礦點(diǎn)多質(zhì)量參差不齊，雜質(zhì)較多，低品位原料在搭配時(shí)又缺乏科學(xué)性，造成生料易燒性差，配料方案不能與煅燒制度相適應(yīng)。調(diào)整配料方案生料（SM）率值波動(dòng)大，再加上煤灰的摻入（煤灰中A1,O、Fe,O、SO），造成熟料的液相提前出現(xiàn)和液相量增加，燒成范圍變窄。為此，將出磨生料率值由KH=0.98土0.02，SM=2.60土0.1，IM=I.50-4-0.1，調(diào)整為KH=0.98土0.02，SM=2.70土0.1，IM=1.70土0.1，即在穩(wěn)定KH值的情況下，提高SM值以降低熟料形成時(shí)的液相量，改善物料的易燒性，物料的易磨性越好，煅燒越容易，煅燒過(guò)程中的能耗越少。因此，利廢提產(chǎn)不僅提高了資源利用率，而且通過(guò)調(diào)整呢合理的配料方案提高了熟料的產(chǎn)量還減少了熟料煅燒過(guò)程中的能耗。4.2優(yōu)化熟料燒成系統(tǒng)提高余熱發(fā)電量我公司5000t/d生產(chǎn)線配套建設(shè)的9MW純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，于2007年7月試運(yùn)行，2007年8月14日一次并網(wǎng)成功。目前系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行正常，發(fā)電量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。本文介紹試生產(chǎn)期間出現(xiàn)的主要問(wèn)題及處理方法。4.2.1余熱發(fā)電試生產(chǎn)期間存在的問(wèn)題水泥生產(chǎn)過(guò)程一方面大量耗能，一方面又產(chǎn)生廢熱，主要來(lái)源于窯尾預(yù)熱器和窯頭冷卻機(jī)的排氣。窯尾廢氣由于窯的規(guī)模不同、預(yù)熱器級(jí)數(shù)不同，產(chǎn)生的廢氣量和溫度也不同。不同規(guī)模的5級(jí)預(yù)熱器的廢氣量見(jiàn)表7。設(shè)計(jì)溫度為320°C。窯頭冷卻機(jī)單位用風(fēng)量為1.8?2.0Nm3/kg熟料，回收二、三次風(fēng)為0.8?1.0Nm3/kg熟料，實(shí)際排風(fēng)量為1?1.2Nm3/kg熟料，排氣溫度200C?250C。分析這些廢氣的利用途徑。（以5級(jí)預(yù)熱器5000t/d為例）窯尾廢氣1.40Nm3/kg熟料，溫度320C。首先用作烘干原料。原料水分按6%或3%。按熱平衡計(jì)算可得：原料水分6%，廢氣溫度需300C，這就意味著無(wú)余熱可用。原料水分3%，則廢氣溫度需205Co余熱量相當(dāng)于54.7kcal/kg熟料、229kJ/kg熟料。窯頭冷卻機(jī)可利用的熱量約為35kcal/kg熟料，146kJ/kg熟料。由此，如果原料水分為3%，則5000t/d量可利用的總熱量為375kJ/kg熟料，相當(dāng)于12.8標(biāo)煤kg/t熟料。該部分熱量如用來(lái)純低溫發(fā)電以0.5標(biāo)煤kg/kWh計(jì)，可發(fā)電約25kWh/t熟料.SP爐和AQC爐受窯的操作影響很大，特別是AQC爐受篦冷機(jī)操作的影響更大。當(dāng)篦冷機(jī)一、二段料層厚時(shí)，一室篦下壓力在7000-8000Pa，二段液壓缸壓力在13?14MPa，這樣入AQC爐的溫度高達(dá)400?C，有利于多發(fā)電，發(fā)電量瞬時(shí)可達(dá)9500kWh/h。但由于一段冷卻風(fēng)機(jī)吹不透料層，入窯風(fēng)量少而影響窯的操作，篦冷機(jī)也常常出現(xiàn)由于二段液壓缸壓力高，缸底座開(kāi)焊現(xiàn)象，甚至每班都要停篦冷機(jī)焊底座。特別是當(dāng)熟料黏度大時(shí)，易壓死篦冷機(jī)造成止料停窯（出現(xiàn)3次，每次處理2h以上）。當(dāng)一、二段料層薄時(shí)，AQC入15溫度低，發(fā)電量上不去，為提高發(fā)電量易拉大窯頭負(fù)壓，與窯爭(zhēng)風(fēng)導(dǎo)致二、三次風(fēng)溫低，造成熟料熱耗高。并網(wǎng)后在運(yùn)行初期窯操作員不能兼顧熟料生產(chǎn)和發(fā)電兩方面，常常出現(xiàn)sP爐與生料立磨、AQC爐與煤磨和二、三次風(fēng)爭(zhēng)風(fēng)現(xiàn)象，不利于窯系統(tǒng)熱工制度的穩(wěn)定和系統(tǒng)長(zhǎng)期安全運(yùn)轉(zhuǎn)。4.2.2改進(jìn)措施（1）、摸索篦冷機(jī)最佳操作參數(shù)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的摸索，逐步確立了篦冷機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的最佳操作參數(shù)：一段一室篦下壓力在5500?6500Pa；液壓缸壓力二段在9?12MPa，三段在79MPa。既保證了AQC爐人15溫度，穩(wěn)定了發(fā)電量，同時(shí)又因?yàn)楦G頭負(fù)壓保持在一70Pa左右，確保了余熱發(fā)電不與窯用風(fēng)爭(zhēng)風(fēng)，熟料標(biāo)準(zhǔn)煤耗由l15kg/t下降至105.1kt左右。（2）、入煤磨采風(fēng)點(diǎn)的改造煤磨用風(fēng)采用的是篦冷機(jī)前段高溫風(fēng)，此處風(fēng)溫受一、二段篦速影響較大，煤磨操作工為了安全，通常需頻繁調(diào)整冷風(fēng)閥開(kāi)度以降低入磨風(fēng)溫。為達(dá)到多發(fā)電的目的，對(duì)篦冷機(jī)各區(qū)間的廢氣溫度進(jìn)一段N-段前端平均1150?C，可以用來(lái)提供二、三次風(fēng)。二段中間溫度在585°C，三段中段溫度在250?C左右，此區(qū)間段平均溫度在385C左右，三段以后溫度在250?C以下。據(jù)此，2008年4月對(duì)人煤磨采風(fēng)點(diǎn)進(jìn)行了技改（見(jiàn)圖4-1）。廉擂煤搪熱區(qū)/管追—燥磨/ ―電除生器照煜磨熱風(fēng)管消// /Z/（1、 +冷風(fēng)腹冷虻植I-■ 7廣、篦冷牝火二＞45O'C余熱發(fā)電圖4-1煤磨風(fēng)點(diǎn)技術(shù)改造把入煤磨的采風(fēng)點(diǎn)移到低溫區(qū)（三段末端），這樣既滿足了對(duì)原煤水分烘干的要求，不需再摻冷風(fēng)就能把人磨風(fēng)溫降下來(lái)，又穩(wěn)定了煤磨操作，保證了煤磨的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣煤磨不再爭(zhēng)熱風(fēng)，既提高了入AQC爐的溫度，又使發(fā)電量得到了大幅度的提高，5月份噸熟料發(fā)電量平均達(dá)到33kWh/t，比改前提高了3kWh/t左右，8月份噸熟料發(fā)電量達(dá)到36.09kWh/t（見(jiàn)表4-3）。表4-3 2008年01月一2008年8月發(fā)電量時(shí)間2008,012008,022008,032008,042008,052008,062008,072008,08噸熟料發(fā)電量/（kWh/t）33.0428.8429.1726.4727.2228.5133.0433.85累計(jì)發(fā)電量4540047704400033840143048252035620453494/kWh0000206000208040第5章降低預(yù)分解窯熟料熱耗的途徑影響預(yù)分解窯熟料熱耗的因素很多，如系統(tǒng)的保溫性、燃燒器的先進(jìn)性、生料的易燒性以及生產(chǎn)管理技術(shù)水平等，以上因素水泥企業(yè)已有所認(rèn)識(shí)，這里談?wù)勅绾螐淖钜妆黄髽I(yè)忽視的一些問(wèn)題人手來(lái)降低熟料熱耗。5.1降低預(yù)熱器出口溫度5.1.1改進(jìn)預(yù)熱器入料方式由原來(lái)的單點(diǎn)人料改為兩點(diǎn)割向人料，利用氣力提升泵的風(fēng)制造連接管道內(nèi)的旋流效應(yīng)，延長(zhǎng)物料停留時(shí)間，延長(zhǎng)傳熱時(shí)間，并能使物料充分分散，提高傳熱速度。改進(jìn)后，C1?C2出口壓差比改造前升高了50Pa，說(shuō)明改造產(chǎn)生了一定效應(yīng)。分析壓差升高的原因，是C1?C2連接管道內(nèi)和C1進(jìn)口物料濃度增加所造成。C1出口廢氣溫度與出料管物料溫度差由改前的90°C降至25°C，說(shuō)明改進(jìn)后傳熱效率明顯提高，這得益于物料停留時(shí)間及傳熱時(shí)間的延長(zhǎng)和物料在管內(nèi)充分分散。改前

20’改后入料方式5.1.2改進(jìn)C2?C3、C3?C4連接管道入料口將人料口由矩形改為喇叭形，縮短氣料混合所需要的時(shí)問(wèn)，為物料快速分散與氣流混合創(chuàng)造有利條件（見(jiàn)圖5-1）。改進(jìn)前后有關(guān)參數(shù)見(jiàn)表5-1。改前 改后圖5-1改進(jìn)前后結(jié)構(gòu)示意表5-1改進(jìn)前后C2和C3出口及下料管溫度時(shí)間C2出口C3下料口C3出口C3下料口改進(jìn)前650605800750改進(jìn)后630610780765改進(jìn)后出口廢氣溫度均有所降低，下料管物料溫度均有所提高，廢氣溫度與物料溫度差減小。5.1.3合理控制系統(tǒng)總風(fēng)量擴(kuò)能改造時(shí)所選用的高溫風(fēng)機(jī)偏大，加上系統(tǒng)未設(shè)置氣體分析儀，所以操作上對(duì)總風(fēng)量是否合理無(wú)從判斷，操作工思想上較保守，總是以大風(fēng)量來(lái)保證煤粉完全燃燒，后在預(yù)熱器出口處安裝了一臺(tái)氣體分析儀，根據(jù)CO、0含量大小控制高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。正常生產(chǎn)時(shí)CO含量控制范圍為0.04%?0.08%，極限忍0.15%，0含量控制范圍為3%-4%，以此參數(shù)為控制基準(zhǔn)，正常生產(chǎn)情況下，高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由原來(lái)的1280r/min降至1150r/min，系統(tǒng)總風(fēng)量較原來(lái)下降10%，做到了風(fēng)、煤的合理匹配。.5.2提高回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)率5.2.1篦冷機(jī)1、 冷卻效果不佳在篦床頂部安裝3支霧化噴槍，根據(jù)工況變化選擇使用。同時(shí)在平衡窯系統(tǒng)用風(fēng)前提下盡量關(guān)小窯頭余風(fēng)閥門，盡量把高溫氣體提供給窯的煅燒，提高二次、三次風(fēng)溫，從而降低篦冷機(jī)尾段溫度。經(jīng)常發(fā)生“紅河”現(xiàn)象的細(xì)料側(cè)篦板，由原來(lái)的ZGCr26Ni12改為ZGCr25Ni20，提高了此處篦板的抗高溫能力。2、 破碎機(jī)軸承頻繁燒毀碎機(jī)軸承頻繁燒毀由于軸承固定端和自由端墊片裝反，破碎機(jī)軸受熱膨脹后固定端成了自由膨脹端，固定端定位不良，引起傳動(dòng)裝置原始安裝位置變化。加上出破碎機(jī)熟料溫度高，易燒十潤(rùn)滑脂，所以頻繁發(fā)生燒軸承故障。把墊片換裝，正確定位固定端；降低出破碎機(jī)熟料溫度；改通用鋰基脂為高溫鋰基脂，提高潤(rùn)滑脂的抗高溫能力。改后再也沒(méi)發(fā)生過(guò)燒軸承問(wèn)題。3、 頻繁堆“雪人”通過(guò)改進(jìn)配料方案，控制生料中有害成分的含量和硫堿比及燒成溫度，從而控制熟料中合理的液相量(21%?24%)；避免窯內(nèi)強(qiáng)制燒成，降低熟料中的粉塵含量。同時(shí)在篦床前部加裝空氣炮并經(jīng)常間歇使用，消除了“堆雪人”現(xiàn)象。4、 轉(zhuǎn)動(dòng)軸竄位傳動(dòng)軸竄位儀，根據(jù)CO、0含量大小控制高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。正常生產(chǎn)時(shí)CO含量控制范圍為0.04%?0.08%，極限忍0.15%，0含量控制范圍為3%-4%，以此參數(shù)