搜索
搜索

武汉市节能监察中心

武汉节能监察网
/
/
/
水泥企业节能降耗实现可持续发展

能源技术

资讯分类

通知公告

水泥企业节能降耗实现可持续发展

  • 分类:工业节能
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2013-11-03 09:34

水泥企业节能降耗实现可持续发展

 

  能源问题关系到我国经济发展、社会稳定和国家安全的重大问题。我国目前正处于经济高速、持续发展时期,经济的发展对资源能源的需求也日益增加。我国虽然是世界七个产煤大国之一,但据有关资料介绍煤的储采比不足百年(其它六国储采比都在210年以上);我国电力紧缺形势更为严重,近几年在全国范围内出现了电力和煤炭供应紧张的局面,众多水泥企业受到电力和煤炭供应紧张、及电价、煤价持续上涨的影响,使运转率低和经济效益严重下滑的困难局面。另一方面受我国工业整体技术水平的制约,和粗放型的管理,存在着巨大的资源能源的浪费。因此无论是当前还是长远,必需坚持开发与节约并重,节约优先的原则,使我国经济实现可持续发展。

  目前当务之急是要大力提倡节能降耗将能源的消耗降低到最低限度,本文着重分析(重点讲水泥立窑企业)能源主要消耗在哪些方面?采取哪些具体措施和办法才能大幅度降低能耗。

  水泥企业的能耗包含热耗和电耗。而热耗主要消耗在水泥煅烧过程中,即水泥窑的热耗;水泥厂的电耗主要消耗在原、燃料和半成品的粉磨过程即是生料磨和水泥磨的动力消耗。现分别分析热耗和电耗及如何降低能源消耗的措施。

  由生料煅烧成熟料理论热耗仅需1730.1(kJ/kg熟料)而实际热耗现代化立窑需3192(kJ/kg熟料)一般机立窑需3444(kJ/kg熟料),大型带分解炉旋窑热耗在3360(kJ/kg熟料)左右,而日产2500(t/d)带分解炉旋窑热耗在3780(kJ/kg熟料)左右,日产小于2500(t/d)带分解炉旋窑热耗更高。为什么理论热耗和实际热耗相差这样大?而先进和一般的差距也不小,为什么?

  一、水泥立窑热耗分析:

  通过热工测定和具体分析得知水泥立窑热耗的顺序为:化学不完全燃烧热耗>水份蒸发热耗>废气带出热耗>熟料带出热耗,各项热耗所占比例见表1

  机立窑各项主要消耗比例 表1

  顺序项 目总占热耗%

  1熟料生成需要热耗44%左右

  2化学不完全燃烧热耗26%左右

  3水份蒸发热耗14%左右

  4废气带走热耗9%左右

  5熟料带走热耗6%左右

  6其它热耗1%左右

  二、降低水泥立窑热耗主要措施:

  (一)生产低热耗水泥

  1、改变熟料矿物组成,适当降低饱和比和硅酸率,提高铝氧率,并在制备生料时加适量硫酸盐(石膏或磷石膏、氟石膏等),熟料中矿物组成除有C3S、C2S、C3A、C4A F外,还生成高强度的硫铝酸钙(C4A3S), 这不仅能降低热耗,还能提高熟料强度。熟料中三个率值和熟料中SO3含量可参考以下数据:

  KH 0.94±0.01 n 2.0±0.1 P 2.0±0.1 SO3 2.8 ±0.1

  2、加复合矿化剂,利用工业废渣和金属尾矿作复合矿化剂,笔者编著的《现代化立窑》一书中列举了20多种工业废渣和金属尾矿(还有些没列举进去),应用这些工业废渣或金属尾矿,不仅能降低烧成温度、降低热耗,还能提高熟料强度和窑的产量;

  3、生产复合水泥:

  美国加洲大学梅达教授研制了三组分混合水泥,利用普通水泥熟料、熟石灰和水硬性混合材,制造成混合水泥,它们的配比和热耗如表2

  混合水泥配比和热耗 表2

  普通水泥熟料%半水石膏%火山灰%矿渣%热耗 (kJ/kg 混合水泥)

  30%40%30%3135

  10%40%50%2215

  (二)减少化学不完全燃烧,降低废气中CO的含量:

  前面已说过,水泥立窑化学不完全燃烧的热耗,是各种热耗中所占比例最大,约占总热耗的三分之一,因此若能大幅度降低废气中CO含量,便能大幅度降低热耗。若使黑生料球内煤能完全燃烧,便能降低CO百分含量,为使煤完全燃烧,首先应有足够空气鼓入窑内,风量应随窑的直径增加而增加,各种直径的机立窑所需风量如表3

  各种直径机立窑应配风量表 表3

  窑直径(m)风量(m3/min)窑直径(m)风量(m3/min)

  ф2.5260左右ф3.4360左右

  ф2.8300左右ф3.6460左右

  ф3.0320左右ф3.8480左右

  ф3.2340左右ф4.0500左右

  同时还要减少漏风,目前不少企业无水平料封,垂直料封管高度不足、直径偏大、角度也偏小、因此锁不住风,漏风严重。垂直料封的高度、直径和角度及新型水平料封在《现代化立窑》一书中有详尽的讲解;

  (三)降低水分蒸发热耗:

  水分主要由生料球带入,生料球粒度大小与加水量关系见表4

  料球粒度与掺水量的关系 表4

  粒径(m m)

  3~55~77~99~11

  水分%5~77~99~1411~12

  因此要降低水分蒸发热耗,必需将成球水分减少,使料球粒度控制在5mm左右的料球占95%以上,没有大泥球,这不仅能降低热耗,还有利立窑产、质量的提高;

  (四)降低废气带走的热损失:加大湿料层厚度,一般湿料层厚度控制在70㎝左右,进行暗火操作,使废气温度控制在60℃以下;

  (五)降低熟料带走热损失:要稳定好底火位置,使底火的位置在扩大口以上,底火底的位置波动在扩大口底的上下。使出窑熟料温度控制在60℃左右,杜绝出红料。这不仅有利降低热耗,对熟料质量和出料设备的安全运转,及水泥磨的正常生产均利。

  三、水泥旋窑热耗主要是窑尾废气带走的热耗和胴体散热的热耗,这两项占的比例较大。目前正在实施低温余热发电技术,此技术已成为目前国内水泥旋窑节能降耗、改善环境状况的有效途径。关于解决胴体散热需进一步研究,生产低热耗水泥与降低水泥立窑热耗相同即二、(一),这里不再重复。

  四、降低水泥厂动力消耗;

  水泥厂的动力主要消耗在生料和水泥磨上,要大幅度降低动力消耗主要方向和措施是要大幅度提高磨机产量,使单位产量的动力消耗降低。全国水泥企业中广东省水泥企业的动力消耗最低,而广东省内梅州塔牌集团的动力消耗最低,目前塔牌集团水泥综合电耗仅有 53(Kw.h/t水泥),塔牌集团电耗如此低的原因,除管理科学外主要是因为其磨机台时产量高,ф2.2×2.6m的磨机其产量:生料磨≥44(t/h),水泥磨≥28(t/h)。影响磨机产质量的因素有十多条,但影响最大的是入磨物料的粒度和水份,因此要大幅度提高磨机产量必须降低入磨物料粒度和水份,使入磨物料水份控制在1%左右,入磨物料粒度≤1㎜占95%以上。

  节能降耗既是国情需要,是国家政策要求,又和企业的经济利益密切相关,煤、电未涨价的前几年,一般水泥立窑企业的能耗约占水泥成本的2/3,近几年煤、电涨价能耗占水泥成本比例更大,为实现可持续发展,和水泥企业效益的提高,必须严抓节能降耗各项技术措施落实。

关键词:

友情链接

武汉市节能监察中心

中心成立于1982年12月,原名武汉市节能监测中心, 2005年10月中心由武汉市经委划归武汉市发展和改革委员会管理,2012年5月经市编办批准更名为武汉市节能监察中心,为公益一类正处级事业单位。内设:办公室、节能监察科、法制监督科、综合培训科。

组织机构

主管:武汉市发展和改革委员会
主办:武汉市节能监察中心

鄂ICP备13014031号-2    
网站建设:中企动力 武汉二分

武汉节能监察网
武汉节能监察网

微信公众号二维码

公司地址:武汉市江岸区青岛路鄱阳街43号    电话:027-82757715     传真:027-82797739      页面版权所有 © 武汉市节能监察中心

公司地址:武汉市江岸区青岛路鄱阳街43号

电话:027-82757715     传真:027-82797739

页面版权所有 © 武汉市节能监察中心