水泥基材料以其優(yōu)良的工程性能和相對(duì)低廉的生產(chǎn)成本成為各類建筑工程最主要的建筑材料。但在水泥材料的生產(chǎn)過程中卻存在著一個(gè)不容忽視的問題，即水泥熟料的生產(chǎn)對(duì)自然資源和能源的嚴(yán)重消耗與溫室氣體的大量排放。很多時(shí)候是因?yàn)?ldquo;漏風(fēng)”問題，即水泥生產(chǎn)中的空氣流通現(xiàn)象，導(dǎo)致熱量流失，耗能增加，今天就給大家講一下如何解決漏風(fēng)問題，如何節(jié)能降耗，即水泥熟料生產(chǎn)線漏風(fēng)問題的解決實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

1．1 更新陳舊的工藝設(shè)備

一是干法生產(chǎn)入窯物耗的水分均在1％以下，蒸發(fā)水分耗熱支出大幅度減少。

二是改變了熱傳遞的狀態(tài)。在濕法窯及傳統(tǒng)的干法窯中，物料的預(yù)熱及分解過程是在堆積狀態(tài)下進(jìn)行的，而在預(yù)分解窯系統(tǒng)中，這一過程則是在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行的。有研究資料表明，物料在懸浮狀態(tài)下與熱氣流充分接觸時(shí)，其傳熱面積比在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)成千倍地增加，傳熱速率大大加快，使在窯內(nèi)堆積狀態(tài)下約需1 h的預(yù)熱升溫與部分分解過程在懸浮狀態(tài)下僅需約30s就可完成，即使經(jīng)分解爐進(jìn)一步換熱后，使入窯物料達(dá)到90％以上表現(xiàn)分解率所需的時(shí)間也在60s以內(nèi)。

三是在預(yù)分解系統(tǒng)中，物料顆粒處在懸浮狀態(tài)，顆粒間缺少緊密接觸的條件，致使新生態(tài)的CaO難以與其它礦物組分發(fā)生固相反應(yīng)，這種高度分解的高溫生料入窯后進(jìn)入堆積狀態(tài)，各礦物顆粒間發(fā)生緊密接觸使固相反應(yīng)多點(diǎn)發(fā)生，迅速進(jìn)行從而形成一個(gè)比較集中的固相反應(yīng)帶，其反應(yīng)放熱有利于物料的進(jìn)一步升溫?zé)Y(jié)而得到有效利用。

一是干法生產(chǎn)入窯物耗的水分均在1％以下，蒸發(fā)水分耗熱支出大幅度減少。

二是改變了熱傳遞的狀態(tài)。在濕法窯及傳統(tǒng)的干法窯中，物料的預(yù)熱及分解過程是在堆積狀態(tài)下進(jìn)行的，而在預(yù)分解窯系統(tǒng)中，這一過程則是在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行的。有研究資料[1]表明，物料在懸浮狀態(tài)下與熱氣流充分接觸時(shí)，其傳熱面積比在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)成千倍地增加，傳熱速率大大加快，使在窯內(nèi)堆積狀態(tài)下約需1 h的預(yù)熱升溫與部分分解過程在懸浮狀態(tài)下僅需約30s就可完成，即使經(jīng)分解爐進(jìn)一步換熱后，使入窯物料達(dá)到90％以上表現(xiàn)分解率所需的時(shí)間也在60s以內(nèi)。

三是在預(yù)分解系統(tǒng)中，物料顆粒處在懸浮狀態(tài)，顆粒間缺少緊密接觸的條件，致使新生態(tài)的CaO難以與其它礦物組分發(fā)生固相反應(yīng)，這種高度分解的高溫生料入窯后進(jìn)入堆積狀態(tài)，各礦物顆粒間發(fā)生緊密接觸使固相反應(yīng)多點(diǎn)發(fā)生，迅速進(jìn)行從而形成一個(gè)比較集中的固相反應(yīng)帶，其反應(yīng)放熱有利于物料的進(jìn)一步升溫?zé)Y(jié)而得到有效利用。

1．2 主機(jī)設(shè)備的大型化與輔助設(shè)備能力的配套

表1中數(shù)據(jù)表明，預(yù)分解生產(chǎn)線的產(chǎn)能隨著旋窯規(guī)格的大型化而顯著提高，當(dāng)旋窯規(guī)格由Φ4.0m升高到Φ5．2m時(shí)，產(chǎn)能提高了1倍以上，單位熱耗也由約3100 kJ/kg降低至2850 kJ/kg左右。窯的容積產(chǎn)量與系統(tǒng)熱效率相對(duì)穩(wěn)定。其中#HXYDl線的熱耗偏高的原因在于其實(shí)際產(chǎn)量較設(shè)計(jì)產(chǎn)能大幅提高17％以上后，系統(tǒng)表面溫度偏高及冷卻機(jī)生產(chǎn)能力不匹配導(dǎo)致出機(jī)熟料溫度偏高所至。這說明挖掘系統(tǒng)的生產(chǎn)能力一定要與系統(tǒng)各輔機(jī)設(shè)備的生產(chǎn)能力相匹配，既合理提產(chǎn)以力爭(zhēng)能耗******。

1．3 降低出系統(tǒng)物流的溫度與流量，充分回收余熱

1．3．1 降低出冷卻機(jī)熟料溫度

降低出冷卻機(jī)熟料的溫度，有利于減少出系統(tǒng)熟料帶走的熱量，表3中所列的數(shù)據(jù)明確地顯示了這一點(diǎn)。單純從降低出冷卻機(jī)熟料溫度的角度考慮，加大單位熟料的冷卻用風(fēng)量有助于出冷卻機(jī)熟料溫度的降低(表1)，但若加上出冷卻機(jī)余風(fēng)所帶走的熱量，未必能降低熱耗。因此，在合理的送風(fēng)范圍內(nèi)，根據(jù)各區(qū)段冷卻目的不同，******限度地做到對(duì)風(fēng)量的合理分配與使用，提高風(fēng)料間的換熱效率，從而在相對(duì)低的用風(fēng)量條件下，盡可能多的提高二、三次風(fēng)溫，降低出冷卻機(jī)熟料溫度和余風(fēng)溫度，減少余風(fēng)風(fēng)量，是有效降低系統(tǒng)熱耗的又一途徑。

1．3．2減少出冷卻機(jī)余風(fēng)熱量

冷卻機(jī)余風(fēng)帶走的熱量涉及到兩個(gè)參數(shù)，即風(fēng)溫和風(fēng)量。顯然，這是一對(duì)矛盾體。在穩(wěn)定生產(chǎn)的條件下，扣除二、三次風(fēng)量，增大鼓風(fēng)，增大余風(fēng)量，一般能達(dá)到使出冷機(jī)熟料溫度及余風(fēng)溫度均降低的目的，而減少余風(fēng)量在現(xiàn)有的生產(chǎn)操作水平下通常會(huì)導(dǎo)致二者溫度的升高。這二種操作顯然都會(huì)導(dǎo)致熱耗的升高(表3)，冷卻機(jī)的熱效率降低(表1)，因而均不可取。因此，在生產(chǎn)中結(jié)合實(shí)際工況控制冷卻機(jī)合理的鼓風(fēng)量與余風(fēng)量是有效節(jié)能降耗的一個(gè)重要途徑。

值得注意的是，目前預(yù)分解工藝的冷卻機(jī)余風(fēng)溫度均在 300℃左右，這部分余風(fēng)若不加利用而白白排入大氣將明顯增加熱耗。因此，采用純低溫余熱發(fā)電技術(shù)很有必要。

1．3．3減少出窯尾系統(tǒng)(C1筒)廢氣熱量

影響出窯尾系統(tǒng)廢氣帶走熱量的因素依然是溫度和廢氣量二個(gè)因素，且最終熱損的多少是與溫度與和廢氣量的乘積成正比。表3中數(shù)據(jù)顯示，不論濕法生產(chǎn)還是新型干法生產(chǎn)，這一熱損失在600 kJ／kg左右。應(yīng)該說這一熱損失與系統(tǒng)內(nèi)氣-固兩相間的換熱及系統(tǒng)漏風(fēng)有關(guān)，強(qiáng)化氣-固兩相間的換熱有利于降低廢氣溫度，加強(qiáng)系統(tǒng)密封性能不僅有利于維護(hù)穩(wěn)定的溫度場(chǎng)，也有利于降低系統(tǒng)廢氣量，進(jìn)而有利于減少熱損失。

1．3．4降低出系統(tǒng)廢氣的含塵量

對(duì)于預(yù)分解工藝而言，提高C1筒的分離效率，減少出系統(tǒng)粉塵的再循環(huán)能有效減少熱量損失。表1和表3中的測(cè)試數(shù)據(jù)表明，當(dāng)出C1筒的廢氣含塵由☆HXYDl窯的 0.1150 kg／kg下降到GZYB窯的0.0493 kg／kg時(shí)，含塵所帶走的熱量由34.65 kJ／kg下降為13.71 kJ／kg(未扣除溫度因素)。不僅如此，含塵量的降低還能顯著降低生產(chǎn)中的實(shí)際料耗。

2 結(jié)語

上述相關(guān)分析表明，淘汰落后的生產(chǎn)方式，采用先進(jìn)的新型干法生產(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)、低耗的根本力爭(zhēng)。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)。

水泥熟料生產(chǎn)線漏風(fēng)問題的解決實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗：http://www.hnhxjq.cn/news/1601.html