預(yù)分解窯生料入窯系統(tǒng)的節(jié)能措施
2006-04-05 00:00
窯外分解及立式粉磨等新技術(shù)的廣泛采用,使水泥生產(chǎn)的能耗和電耗較過去已有大幅度的降低。作為一個水泥工廠的設(shè)計者來說,還應(yīng)從設(shè)計的每一個細(xì)節(jié)著手,充分發(fā)掘節(jié)能降耗的空間,其中生料入窯喂料系統(tǒng)就是一個不可低估的環(huán)節(jié)。生料提升輸送喂入預(yù)熱器的方式分為:氣力輸送(氣力提升泵方式、富勒泵方式)和機械輸送2種。80年代引進國外技術(shù)制造的FK泵(富勒泵)與滑片壓縮機,由于制造、材質(zhì)、管理及維護等原因,使用效果不太好,設(shè)備運行維護費用太高,而且系統(tǒng)的電耗比氣力提升泵還高,故在設(shè)計中已基本不采用,本文著重比較生料喂料提升輸送系統(tǒng)中氣力提升泵輸送與斗式提升機輸送2個系統(tǒng),并以1000t/d生產(chǎn)線為例闡明一些看法。
1 生料入窯系統(tǒng)的主要設(shè)備及工藝流程
預(yù)分解窯生料喂料系統(tǒng)一般由生料稱重倉、喂料計量設(shè)備和生料提升輸送設(shè)備組成:生料稱重倉的作用是起穩(wěn)定料壓和緩沖的作用,保證計量喂料設(shè)備來料穩(wěn)定,減少波動;喂料計量設(shè)備一般由電動流量控制閥與沖擊式固體流量計或定量給料機(簡稱皮帶秤)組成,這2種給料方式均能滿足預(yù)分解窯的生產(chǎn)要求。
雖然氣力提升泵系統(tǒng)的設(shè)備總質(zhì)量比提升機系統(tǒng)低,但單位熟料電耗要比提升機系統(tǒng)電耗高2.616kWh/t。年產(chǎn)30萬t熟料生產(chǎn)線提升機系統(tǒng)全年則可節(jié)電784800kWh。全年省電費37.7萬元(以0.48元/kWh計)。
2 氣力提升泵帶入空氣量對系統(tǒng)的影響
氣力提升泵送料帶入預(yù)熱器系統(tǒng)的空氣量,增加了預(yù)熱器系統(tǒng)排出的廢氣量,不僅使熟料燒成熱耗增加,同時還增加了熟料的單位電耗。以日產(chǎn)1000t/d熟料為例,設(shè):出C1筒廢氣溫度為340℃,氣力提升泵帶入氣體的溫度為60℃,羅茨風(fēng)機的風(fēng)量為114m3/min,相當(dāng)于標(biāo)況5607m3/h,窯運轉(zhuǎn)率按300d計算。
2.1 熱耗增加
1)單位熟料因氣力提升泵帶入的標(biāo)況空氣量:
5607÷41670=0.1346(m3/kg)
2)空氣帶入熱量:
q1=V·C1·t1=0.1346×0.31×4.18×60=10.46(kJ/kg)
3)加熱至340℃需要熱量:
q2=V·C2·t2=0.1346×0.33×4.18×340=63.13(kJ/kg)
4)熟料熱耗增加量:
Δq=q2-q1=63.13-10.46=52.67(kJ/kg)
5)年產(chǎn)30萬t熟料全年增加燒成用標(biāo)準(zhǔn)煤量:
52.67×300000÷7000÷4.18=540(t/a)
2.2 電耗增加
由于廢氣量增加,使預(yù)熱器系統(tǒng)高溫排風(fēng)機功率增加。
1000t/d高溫風(fēng)機選型:350℃時工況風(fēng)量為2.1×105m3/h,相當(dāng)于標(biāo)況風(fēng)量為92022m3/h,裝機功率為710kW。
1)由于提升泵帶入的空氣量使排風(fēng)量增加:
5607÷92022×100%=6%
2)排風(fēng)機的功率增加:
710×6%=42.6(kW)
3)每年增加耗電量為:
42.6×24×300=306720(kWh/a)
(相當(dāng)于每噸熟料增加1.02kWh/t)
4)全年將增加電費約為:
306720×0.48=147226(元/a)
其中尚未計入廢氣處理系統(tǒng)排風(fēng)機單位熟料電耗的增加約0.2kWh/t。
從上述分析可見,采用氣力提升泵輸送生料喂入預(yù)熱器的系統(tǒng),不僅增加了熟料的單位熱耗,還增加電耗。并且由于熱耗的增加,在燃煤量增加的同時,對大氣的污染亦相應(yīng)增加。
天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院自20世紀(jì)90年代后期設(shè)計的各種不同規(guī)模的預(yù)分解窯生產(chǎn)線,已不再采用氣力提升泵系統(tǒng),而全部采用提升機喂料系統(tǒng),使水泥生產(chǎn)的單位產(chǎn)品能耗進一步得到降低。據(jù)悉不少原來生料喂料系統(tǒng)使用KF泵或氣力提升泵的水泥廠,也已逐步改造為提升機輸送系統(tǒng),如吉林亞泰雙陽水泥廠、山東魯南水泥廠等,并且都取得了很好的效果,所需的改造費用,約1年便可收回。
3 結(jié)束語
1)生料入窯喂料采用提升機輸送是節(jié)約能源的好系統(tǒng),應(yīng)是設(shè)計的首選方案。
2)提升機選型應(yīng)選用運行可靠、設(shè)備費用低、國產(chǎn)化率高的設(shè)備,以降低設(shè)備投資。就1000t/d生產(chǎn)線的喂料系統(tǒng)而言,采用板鏈斗式提升機2級提升比采用1級提升從設(shè)備投資上來講更為經(jīng)濟。摘自《水泥》
1 生料入窯系統(tǒng)的主要設(shè)備及工藝流程
預(yù)分解窯生料喂料系統(tǒng)一般由生料稱重倉、喂料計量設(shè)備和生料提升輸送設(shè)備組成:生料稱重倉的作用是起穩(wěn)定料壓和緩沖的作用,保證計量喂料設(shè)備來料穩(wěn)定,減少波動;喂料計量設(shè)備一般由電動流量控制閥與沖擊式固體流量計或定量給料機(簡稱皮帶秤)組成,這2種給料方式均能滿足預(yù)分解窯的生產(chǎn)要求。
雖然氣力提升泵系統(tǒng)的設(shè)備總質(zhì)量比提升機系統(tǒng)低,但單位熟料電耗要比提升機系統(tǒng)電耗高2.616kWh/t。年產(chǎn)30萬t熟料生產(chǎn)線提升機系統(tǒng)全年則可節(jié)電784800kWh。全年省電費37.7萬元(以0.48元/kWh計)。
2 氣力提升泵帶入空氣量對系統(tǒng)的影響
氣力提升泵送料帶入預(yù)熱器系統(tǒng)的空氣量,增加了預(yù)熱器系統(tǒng)排出的廢氣量,不僅使熟料燒成熱耗增加,同時還增加了熟料的單位電耗。以日產(chǎn)1000t/d熟料為例,設(shè):出C1筒廢氣溫度為340℃,氣力提升泵帶入氣體的溫度為60℃,羅茨風(fēng)機的風(fēng)量為114m3/min,相當(dāng)于標(biāo)況5607m3/h,窯運轉(zhuǎn)率按300d計算。
2.1 熱耗增加
1)單位熟料因氣力提升泵帶入的標(biāo)況空氣量:
5607÷41670=0.1346(m3/kg)
2)空氣帶入熱量:
q1=V·C1·t1=0.1346×0.31×4.18×60=10.46(kJ/kg)
3)加熱至340℃需要熱量:
q2=V·C2·t2=0.1346×0.33×4.18×340=63.13(kJ/kg)
4)熟料熱耗增加量:
Δq=q2-q1=63.13-10.46=52.67(kJ/kg)
5)年產(chǎn)30萬t熟料全年增加燒成用標(biāo)準(zhǔn)煤量:
52.67×300000÷7000÷4.18=540(t/a)
2.2 電耗增加
由于廢氣量增加,使預(yù)熱器系統(tǒng)高溫排風(fēng)機功率增加。
1000t/d高溫風(fēng)機選型:350℃時工況風(fēng)量為2.1×105m3/h,相當(dāng)于標(biāo)況風(fēng)量為92022m3/h,裝機功率為710kW。
1)由于提升泵帶入的空氣量使排風(fēng)量增加:
5607÷92022×100%=6%
2)排風(fēng)機的功率增加:
710×6%=42.6(kW)
3)每年增加耗電量為:
42.6×24×300=306720(kWh/a)
(相當(dāng)于每噸熟料增加1.02kWh/t)
4)全年將增加電費約為:
306720×0.48=147226(元/a)
其中尚未計入廢氣處理系統(tǒng)排風(fēng)機單位熟料電耗的增加約0.2kWh/t。
從上述分析可見,采用氣力提升泵輸送生料喂入預(yù)熱器的系統(tǒng),不僅增加了熟料的單位熱耗,還增加電耗。并且由于熱耗的增加,在燃煤量增加的同時,對大氣的污染亦相應(yīng)增加。
天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院自20世紀(jì)90年代后期設(shè)計的各種不同規(guī)模的預(yù)分解窯生產(chǎn)線,已不再采用氣力提升泵系統(tǒng),而全部采用提升機喂料系統(tǒng),使水泥生產(chǎn)的單位產(chǎn)品能耗進一步得到降低。據(jù)悉不少原來生料喂料系統(tǒng)使用KF泵或氣力提升泵的水泥廠,也已逐步改造為提升機輸送系統(tǒng),如吉林亞泰雙陽水泥廠、山東魯南水泥廠等,并且都取得了很好的效果,所需的改造費用,約1年便可收回。
3 結(jié)束語
1)生料入窯喂料采用提升機輸送是節(jié)約能源的好系統(tǒng),應(yīng)是設(shè)計的首選方案。
2)提升機選型應(yīng)選用運行可靠、設(shè)備費用低、國產(chǎn)化率高的設(shè)備,以降低設(shè)備投資。就1000t/d生產(chǎn)線的喂料系統(tǒng)而言,采用板鏈斗式提升機2級提升比采用1級提升從設(shè)備投資上來講更為經(jīng)濟。摘自《水泥》
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