我國水泥工業當前的十大焦點技術

水泥瞭望臺 2021/1/4 17:34:15 0


 

我國水泥工業當前的十大焦點技術

聶紀強

 

一、水泥的智能制造技術

目前,水泥行業的智能制造工作,有浮夸的、有混淆概念的,也有炒作概念的,還有弄虛作假的。這是我們堅決反對的,我們要以科學的態度,實事求是地做好水泥工業智能制造相關工作。2019年就有媒體報道:我國首個智能水泥工廠在****建成投產。于是乎,大量關于智能制造水泥的信息充斥行業媒體和會議。202010月,在新世紀水泥導報雜志社承辦的四川水泥技術學術論壇上,王孝紅教授明確表示,我國現階段還沒有真正的智能水泥工廠。賈華平認為,我們正在智能化的路上。

二、水泥窯爐替代燃料的生產技術

我國水泥生產技術發展很快,但熱量替代率TSR很低。對一個國家來說,水泥生產熱量替代率TSR既反映了一個國家水泥窯爐協同處置可燃廢棄物的技術水平,也反映了對節能減排貢獻的大小。呼吁我國水泥行業重視水泥窯爐協同處置可燃廢棄物技術發展和應用的專家江旭昌先生在《新世紀水泥導報》2020年第六期上介紹說,滿足歐洲標準的固體回收燃料SRF已不是垃圾,而是清潔、均質、高質量、高熱值的燃料,可用于水泥廠的分解爐或回轉窯中替代化石燃料,如煤等。

 RDFSRF燃料是很好的替代燃料,目前我國生產這兩種燃料的量很少。成都院總包建設的武安新峰水泥,就將市政污泥及垃圾制RDF替代熟料燒成用煤。

RDF是垃圾衍生燃料(Refuse Derived Fuel)的簡稱,燃燒穩定、易于運輸、易于儲存、二次污染低和二惡英類物質排放量低等特點,廣泛應用于干燥工程、水泥制造、供熱工程和發電工程等領域。RDF分幾個級別,我國用在水泥工廠中的多為最初級的RDF,未經烘干或添加燃料。

SRF是固體回收燃料(Solid Recover Fuel)的簡稱,SRF通常是經過提煉的RDF,SRF不是垃圾,而是清潔、均質、高質量、高熱值的燃料,可用于發電廠或水泥廠中替代傳統化石燃料,如煤炭等。而且SRF是一種非常環保的燃料,其二氧化碳排放量僅為煤炭的四分之一,NOx排放量也顯著降低。

從國家重視環境和溫室氣體排放的政策看,這兩種燃料的生產將會成為新的投資熱點。

三、“碳中和”概念將帶動水泥行業低碳水泥生產技術的進一步創新和推廣

碳中和是指企業、團體或個人測算在一定時間內直接或間接產生的溫室氣體排放總量,通過植樹造林、節能減排等形式,以抵消自身產生的二氧化碳排放量,實現二氧化碳“零排放”。眾所周知,傳統的水泥生產工藝會排放大量的二氧化碳。目前水泥工業在減少二氧化碳排放方面做了很多嘗試:減少碳酸鈣原料的應用、降低煤耗和電耗、碳捕集、少用熟料等等!疤贾泻汀崩砟罴皣夷繕藢铀嘈袠I低碳水泥生產技術的進一步創新和推廣。

四、實現氮氧化物超低排放的技術

實現氮氧化物超低排放的技術,目前有兩種:一是分級燃燒+SNCR+SCR,另一種是分級燃燒+SNCR。第一種投資高、運行成本高,大家比較熟悉。第二種,要么優化分級燃燒,要么猛加氨水,后者氨水用得多,氨逃逸量大,存在氨排放的污染。優化分級燃燒就是擴大分解爐的還原區,這在思路上很簡單,設計上不是一個簡單地擴大,建議做認真深入地研究。目前已經有企業在開展這一技術路線的實踐。該技術運行成本遠低于分級燃燒+SNCR+SCR。

五、回轉窯的能力有多大?

202049日,公眾號“水泥瞭望臺”說:Ф4m×60m的預分解窯實際產量超過3800t/d,非親眼目睹,真不敢信!這引來很多讀者觀看。也有讀者告訴筆者:這不足為奇,Ф4m×60m的預分解窯的產量可以達到4500 t/d。不管怎么說,燒成系統在一系列新技術的支撐下,關于回轉窯生產能力的計算公式在不斷重新書寫。但必須注意,這樣的提產改造,系統運行安全問題不容忽視!

順便提一句,水泥工業要綠色化,技改的目標不能放在單純的提產上,而應該是節能降耗提高生產效率和減排污染物及二氧化碳,這才有利于我國水泥生產資源利用率最大化、垃圾廢物消納率最大化、污染形成率最低化。

六、二、三次風溫多高才好?

202010月,在新世紀水泥導報雜志社承辦的四川水泥技術學術論壇上,齊硯勇教授披露了一條窯生產運行時的中控截圖,從截圖可知,該燒成系統的二次風溫達到1314℃,三次風溫達到1076℃。齊教授還說,二次風溫1314℃不是他看到的最高記錄。由此,筆者在想,我們怎樣做,才能給煤粉最優的燃燒環境?

  

七、冷卻機應該追求怎樣的運行參數?

當前,水泥企業對燒成系統的改造,重點之一在冷卻機。齊硯勇教授在新世紀水泥導報雜志社承辦的技術交流會上展示過一臺冷卻機的運行參數:產量7200t/d,鼓風總電量2280A,電耗4.65kWh/t.cl,風耗1.3Nm3/t.cl。電耗風耗如此之低,十分罕見。當前,大型步進式冷卻機憑借其穩定可靠的機械結構,成為國內技改和新建線的主流,主流供應商正在提高其熱回收效率和降低運行電耗方面采取積極措施。

八、輥壓機水泥終粉磨技術

賈華平先生披露:將輥壓機+管磨機組成的聯合粉磨系統之管磨機停掉,形成輥壓機水泥終粉磨系統不但降低了粉磨電耗(與聯合粉磨系統相比電耗降低了20%左右),而且水泥產品溫度降低了20℃左右,水泥性能也沒有問題,用戶沒有任何不良反應。改造需要重視選粉機對水泥顆粒級配調節。目前,不少企業在進行輥壓機水泥終粉磨的工業試驗。從聯合粉磨工藝的構成來說,這種工業試驗特別方便;從節能降耗的現實意義及未來市場對產量需求降低的趨勢來講,這種改造也應該得到重視。

九、生料粉磨系統的改造技術

當前,水泥企業改造生料粉磨系統的原因有二:燒成系統通過一系列創新技術的應用,產能大幅度上升,生料磨能力瓶頸凸顯;生料粉磨電耗偏高。未來幾年,立磨選粉機及用風分配優化技術和生料輥壓機替代立磨的改造并行,水泥企業將根據原材料性質選擇合適的改造方案。

十、分別粉磨配制水泥技術

在我國,混合粉磨水泥常見,而分別粉磨配制水泥不常見。后者可節約熟料,可方便市場對水泥個性化的需求,還能在節能減排、節約礦山資源等方面表現出優越性。筆者認為,研究和實踐分別粉磨配制水泥技術應該引起重視。20201013日,建筑材料工業技術情報研究所、中國硅酸鹽學會科普工作委員會在北京召開了“分別粉磨庫外精確配制和高效均化生產水泥新技術成果”鑒定會,專家認為:該技術配制過程采用靜態計量,穩定控制配料,準確度高;采用間歇式氣力均化配制的水泥成品均勻、標準偏差;采用PI52.5級水泥與分別粉磨的高細混合材料,配制生產42.5級與32.5級水泥,性能指標穩定,標準稠度用水量小,混凝土施工性能好;填補了國內配制水泥均化技術的空白。

來源:水泥瞭望臺

 

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