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高固气比水泥悬浮预热分解技术.docx

高固气比水泥悬浮预热分解技术.docx

上传者: zhouck1999 2017-09-08 评分 5 0 162 22 738 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《高固气比水泥悬浮预热分解技术docx》,可适用于工程科技领域,主题内容包含高固气比水泥悬浮预热分解技术(XDL水泥熟料煅烧新工艺)技术简介目前中国水泥工业面临能耗高、环境负荷大等环境问题水泥行业能耗标准要求kgcetcl为符等。

高固气比水泥悬浮预热分解技术(XDL水泥熟料煅烧新工艺)技术简介目前中国水泥工业面临能耗高、环境负荷大等环境问题水泥行业能耗标准要求kgcetcl为限额值kgcetcl为准入值kgcetcl为先进值约的生产线在准入值范围徘徊成本高、效益差行业内部竞争残酷。环境保护部已经与各省签订了ldquo十二五rdquo主要污染物减排目标责任书如果未完成减排任务将实行集团环评限批。《国家环境保护ldquo十二五rdquo规划》明确要求ldquo十二五rdquo时期水泥行业氮氧化物排放总量要下降%。企业迫切需要通过生产工艺的革命性进步突破制约瓶颈达到节能减排和环境保护的目的。高固气比悬浮预热分解技术是徐德龙院士的研究团队在理论研究基础上完成的原创性发明。该团队从年开始开展高固气比悬浮预热分解理论的基础研究先后提出ldquo气、固两相瞬间换热rdquo理论、ldquo全窑系统热效率理论rdquo、ldquo单级和多级粉体悬浮预热器的热力学rdquo理论、ldquo中心涡核阻力损失rdquo理论、ldquo滚动涡边界层rdquo理论和ldquo分解炉热稳定性模型rdquo理论建立了完整的高固气比悬浮预热分解理论体系这些理论研究的新发现为高固气比悬浮预热分解技术的诞生与工业化应用奠定了理论基础。从年开始单级、多级高固气比预热器和高固气比分解炉先后在小规模的生产线上成功试用。年两条完整采用高固气比悬浮预热分解技术的td水泥熟料生产线在山东张店宝山生态建材有限公司建成投产年条采用高固气比悬浮预热分解技术的td水泥熟料生产线在云南水泥股份有限公司建成投产。年月采用高固气比悬浮预热分解技术的陕西阳山庄水泥有限公司日产td熟料生产线工程破土动工该生产线建成投产后实现:平均产量td远高于同规格预分解窑的产量熟料烧成系统热耗kJkgcl熟料综合热耗为kJkgcl熟料烧成综合热效率为熟料烧成系统电耗为kWhtcl废气中SO浓度为ppmNOx浓度为ppm。年月陕西省科技厅组织行业内专家对该生产线进行了鉴定鉴定结论为ldquo国际领先rdquo。专家们一致认为:ldquo课题组创新性地建立了系统的高固气比悬浮预热分解理论为高固气比悬浮态水泥煅烧新工艺的发明奠定了坚实的系统理论基础属重大理论创新。高固气比工艺构思新颖、过程简洁可靠、投资省、热效率高、余热利用充分、适应性强、增产潜力大、经济和环境效益显著多项指标创新型干法技术国际领先水平。实现了回转窑水泥煅烧熟料技术一次新的突破是具有我国自主知识产权的原创性工艺技术可以称为:ldquoXDL水泥熟料煅烧新工艺rdquo。该技术年获陕西省科技发明一等奖年获陕西科技进步一等奖年入选ldquo中国高等学校十大科技进展rdquo和国家发改委《重点节能技术推广目录(第四批)》年作为重点推广技术列入《国家工业节能十二五规划》。高固气比悬浮预热分解技术的工艺特点在于:()高固气比悬浮预热器系统(a)传统预热预分解型(b)高固气比预热预分解型图传统悬浮预热预分解工艺和高固气比悬浮预热分解工艺的流程对比示意图将并联平行的气流和交叉串行的料流相结合实现预热器单元的高固气比化(如图b所示):即使用两列或多列并行排列的旋风预热器将高温烟气平均分成两份或多份自下而上并行流出两列或多列旋风预热器系列使%的物料流自上而下在预热器系列中交叉串行实现全部物料逐次与%甚至更少气流的换热从而在保证预热器系统内所要求的总气量与总料量比例关系大致不变的前提下使预热器系统的固气比由传统悬浮预热预分解技术(图a)的小于水平提高到以上。经五级八次气固换热大幅度地提高系统的热效率增加单机产量有效地降低系统废气的温度和排放量。借助优化预热器单体的结构和工艺操作、安装撒料器、缩短换热管长度、改进下料点位置、加装ldquo中心漩涡减阻器rdquo等技术措施开发出适用于高固气比悬浮预热预分解系统的XL型低阻旋风筒从而切实保证在大幅增加预热器单体固气比和预热器系统换热级数的同时保持系统阻力损失基本不变。()高固气比分解炉系统充分考虑分解炉工作特点和为防止炉壁结皮出炉气体温度不宜过高的实际采用ldquo炉外循环rdquo技术方案延长炉内物料的停留时间进而提高入窑物料分解率:在不增大高温分解炉尺寸的情况下通过外循环方式使没有分解完全的粗颗粒物料返回并多次通过分解炉大大增加了分解炉内的固气比和物料在分解炉内的停留时间。实践结果证明:这种方式不仅可以显著提高碳酸盐的表观分解率还可以降低分解炉的操作温度。同时随着外循环物料量的增大分解炉内固气比增加能有效降低炉内温度波动有效避免系统的结皮、堵塞现象。在延长炉内物料停留时间、增加炉内固气比的同时真正实现分解炉的低温、小体积和高可靠度。()高固气比悬浮预热预分解生产工艺的集成基于大量实验室冷、热模试验研究和对不同组合形式系统运行规律、参数的充分了解与认识借助三维计算机模块化设计实现针对不同气候、原燃料条件、不同规模的系列高固气比悬浮预热预分解工艺系统的灵活变化从而保证整个工艺系统更能满足技术实施地的实际条件要求。与普通干法水泥生产技术相比高固气比悬浮预热分解技术具有过程简洁、投资省、系统热稳定性好、对原燃料适应性较强(在普通干法线上很难使用的高镁石灰石和劣质煤在该系统上可以正常使用)、产量高、节能和有害气体减排效果显著的技术优势。表是在陕西阳山庄实施的td水泥熟料高固气比悬浮预热分解生产线与同规格普通五级预热预分解生产线各项技术经济指标对比情况。表td水泥熟料高固气比型预热分解生产线与普通五级预热预分解型各项技术经济指标对比表杜鹃夜半尤啼血不信东风唤不回!XDL水泥熟料节能煅烧新工艺的发明、完善和工业化经历了一个艰苦卓绝的过程。从理论发现(年)到技术发明完善(年)历时近二十八个年头经受了企业和行业的严格考验。该技术节能减排优势显著符合我国水泥工业生产技术的发展战略其大规模推广和应用对全面升级我国水泥工业现有的生产工艺降低能源消耗减少环境污染实现干法水泥生产技术的跨越式发展具有重要意义。随着全球能源危机的日益严峻和国家对生态保护的日益重视水泥工业的能耗和排放标准将会越来越严格。在这种背景条件下高固气比悬浮预热分解技术势必成为水泥行业技术进步的重要支撑技术。

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