水泥行業(yè)如何以低投資 短周期完成節(jié)能技改?

中國水泥網(wǎng)信息中心 · 2024-07-09 17:20

水泥行業(yè)是傳統(tǒng)耗能大戶,近年來水泥行業(yè)在能效方面取得了較大的進步,能效水平大幅度降低。

最新版的《GB16780-2021水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》國家標準從2022年11月1日開始執(zhí)行,國家不斷加大對高能耗企業(yè)的管理力度,限制能源消費總量。

水泥行業(yè)實行節(jié)能降碳改造符合高質(zhì)量發(fā)展要求,行業(yè)、企業(yè)應(yīng)始終深入貫徹落實國家戰(zhàn)略部署,積極響應(yīng)節(jié)能降碳改造升級的要求,在節(jié)能降碳改造升級工作上統(tǒng)籌謀劃,科學(xué)布局,重點圍繞“加大技術(shù)改造力度”“推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整”“尋求清潔能源替代”等方面發(fā)力,推動低碳化、智能化、服務(wù)化發(fā)展。

浙江中錦材水泥技術(shù)有限公司通過不斷研發(fā)、并得到技改實踐檢驗的新型煤料混燒(MCCS)技術(shù)+配套分料技術(shù)等綜合改造技術(shù),能以低投資、短周期的技改實施,實現(xiàn)高效的節(jié)煤效果。因此,成為眼下行業(yè)內(nèi)最為炙手可熱的一種燒成系統(tǒng)節(jié)能技改方式。

新型煤料混燒(MCCS)技術(shù)+配套分料技術(shù)原理

物料經(jīng) C4 下料管及分料閥兩路(或三路)進入分解爐(分解爐下錐部做適當改造,新型大渦殼結(jié)構(gòu)), 與此同時煤粉多點多股(通常按6路)分散入分解爐,由于煤料進料巧妙設(shè)計布局并配合充分混流措施,使入爐的煤料在進口優(yōu)化改進后的三次風高切向旋流及窯尾噴騰氣流雙向效應(yīng)共同作用下,得以迅速混合、分散并進行爐內(nèi)相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)過程。

由于在此過程中強化了煤料混燒,一部份物料可以沿著三次風入口角度流向窯尾縮口,往復(fù)形成多次噴騰,從而增加了物料停留時間和物料分散功能;由于在此過程中煤粉放熱與生料吸熱的熱量傳換方式發(fā)生了改變,使得傳熱性能更為直接高效、傳熱效率加強,同時煤粉燃燒方式也由傳統(tǒng)、帶有一定火星且光亮的輝焰燃燒方式變成了無焰燃燒方式。因此,通過分解爐內(nèi)一系列物理化學(xué)變化后,在分解爐操作溫度較常規(guī)降低控制的條件下,生料分解率仍能得到充分保證(一般在93%~95%),使得分解爐內(nèi)系統(tǒng)換熱效果明顯加強。同時,由于在上述反應(yīng)過程始終處于無焰燃燒狀態(tài)之中,有效避免了分解爐內(nèi)局部高溫現(xiàn)象,因此消除了分解爐內(nèi)結(jié)皮,從而可起到了加強窯內(nèi)通風的作用。  

配套分料技術(shù)是應(yīng)用了一種新型的下料管分料裝置,從而來降低各級預(yù)熱器和分解爐的塌料風險(因為任何預(yù)熱器和分解爐都存在沿壁塌料現(xiàn)象);同時使料氣換熱更加充分、接觸面積加大,因而提高了系統(tǒng)換熱效率。

通過新型煤料混燒(MCCS)技術(shù)+配套分料技術(shù)綜合運用后,由于預(yù)熱器C1出口廢氣溫度降低(約降低25℃~30℃),出口廢氣量同步減?。▏鴥?nèi)五級預(yù)熱器常規(guī)出口廢氣量為1.45Nm3/t.cl,應(yīng)用該技術(shù)改造后的出口廢氣量為1.30~1.35Nm3/t.cl),因此系統(tǒng)得以大幅節(jié)煤。從目前已實施技改的幾臺水泥窯運行的綜合情況來看,噸熟料標煤耗可下降5.5~7.5Kg。

河北武山水泥有限公司2500t/d生產(chǎn)線

河北武山水泥有限公司2500t/d生產(chǎn)線燒成系統(tǒng)綜合技改項目,由浙江中錦材水泥技術(shù)有限公司負責承建,全面提供設(shè)計、設(shè)備供貨及安裝施工、技改調(diào)試等服務(wù)工作。

目前,技改項目自2024年3月13日窯系統(tǒng)投料以來,已調(diào)試運行至今。經(jīng)實踐驗證:技改后的窯工藝穩(wěn)定、系統(tǒng)可靠、操作方便,故障率幾乎沒有,杜絕了系統(tǒng)結(jié)皮、堵塞等不安全因素,減少了勞動強度及空氣炮使用,取得了較為明顯的技改效果。具體情況如下:

一、噸熟料標煤耗:下降約8~9.5kg。

由于頭、尾煤秤計量不準,只能用送煤管道壓力作為標定依據(jù):

由此得出:

頭煤量下降:0.05÷23.94=0.2%;

尾煤量下降:6.58÷28.87=22.8%;

考慮頭尾煤比例約為33:67,可得出:總用煤量下降比例:(33×0.2%+67×22.8%)÷100=15.34%;

公司用煤的發(fā)熱量按5555.31KCal計,則得出:總用煤量折合成標煤的下降比例:5555.31÷7000×15.34%=12.17%;

公司技改前標煤耗為111Kgce/t.cl,則得出:技改后標煤耗下降量為:111×12.17%=13.51Kgce/t.cl

結(jié)論:考慮頭、尾煤管道壓力波動變化等因素,標煤耗最少降低8~10.5Kgce/t.cl。

二、C1出口負壓:降低約1220Pa

技改前6581Pa;技改后5361Pa;兩者相差降低約1220Pa

三、燒成工序綜合電耗:降低約1度

(1)方法一:

總體下降7.6A,按常規(guī)1A約折合0.15Kwh計,則7.6×0.15=1.14Kwh;

(2)方法二:

C1出口負壓降低1220Pa,按常規(guī)每下降500Pa約節(jié)電0.6kwh計,則1220×0.6÷500=1.46kwh;

根據(jù)該公司2個月度的抄表核算,噸熟料實際節(jié)電為5度。

四、同等NOx排放量(技改前后均按小于50mg/m3控制),噸熟料SNCR脫硝噴氨量:下降約33.3%

五、技改前中控畫面

六、技改后中控畫面

編輯:戴冬虞

監(jiān)督:0571-85871667

投稿:news@ccement.com

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