李海濤：水泥燒成系統(tǒng)節(jié)能降耗新途徑

  近日，水泥行業(yè)上市公司三季報紛紛出爐，整體業(yè)績向好，行業(yè)形勢也趨好發(fā)展。而在節(jié)能降耗方面也齊頭并進，水泥企業(yè)積極行動。對此，洛陽理工學院教授李海濤在由中國水泥網(wǎng)主辦的2017第五屆中國水泥節(jié)能環(huán)保技術交流大會上就水泥燒成系統(tǒng)的節(jié)能降耗新途徑提出了自己的看法。

洛陽理工學院教授李海濤

  在交流大會上李海濤教授首先在歸納了造成燒成系統(tǒng)能耗高的九大原因：

  1.預熱器熱交換不充分，系統(tǒng)熱效率低，各預熱單元的溫度梯度不合理，C1出口溫度高，多數(shù)廠家在300℃~360℃；

  2.系統(tǒng)阻力大，高溫風機電流高；二次風溫度低，多數(shù)在1050℃以下；

  3.三次風溫度低，一般在950℃以下；

  4.系統(tǒng)漏風嚴重、保溫隔熱不好，熱損失大；

  5.原燃材料波動大，煤粉和入窯生料成分和流量不穩(wěn)定；

  6. 窯內(nèi)熱力分布不合理，熱工制度不穩(wěn)定，游離鈣和升重忽高忽低，窯內(nèi)飛砂嚴重，窯電流波動大，熟料質量差；

  7.窯尾溫度高，煙室和上升煙道結皮嚴重；

  8.篦冷機配風不合理，熟料驟冷效果差；

  9.燃燒器一次風比例過高，火焰剛度不夠。

  而從水泥窯燒成系統(tǒng)熱耗的構成上看熟料熱耗高的原因，由下表可知主要在預熱器出口廢氣熱損失、系統(tǒng)表面散熱損失及窯頭排風帶走熱損失三部分。

  知道了原因后，那該如何針對性得采取措施呢？李海濤教授講述了自己的看

  （1）加強隔熱保溫措施，減少系統(tǒng)散熱損失

  預熱器、三次風管、窯頭罩、分解爐及窯尾煙室等不動設備上，熱度都相對較高，隔熱材料現(xiàn)有的性能卻還達不到要求。但值得肯定的是目前偃師市三合絕熱科技有限公司的低維納米絕熱板，能夠有效降低了表面溫度，減少了散熱損失。低維納米絕熱板具有耐火度高、導熱系數(shù)低、機械強度高、施工方便、保溫隔熱效果好等優(yōu)點，導熱系數(shù)在600℃時只有0.023w/m.k，800℃時0.031 w/m.k，1000℃時0.042 w/m.k，與現(xiàn)有其他隔熱保溫材料相比絕熱效果可提高3～5倍。該企業(yè)對渤海水泥三次風管的保溫進行改造，用80mm厚低維納米絕熱板+114mm耐火磚替代原先230mm硅莫磚，經(jīng)過14個月的運行，三次風管表面溫度降低51℃，三次風溫提高了50℃。

  除了不動的設備，還有回轉窯的散熱問題也是非常嚴重的，一般回轉窯筒體表面能到350℃以上。李海濤講授提出，回轉窯過渡帶可以采用低導熱多層復合莫來石磚以降低窯體表面散熱損失。在這個方面鄭州瑞泰做得很好。由鄭州瑞泰研發(fā)的低導熱多層復合莫來石磚具有高強度、高耐磨、高抗蝕、高荷重軟化溫度、低密度、抗熱震等優(yōu)良性能。不僅能夠減少燃煤小號，減少有害氣體及廢棄物排放，還能夠降低傳送電機負荷，減少電耗，避免窯筒體長期高溫造成的氧化、變形，延長筒體使用周期，降低輪帶受壓磨損速度，延長拖輪使用壽命，降低維修費用?！谀?000T/D回轉窯過渡帶使用20米，筒體溫度降低60度，標煤消耗減少15公斤/小時，年節(jié)約煤耗1658噸。

  （2）減少內(nèi)漏風，降低C1出口廢氣溫度

  預熱器漏風一方面增大了系統(tǒng)廢氣量，增加了熱損失和電耗，另一方面漏風降低了氣體溫度，降低了氣固換熱效率。特別是各級預熱器下部翻板閥及下料管的內(nèi)、外部漏風，將使旋風筒分離效率急劇降低，造成高溫物料向上級低溫旋風筒返混，熱耗必然增加。理論上過剩空氣系數(shù)每增加1%，噸熟料標煤耗增加1kg；C1出口溫度每降低10℃，單位熟料可節(jié)省1kg標準煤。一般情況下，旋風筒進出口氣體溫度之差多數(shù)在20℃左右，旋風筒的出料溫度比出口氣體溫度低10℃左右。

  （3）篦冷機供風

  篦冷機的作用就是對高溫熟料的進行驟冷和回收熟料熱焓（提高二、三次風的溫度），達到提高熱效率和降低熱耗和提高熟料質量的目的。目前，幾乎所有的篦冷機供風從頭到尾都是平均分配，這是不合理的。實際上在篦冷機的前端應是多波風，篦冷機的后端不用或者少用。篦冷機最前端的風應該讓它進窯，緊接著就是三次風進回轉窯，后面的再考慮余熱發(fā)電，這樣會更合理。

  在交流會的最后，李海濤教授提出目前水泥企業(yè)應端正節(jié)煤與發(fā)電的關系，現(xiàn)在水泥企業(yè)既要提高產(chǎn)量，又要降低煤耗，還要發(fā)電。水泥企業(yè)應以生產(chǎn)水泥為主，多余的熱用來發(fā)電，不能本末倒置。其次是重新認識窯溫和脫硝的關系。水泥行業(yè)想要控制氮氧化物需認識到前提需把窯燒好，把水泥做好。