水泥厂的节煤降耗措施

摘要水泥厂的煤耗主要集中在熟料烧成部分，煤粉燃烧产生热量主要分为三部分，一部分用于熟料的烧成，在生料的成分以及品质确定以后基本上是一个定值，另一部分是废气带走的热量，主要是窑尾高温风机排放的废气带走的热量以及窑头排风机带走的热量；第三部分主要是系统表面散热。因此要想降低煤耗就要从第二、第三两个方面入手。在水泥生产中，煤耗基本占到整个熟料生产成本的一半以上，如何降低煤耗关系到水泥厂的经济效益。下面就水泥厂如何降低煤耗谈谈自己的看法。水泥厂的煤耗主要集中在熟料烧成部分，煤粉燃烧产生热量主要分为三部分，一部分用于熟料的烧成，在生料的成分以及品质确定以后基本上是一个定值，另一部分是废气带走的热量，主要是窑尾高温风机排放的废气带走的热量以及窑头排风机带走的热量；第三部分主要是系统表面散热。因此要想降低煤耗就要从第二、第三两个方面入手。减少废气带走热量则应从减少废气量、降低废气温度、应用低温余热发电技术进一步利用窑系统的余热等。减少废气量主要应控制整个系统的空气过剩系数，减少系统漏风。理论上过剩空气每增加1％，吨熟料标煤耗提高约lkg／t·cl。因此要严格控制过剩空气量，保持预热器出口O2在2％～4％之间。系统总的通风量合理，才能使预热器出口温度保持在较低，避免热量的不必要浪费。在保证燃烧用风的基础上，要尽量减少系统漏风，系统漏风会大大增加烧成煤耗。系统的漏风一般会出现在以下几个部位：(1)窑头、窑尾密封处漏风，对烧成煤耗影响较大，2007年5月下旬，我公司回转窑窑头挡风板脱落，窑头密封摩擦片也有部分损坏，造成烧成煤耗大幅度上升，从原来的ll3kg／t·cl升高到116kg／t·cl，吨熟料成本增加2元，每天增加开支近11000元。10月份停窑进行检修，修复了挡风板，对窑头密封进行了处理，检修后煤耗又回到正常水平。有数据表明如果窑头、窑尾总漏风系数达到l5％，窑尾温度降低57℃左右，增加标煤耗3.73kg／t·cl。每年增加燃煤费用400万元。现在新型复合密封已经能将窑头、窑尾密封处漏风系数减少到2％，可以大大降低煤耗，每年节约成本约300万元。(2)预热器各级人孔门、观察孔、翻板阀的漏风，此部分漏风量也十分巨大，但此部位如果管理到位，完全可以避免。降低废气温度则要从合理分配窑炉用风及用煤量最大限度的热量回收。天津院设计的预分解窑窑头尾的用煤量比例一般为4：6，实践中窑头尾用煤比例可以发生变化，但经实践发现窑头尾用煤比例在某一值时用煤量最少，熟料烧成煤耗也较低。有的统计得出两者的关系是线性的结论，认为窑头喂煤越多越好或分解炉喂煤越多越好，实际上是最佳值的某一侧，从而产生分解炉用燃料比例与热耗关系是线性关系的错觉而已。合理使用一次风量，无论窑头、窑尾喷煤管所用一次风均为冷风，随着一次风量的增加，煤耗也会随之增加。新型四通道喷煤管降低了一次风的用量到10％以下，每降低1％的一次风，煤耗降低lkg。如果能将一次风用量从l0％降低到6％，煤耗将能降低4kg。按照现在5000t窑计算，每年可节约原煤7000t，可为企业节省开支400万元。我公司使用的四通道喷煤管，存在一次风速较慢，火焰偏软，对加强煅烧以及降低煤耗均不利，经过几个月的摸索，我们对喷煤管套筒位置进行了较大幅度的调节，提高了一次风速度，降低了一次风量，使一次风对二次风的卷吸能力大大加强，将窑头喂煤从11.5t降至l1t。窑尾使用的喷煤管在保证煤粉分散的前提下也应尽量少用，现在南京院设计的分解炉由于有较长的鹅颈，煤粉在分解炉中运行时间较长，除了输送煤粉的一次风，已经不需要另外的一次风机，可以降低煤耗5kg／t·cl左右。现在的大型窑一般都采用了大窑门罩技术以及第三代充气梁篦冷机。这两项对回收热量、降低窑头排风的废气温度起到了至关重要的作用。大窑门罩技术使分解炉用三次风从窑门罩抽取，使三次风温大大提高，现在三次风温基本上提高到900℃以上，随着三次风温的提高，分解炉用煤量也相应减少。要提高三次风温还要从操作上下手，在保证窑内通风的情况下，应尽量多用三次风，这样可使分解炉内煤粉快速燃烧，减少煤粉在旋风筒内燃烧的可能。降低预热器出口温度。第三代充气梁篦冷机是风量在篦板上的分配更加均匀，可以采取厚料层操作，减少风的短路现象，能够对熟料起到急冷的作用，同时也最大限度实现了在高温区回收热量。水泥厂低温余热发电技术已取得长足的进步，现在新建的厂已经完全取消了发电锅炉的补燃，完全利用窑系统废气，以吨熟料实际发电35kWh，每年运转320天计算，5000t熟料生产线每年可发电5600kWh，每年可节约标煤2240t，此举节能效果相当明显。回转窑系统表面散热也是回转窑煤耗的一个重要方面，根据热工标定回转窑系统的表面散热约占熟料烧成热耗的8％。而系统散热又主要集中在回转窑筒体上，约占到总散热量的60％，因此降低回转窑表面温度成为减少系统散热的关键，对于降低窑体表面散热主要是选用合适的耐火材料，在烧成带主要是维护合理厚度的窑皮，原因在于窑皮的导热系数要小于碱性转的导热系数。在回转窑的预分解带主要是采用导热系数低的硅莫砖以及各种复合砖。若砖选用适当，窑皮维护到位，由于窑皮的导热系数大大低于耐火砖，整个窑体温度可从350℃降低到250℃到300℃之间。仅此一项可降低煤耗2kg／t·cl，节能效果是相当客观的。另一方面就是预热器系统表面的散热，正常预热器系统表面的温度应在50℃～70℃之间，但是个别部位温度较高，可达到100℃以上甚至超过了200℃，主要是由于预热器耐火材料砌筑时没有使用保温材料或使用的保温材料未达到规定的厚度。特别是在老线检修时，施工队伍追求施工速度，没有使用保温材料，系统表面温度较高，散热较多，造成煤耗增加。综上所述，合理的工艺制度的调整以及设备的完好率、窑系统废气的回收再利用、耐火材料的合理使用是目前降低煤耗的主要途径。