水泥工业节能环保新技术

引言我国水泥产量已连续 20多年位居世界第一 。 随着我国循环经济理念的深化和循环经济工作的 推进 , 国家一系列法律 、 法规 、 政策的出台 , 推进了 水泥工业更快地向节能环保方向发展 。 近年来 , 我 国水泥工作者自主研发创新 , 取得了一批节能环保 的新技术成果 , 使目前建设的新型干法水泥生产线 主要技术经济指标已达到世界先进水平 。1采用高效节能的先进水泥生产技术所谓高效节能的先进水泥生产技术包括工艺技术 、 设备技术 、 电气自动化技术 、 建筑结构技术和 管理操作技术及其相互的结合 。 能达到对使用的 原燃料资源适应性广 、 生产产品质量优 、 生产效率 高 、 能耗低 , 环境污染小 , 最大限度地利用废弃物的 要求 。1.1总体技术先进合理工厂整体布置及工艺流程合理 , 物料流向顺畅 、 简捷 , 功能分区明确 ; 场地合理利用 , 因地制宜 , 提高利用率 ; 各期生产线的物料联系顺畅便捷 ; 充 分利用已有工程的生产及生产辅助设施 , 节省投 资 ; 做好环境及水土保持工作 。1.2降低原燃料品质要求扩大原燃料使用范围通过技术开发和生产实践探索 , 已对低品位 原 、 燃料的处理和应用 、 矿山的综合开采和使用及 各种工业废弃料的再利用等多方面积累了丰富生 产经验 。 特别是低品位原 、 燃料对烧成系统的适应 性有了较多的解决办法 , 从而使新型干法水泥生产 原 、 燃料的使用范围更宽 。1.3国产化和大型化机械装备已趋成熟1.3.1生料制备系统设备 。 有适合各种原料形状的 破碎机系统 , 如单机生产能力达 1600t/h的大型石灰石破碎机 ; 不同规格的带组合式高效选粉机的 风扫磨 、 尾卸磨 、 中卸磨及辊式磨等多种粉磨系统 中 , 最大的风扫磨 、 尾卸磨 (5.0m 12m 能力高 达 250t/h, 最 大 的 中 卸 磨 (4.6m 13m 能 力 为190t/h。1.3.2烧成系统装备 。 目前我国的烧成系统装备均 已应用于 10000t/d熟料以下各种规模的生产线 , 具有换热效率高 、 阻力损失小等特点 , C1筒出口气 体温度可小于 330 , 系统压降低于 4.8kPa 。 新的 篦冷机系统热回收效率 75%, 熟料冷却用风量 (标 况 1.82m 3/kg。1.3.3水泥粉磨系统装备 。 目前有带组合式高效选 粉机的国产化圈流管磨系统 、 国产辊压机 +管磨系水泥工业节能环保新技术黄冰(南通市建设局 , 江苏 南通 摘要 :我国目前新型预分解水泥生产技术已基本达到高效节能的先进水平 , 新型干法水泥窑的纯低温余热 发电 、 工业废渣的综合利用和水泥窑处理废弃物技术的研究开发 , 使这项传统意义上的高能耗产业成为资 源综合利用 、 节能环保 、 利用废渣的重要产业 。 关键词 :水泥工业 ; 节能 ; 环保 ; 新技术Abstract:In China, the current new pre-decomposition cement production technology has basically reached the advanced level with high energy efficiency.The waste heat power generation, comprehensive utilization of industrial wastes and the research and development of the cement kiln waste treatment technology have made the traditional high energy-consuming industries achieve outstanding achievements in the comprehensive uti -lization of resources, environmental protection and use of waste.Key words:cement industry; energy-saving; environmental protection; new technology 生产技术黄冰 :水泥工业节能环保新技术-统 、 引进 CKP+国产管磨系统等多种系统配置方 案 , 最大生产能力达 180t/h, 可根据需要灵活配 置 。 此外 , 在输送设备 、 计量设备 、 环保设备和自动 控制技术装备等各方面 , 也都相应推出了性能优 良 、 运行可靠的技术和设备 。1.3.4环保控制和技术达到高标准 。 粉尘污染和 噪音污染是水泥生产中环境污染的两大问题 , 既影 响经济效益 , 又影响生存环境 。 随着我国环境保护 举措力度的加大 , 对水泥企业建设和生产的环保提 出了越来越高的要求 。 我国水泥工作者经过不断 努力 , 研制了新的除尘工艺和高效除尘设备 、 隔音 或消音设备 。 目前新型干法生产线主要粉尘排放 点的排放浓度 (标况 可控制在 30mg/m3; 新型低 NO X 烧成系统排放量 (标况 可低于 500mg/m3。 1.3.5水泥生产的综合优化技术日趋成熟 。 水泥 生产的配料 、 操作 、 控制等技术越来越完善 , 很多单 项新技术的使用也产生了很好的节能环保效益 。 新型干法水泥生产线大宗物料采用机械输送方式 , 可以较大程度地降低电耗 , 已被广泛使用 。 对大型 风机的风量调节采用变频调速技术取代传统的通 过挡板阀门或液力偶合器来调速 , 节能效果十分显 著 。1.3.6主要技术经济指标达到先进水平 。 2500t/ d-cl 、 5000t/d-cl生 产 线 烧 成 热 耗 可 分 别 低 于 3136kJ/kg、 3000kJ/kg; 熟 料 电 耗 可 分 别 低 于 56kWh/t、 58kWh/t; 劳动生产率可达 6000t 水 泥 /(人 年 以上 。2广泛运用纯低温余热发电技术新型干法水泥窑生产过程中由窑头熟料冷却 机和窑尾预热器排掉的 350 以下废气 , 其所含热 量占水泥熟料烧 成 总 热 量 的 30%以 上 (约 2204.18kJ/kg, 用于原 、 燃料烘干 (5060 4.18kJ/kg,尚有约 1604.18kJ/kg未利用 , 充分利用水泥生产 中的纯低温废气余热发电 , 最大限度地供给自身用 电需要 , 可减少外供电量 , 节约成本 。 尤其是对高 耗能产业 , 最大限度地回收利用余热 , 降低能耗 , 节 约能源 , 符合贯彻经济可持续发展战略要求 。 3工业废渣综合利用技术我国冶金 、 电力等行业的发展 , 伴随产生的主 要问题是工业废弃渣的排放量越来越大 。 据统计 , 2006年我国粗钢 、 生铁产量均超过 4亿 t , 按此推 算 , 高炉矿渣排放量将接近 1.5亿 t ; 火力发电排放 粉煤灰量估算接近 2.5亿 t , 这是一个巨大的数字 。 实际上 , 高炉矿渣组成主要是硅酸钙 (镁 、 铝酸钙 (镁 等的熔融体 , 粉煤灰 (coalash 主要物相是玻璃 体 , 占 50%80%; 所含晶体矿物有莫来石 、 -石 英 、 方解石 、 钙长石 、 硅酸钙 、 赤铁矿和磁铁矿等 , 还 有少量未燃的碳 。 其主要化学成分均为二氧化硅 (SiO2 、 氧化铝 (Al2O 3 和氧化铁 (Fe2O 3 等 。 高炉矿渣 和粉煤灰都具有潜在的水化活性 。 当将其与硅酸盐 水泥合理掺和 , 在合适条件下 , 能水化生成水化硅 酸钙凝胶 、 钙矾石 、 水化铝酸钙及其固溶体 、 氢氧化 钙等水化产物 , 产生较大的强度 。 因此许多工业 废弃渣实际上又是一种宝贵的建材资源 。 随着对环 保问题认识的深化和废弃渣利用技术水平的提高 , 国内水泥生产中对粉煤灰 、 炼铁高炉矿渣的综合利 用取得了良好的效果 , 既节约了能源 、 利用了废渣 , 还可有效地调节水泥品种 、 改善水泥性能 , 经济效 益和社会效益显著 。4水泥窑协同处理废弃物技术这里所指的废弃物 , 主要是指含有害成分的工 业固体废弃物或生活垃圾 。 随着工业的发展和人们 生活水平的提高 , 各种废弃物数量有逐年增长的趋 势 , 我 国 城 市 人 均 生 活 垃 圾 年 产 生 量 已 经 达 到 450kg 左右 。 水泥窑体积大 , 热容量也很大 , 且煅 烧温度很高 , 技术上具备协同处理废弃物的能力 。 自 20世纪 90年代以来 , 国外水泥行业已经有较多 的利用废弃物部分取代水泥窑原燃料来处理废弃 物的实例 , 既处理了废弃物 , 又节约了矿物原燃料 用量 , 效果很好 。 随着研究开发的深入 , 这项技术将 会越来越多地投入使用 , 真正实现 “ 减量化 、 再利 用 、 再循环 ”。5结语近年我国水泥工业在新型干法生产技术上坚 持自主创新 , 推出了一批新技术和装备 , 新建大型 生产线生产主要技经指标达到或接近世界先进水 平 。 在资源综合利用 、 节能环保 、 利用废渣等方面成 绩显著 , 水泥企业集约化 、 规