由新世纪水泥导报杂志社、水泥工程杂志社和天津水泥技术杂志社联合主办的以“低碳质量 协同 高效”为主题的“第六届中国水泥工业烧成系统优化改造技术研讨会”于2021年10月10日-12日在南昌成功举办。来自高校、科研院所、水泥企业及装备技术服务商200余人出席会议,专家们围绕会议主题发表主旨演讲。会上,《新世纪水泥导报》“烧成论坛”栏目主持人西南科技大学齐砚勇教授结合我国水泥生产实际和理论计算结果对烧成系统低碳、低耗、高产运行实现的途径进行了阐述。
◆余热发电量
报告中,齐砚勇教授展示了9条生产线的标定数据(见下表),结合理论分析指出,吨熟料余热发电量应该有一个科学的控制指标,尤其是窑头篦冷机,最好通过优化篦冷机、控制熟料结粒,实现熟料全部热量入窑,没有余风排出。把可以回收进入窑炉的热量当着余热用于发电,必然带来更多二氧化碳的排放,导致吨熟料标煤耗指标的偏高,与系统高质量运行理念背道而驰。
◆二、三次风风量与系统产量
报告中,齐砚勇教授分享了二、三次风风量与系统产量的关系,见下表(二、三次风温度分别为1200℃、1070℃,标煤耗98kg/t.cl,空气过剩系数1.05时,产量与二、三次风量的关系)。同时指出,高的入窑炉风量是窑系统高产的关键,要达到高产低耗的目的,不仅要提高篦冷机热回收效率,提高二、三次风温度,还要避免“风短路”现象,提高入窑炉风量。
◆二、三次风温度与熟料煅烧煤耗
无论是篦冷机的品牌差异还是同一品牌篦冷机用在不同的生产线,篦冷机换热效率都会存在差异,直接表现在二、三次风温度上。报告中,齐砚勇教授展示了二、三次风温度能达到1200℃,1050℃的篦冷机中控画面,标煤耗仅98kg/t.cl,也展示了二、三次风温度仅有1000、800℃左右的篦冷机中控画面,标煤耗高达110kg/t.cl。齐教授认为,影响篦冷机换热效率的主要因素是“风短路”。
◆篦冷机“风短路”的判定
篦冷机“风短路”不仅影响尽量多的高温风入窑炉,还影响高温风的温度,这是影响烧成系统产量和煤耗的关键,还关系到碳排放的控制。为了便于企业管理者和烧成系统操作人员判定篦冷机是否存在“风短路”,报告中齐砚勇教授介绍了两种判定方法。
1.根据中控显示数据判断:
(1)在相同开度下,固定端风机出口压差超过500Pa;
(2)对于吹相同区域的梁风机,风机出口压差超过500Pa;
(3)同一风室的梁风机与室风机压差超过800Pa。
2.根据现象判断:
(1)固定端飞沙大;
(2)二三次风温度相差大。
◆提高窑头煤粉燃烧效率的途径
煅烧温度是否高,火力是否集中,要看窑头煤粉的燃烧效率,要看窑头煤粉的热量是否最大化地释放在烧成带。齐砚勇教授在报告中介绍了提高窑头煤粉燃烧效率的具体途径:
(1)煤粉质量和细度;
(2)燃烧器;
(3)二次风温度(冷却机的换热效率);
(4)窑内风速和煤粉燃烧空气量(引入富氧燃烧技术);
(5)在设备和煤粉不变的情况下,应尽可能提高二次风温度,增加煤粉燃烧速度,满足窑内通风的同时,尽可能降低窑内风速。
来源:水泥瞭望台