新型干法水泥生产线（精选9篇）
新型干法水泥生产线 篇1
随着高等级公路交通现代化建设的快速发展, 发展水泥混凝土路面已经放到了道路建设的重要位置。混凝土路面比沥青路面具有使用寿命长、施工简单、维修费用低的优势, 同时还具有良好的耐磨性和抗冲击性特点, 因此在世界各国广泛应用。同迅速发展的公路建设相比, 我国道路硅酸盐水泥的发展却相对迟缓。目前不少公路混凝土路面早期损坏严重, 除与施工质量有关外, 还与道路施工部门对于道路水泥不了解, 使得目前大部分混凝土路面仍然使用的是普通水泥这一点有关。公路水泥混凝土路面对水泥的要求非常严格, 不是随便什么品种的水泥都可以使用的, 对于路用水泥的选择必须严格按照技术要求进行。目前正在我公司附近建设的达陕高速公路, 需要大量的的道道路水泥, 给公路沿线的水泥企业带来了机遇, 基于同行的竞争压力, 基于水泥市场的需要, 更基于企业的发展和壮大, 我们决定开发水泥新品种, 在新型干法水泥生产线上进行道路硅酸盐水泥的研制。
1 道路水泥的性能
道路水泥在路面混凝土的应用性能及使用效果归纳起来包括以下方面:拌和物和易性好, 不离析、不泌水, 凝结时间合理, 施工操作方便;早期强度高, 后期强度增长迅速, 可缩短拆模时间, 切缝时间提前, 加快了施工速度;高抗折强度是高等级公路、机场混凝土路面首选的优良水泥品种;低收缩性使得路面出现收缩裂缝的可能性降低;耐磨性好, 从已有路面使用情况看, 道路水泥混凝土路面密实性好, 耐磨性明显优于普通水泥混凝土路面;优良的性价比, 配制相同等级混凝土, 每立方米混凝土可少用30kg左右水泥, 经济效益明显。
2 道路硅酸盐水泥熟料的研制
基于道路水泥对耐磨性和干缩率两项指标的特殊要求, 《道路硅酸盐水泥》国家标准GB13693—2005要求粉磨水泥的熟料C3A≤5.0%、C4AF≥16.0%, 因此道路硅酸盐水泥熟料的配料必须实行低铝高铁的配料方案。于是我们生料配料取消了页岩, 采用灰石、砂岩、铁矿三组分配料。原材料的化学成分见表1。
由于取消了页岩采用砂岩配料, 而砂岩的硬度较大, 易磨性较差, 同时砂岩中有部分结晶的SiO2, 易烧性较页岩差, 对此, 我们采取严格控制生料细度、适当提高入窑物料分解率的措施来提高生料的易烧性, 控制出磨生料细度80μm筛筛余≤12.0%、0.2mm筛筛余≤1.5%, 控制入窑物料分解率在90%～95%。
道路水泥的两项关键性指标干缩率和耐磨性主要取决于熟料中的C3A和C4AF含量, 因此, 在配料方案确定后, 生产中要力求做到出磨和入窑生料的稳定, 以保证熟料三率值的稳定。我们控制熟料的三率值为:KH=0.92±0.02、SM=1.9±0.1、AM=0.85±0.1。在研制阶段我们根据现有原材料及煤灰分析情况控制相应的出磨生料三率值为:LSF=104±2.0、SM=1.9±0.1、AM=0.75±0.1。我们利用先进的X—荧光分析仪对出磨生料每小时检测一次, 做到了适时监控, 并根据检测结果由QCS率值配料系统进行计算, 得出新的生料配比, 并照此执行, 最大限度地做到了生料成分的稳定和均匀。
高铁熟料在煅烧过程中其液相出现温度较低, 烧结范围窄, 液相量在较窄的温度范围内急剧增加, 液相粘度低。这种情况一方面有利于硅酸盐矿物的生成和fCaO的吸收, 另一方面又容易造成窑内结圈、结球等不正常工况的出现, 给操作带来一定难度, 同时也会严重影响熟料质量, 因此, 熟料煅烧是研制道路水泥关键的一环。宜加大外风开度, 采用长火焰、薄料快转的煅烧方法, 在控制上适当提高窑尾和分解炉温度, 控制入窑物料分解率在90%～95%, 以减轻烧成带的热负荷, 在稳定窑速 (3.9r/min) 和喂料量 (80t/h) 的前提下, 通过加减煤量和一次风量, 稳定窑的热工制度, 控制熟料结粒细小均齐, 保持升重稳定 (1400g/L左右) , 控制f Ca O≤1.0%。由于窑速加快, 熟料产量比硅酸盐水泥熟料有所提高, 且煤耗有所下降。道路水泥熟料的化学成分、矿物组成及率值见表2。
对研制的道路水泥熟料进行了物理性能检验, 检验结果见表3。
3 道路硅酸盐水泥的磨制
石膏掺加量对道路水泥而言, 不仅可以调节水泥的凝结时间, 更重要的是适当增加水泥中SO3的含量能提高水泥早期强度和抗干缩性能。我们使用的是二水石膏, 成分比较稳定, 在道路水泥粉磨过程中我们控制石膏掺量在5.0%, 相应水泥中SO3的含量在2.6～3.0之间。使用的混合材为粒化高炉矿渣, 我们控制其掺量为8.0%。道路水泥的粉磨细度是一个重要参数, 细度太粗会导致早期强度低, 粉磨过细则会增加水泥制件的干缩, 因此我们在生产过程中严格控制出磨水泥细度, 80μm筛筛余≤2.5%, 比表面积控制在320～360m2/kg范围内。所生产的道路水泥完全满足52.5级道路水泥国家标准的要求。道路水泥的物理性能见表4。
4 结语
(1) 随着国家高等级公路的飞速发展, 对道路水泥的需求将会急剧增大, 而广大道路施工部门仍然使用普通水泥混凝土进行路面建设, 因此, 水泥生产企业应抓住这一有利契机, 及早开发生产出道路硅酸盐水泥, 以适应市场及客户的需要。
(2) 道路水泥的两项关键性指标干缩率和耐磨性主要取决于熟料中的C3A和C4AF含量, 因此, 在配料方案确定之后, 生产中要严格控制生料成分的均匀性, 以确保熟料三率值的稳定。
(3) 高铁熟料在煅烧过程中液相出现温度低, 烧结范围窄, 可能会导致窑内结圈、结球等不正常工况出现, 在操作上宜采用长火焰、薄料快转的煅烧方法, 力求避免不正常工况的出现。
新型干法水泥生产线 篇2
新型干法水泥生产线危险性分析
依据新型干法水泥生产线的工艺特点,对生产工艺过程中的.危险、有害因素进行分析,并介绍了常用的几种危险性分析方法,利用这些分析方法,对企业进行危险性分析和控制,取得了较好的效果.
作 者：卢春雪 LU Chun-xue 作者单位：中钢集团武汉安全环保研究院,武汉,430081刊 名：工业安全与环保 PKU英文刊名：INDUSTRIAL SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION年，卷(期)：200632(6)分类号：X9关键词：水泥生产 危险性 分析方法
新型干法水泥生产线 篇3
1 新型水泥干法生产线设备管理
1.1 创新机制, 强化设备管理制度
由于新型水泥干法生产线不同于一般的生产线, 其不仅设备体型大, 种类多, 结构复杂, 性能多样化, 而且每个设备之间都存在各种连锁关系, 整个生产线就是由大量的设备串联组成的一个生产链, 其中的每个设备都有各自的不可或缺的地位, 任何一个设备小到一个阀门罢工都会造成整个系统运转中断, 给企业带来巨大的经济损失。所以, 设备管理人员要转变传统的管理理念, 提高对设备管理的新的认识, 将各种设备管理方法当作一门科学来对待。同时要加强设备管理人员的培训工作, 不能只表现于形式上, 而要由专门部门负责人组织培训, 并针对不同岗位的设备管理人员进行不同的培训内容, 大大提高各部门管理人员以及全员用好设备的意识, 树立设备全员管理的概念。
1.2 加强设备润滑管理系统
新型水泥干法生产线设备的润滑是保证设备正常运行, 节约能源, 减少维修率, 延长设备使用寿命的关键, 不过涉及到很多环节, 例如采购、保管、技术、维修等等, 所以其管理需要注意的地方有很多:1) 要根据不同的设备选择使用不同种类和品质的润滑油;2) 选购润滑油时要根据设备的实际性能以及运转条件, 注意润滑油的物理、化学性能指标, 并综合考虑经济效益, 在能保证所有设备润滑条件的前提下, 减少润滑油的种类和型号, 降低其管理费用;3) 设备的润滑管理要落实到每位管理人员头上, 明确他们的职责, 在日常用润滑油时, 注意油质的保证, 定期对设备润滑油品采用现场抽样检验, 及时掌握油品的使用情况。当设备润滑出现故障时, 要全面了解故障产生的原因, 采取及时有效的控制措施, 确保设备的安全运行。
1.3 建立设备预防维修监控系统
预防维修监控系统不仅能够频繁的连续的对设备的运行参数进行检测, 时刻监控设备的运行状态, 还能够定期对设备的运行状态进行分析, 通过数据分析来判断设备是否要出故障或损坏。1) 对于新型水泥干法生产线上大的振动频率比较大的设备, 在其轴承处安装振动检测装置, 因为振动零件的材料疲劳破坏以及磨损与振动速度成正比, 管理人员要根据监控系统记录的数据进行及时记录, 并和维修人员共同分析, 找出故障原因以及采取相应的维修措施;2) 水泥生产线设备的温度检测, 要分为两部分, 一部分为生产工艺过程产生的高温, 另一部分为零件运动摩擦产生的热升温, 这需要进行连续监测, 并由监控系统反映出来, 一旦超过允许温度范围, 就得立刻采取措施进行降温;3) 在对设备功率检测时, 要注意设备是否为空负荷或过负荷, 空负荷时要注意设备安装调整是否有问题, 可能会导致在负荷运转时超载, 影响设备的安全运行;过负荷时, 管理人员要及时调整工艺操作参数, 若发现时机械或电气设备问题, 要及时通知维修人员来处理。
2 新型水泥干法生产线的设备维修
2.1 培养专业素质的维修队伍
对于新型水泥干法生产线设备的特殊情况, 必须建立优秀的专业维修队伍, 不同设备由不同的专业维修队伍承担, 维修队伍在每次设备检修前要进行设备诊断, 并制定周密细致的检修计划, 然后根据诊断结果进行专业的维修。
2.2 水泥厂关键设备的诊断维修
2.2.1 回转窑
回转窑是新型水泥干法生产线上关键设备之一, 其故障有很多种, 当出现轮带托轮间压铅丝, 筒体发生变形时, 说明个别托轮轴承过热、振动或轴瓦拉丝, 此时要调整托轮位置, 将吃力较大的托轮远离窑体, 吃力较小的托轮靠近窑体;当测量筒体表面温度大于400摄氏度, 并检测到筒体有无损探伤, 化验筒体绣片有被氧化、氯化或硫化现象, 可能会导致热端筒体出现裂纹, 这时要更换导热系数更大的耐火砖, 并保持筒壁通风降温, 对于出现氧化、氯化和硫化的筒壁材质采取相应的预防措施;当测量筒体变形以及轮带和垫板之间的间隙过大, 可能会导致冷端筒体出现裂纹, 此时调托轮低裂纹处轮带的中心高, 同时增加垫板厚减少轮带与垫板之间的距离。
2.2.2 球磨机
当边缘传动小齿轮与圆齿表面损坏时, 可以用润滑剂加磨料磨去伤痕, 或用树脂加固小齿轮轴轴承, 或者改进小齿轮的装置结构;当中心传动减速机齿轮齿面出现疲劳磨损或断裂时, 可以改进热处理提高齿轮的硬度, 选择优质的齿轮, 提高齿轮的精度, 并选用优质的润滑油才能减少摩擦;当中心传动减速机轴承温度过高时, 可以重新刮瓦或调整游隙, 或者重新调整齿面接触面积。
2.2.3 大型风机
当轴承温度过高而被烧坏时, 维修时要选择高温润滑脂, 或选择较稀的润滑油, 这样可以降低轴承周围的温度, 加快散热;当轴承振动烈度大于界限范围时, 垂直超限时加固轴承座, 轴向超限时调整联轴器同心度, 横向超限时, 平衡新叶轮, 并定期对积灰叶轮进行清理。
3 总结
随着技术的不断进步, 要不断的汲取科技最新发展成果, 实现对新型水泥干法生产线设备的管理和维修水平的不断提高, 从而不断提高设备的运行可靠性, 降低其寿命周期费用, 提高企业的经济效益。
摘要：随着新型水泥干法生产技术的发展速度越来越快, 不仅创新的技术和优化的设计是影响其发展的重要因素, 其生产线的设备管理和维修也与其发展有着很大的关系。本文针对新型水泥干法生产线设备的管理和维修两方面进行着重讨论, 如何才能做好其设备的管理和维修, 保障新型水泥干法生产线工作的正常运行。
关键词：新型水泥,干法生产线,管理,维修
参考文献
[1]熊会思.新型干法水泥厂的设备维修系统讨论[J].新世纪水泥导报, 1994.
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[4]谢培顺, 唐惠香.新型干法水泥企业生产管理模式的探讨[J].新世纪水泥导报, 2002.
新型干法水泥生产线 篇4
1）石灰石破碎、输送和储存。石灰石破碎采用一台MB56/75破碎机（露天布置）进行破碎。当进料矿石最大尺寸≤1500mm，出料粒度≤75mm时，该破碎机破碎能力为500～600t/h；出破碎机的石灰石由胶带输送机送至Φ80m圆形石灰石预均化堆场（储量34100t）中进行预均化和储存，堆料机（堆料能力：800t/h）悬臂、环线连续布料，取料机（取料能力：500t/h）桥式、端面取料、中心卸料。经过均化后的石灰石由胶带输送机送至原料配料站。
2）辅助原料储存、破碎及输送。辅助原料砂岩、铁矿石由汽车运输进厂，卸至露天堆场储存。其中，砂岩露天堆场规格为60m×20m，储量5100t；铁矿石露天堆场32m×20m，储量2730t。砂岩、铁矿石合用一台PC1609锤式破碎机，当进料粒度≤600mm，出料粒度≤25mm时破碎能力为50～70t/h；破碎后的砂岩、铁矿石经胶带输送机送至原料配料站各自配料库中储存。辅助原料粉煤灰由散装汽车运进厂内，用自卸系统经管道送至原料配料站粉煤灰配料库中储存。
3）原料配料站。原料配料站设有石灰石、砂岩、铁矿石、粉煤灰四座配料库（规格均为φ12m×25m，储量分别为2200，1600，2200，770t），库底分别设有称重给料机，按设定的配比将各种物料定量给出。配合原料由胶带输送机送入立磨系统进行粉磨。4）原料粉磨及废气处理。原料粉磨采用MLS3626立磨（露天布置），其烘干热源为出预热器的废气。当进磨原料粒度90%≤75mm，产品细度为80μm方孔筛筛余<12%，入磨原料水分<8%，出磨生料水分<1%时，系统生产能力为185t/h（磨损后）。出磨生料经细粉分离器分离后与增湿塔和电收尘器收集的粉尘混合，经由斜槽、斗式提升机送至生料均化库内进行均化和储存；出磨废气经由电收尘器净化处理后，排入大气。
5）生料均化库及生料入窑。出磨合格生料经库顶生料分配器多点进入Φ18m×50mCP型（有效储量为9000t）的生料均化库进行均化，后通过卸料装置定量卸入生料入窑系统。生料入窑系统设有荷重仓，仓下设有计量及流量控制设备，经过计量的生料由斗式提升机等设备喂入窑尾预热器系统。6）熟料烧成系统与储存。熟料烧成系统由低压损单系列在线式五级预热器和分解炉（RF5/2500型，入窑分解率大于90%）、Φ4.0×60m、LBT32216新型控制流篦式冷却机组成，均为NCDRI技术。其中：①出窑熟料经篦式冷却机冷却后由链斗输送机、盘式输送机送入2-φ18×40m的圆库（有效储量2-10000t）储存，出库熟料经卸料装置、胶带输送机送至水泥熟料外运及水泥配料站；②冷却机热端的高温气体部分通过三次风管引入分解炉作为分解炉的燃烧气体，中温端的部分热气引入煤磨作为原煤的烘干热源；尾端排出的废气由电收尘器净化后经烟囱排入大气，排放气体含尘浓度（折成标况下）小于100mg/m3。
7）原煤储存及输送，煤粉制备及输送。汽车运输进厂后的原煤采用21m×113m吊车库（储量9300t）储存和预均化。吊车库内设有两个原煤仓，一方面是考虑缩短起重机的行走距离，另一方面是考虑不同品质的两种煤的搭配,仓底设有称重给料机,经计量后由胶带输送机将煤送至煤磨内进行粉磨。煤粉制备采用一台MPF1713辊盘式磨煤机，露天布置，当入磨水分≤10%，煤粉水分≤1%；原煤粒度≤50mm，煤粉细度80μm方孔筛筛余11%时，系统产量为20t/h。出磨煤粉随气流进入选粉机内分选，成品煤粉被气流带入气箱脉冲袋式收尘器收集后由螺旋输送机送入两个煤粉仓中储存，废气经净化后排入大气。煤粉仓仓底设有煤粉计量系统，煤粉经计量系统计量后分别送入窑头和分解炉内燃烧。8）矿渣烘干及输送、石膏破碎及输送。作为混合材的矿渣由汽车运进厂内卸入露天堆场储存，用铲车将矿渣送入斗式提升机,经斗式提升机送入φ2.4×18.350m的烘干机内进行烘干，其烘干能力≥30t/h（物料初水分20%，终水分1.5%）。石膏由汽车运输进厂，卸至储量4000t的露天堆场储存，后经重型板式给料机喂入PFC-1609反击锤式破碎机（当进料粒度≤600mm，出料粒度≤25mm时的生产能力50～70t/h）内进行破碎，破碎后的石膏经斗式提升机、胶带输送机送至石膏配料仓中储存。
新型干法水泥生产线 篇5
新型干法水泥生产线废气脱硝 (NOx) 目前所应用的主要工艺与技术为:分级燃烧+SNCR (选择性非催化还原法) 。二者同时应用, 脱硝效率可达70%~80%。
在烟气中NOx初始浓度不高时, 采用几乎没有运行成本的分级燃烧脱硝技术;而在NOx初始浓度较高或环保排放标准苛刻时, 同时使用分级燃烧和SNCR两种脱硝技术, 实现高脱硝效率和低运行成本的目标。
1 分级燃烧脱硝技术
利用分级燃烧技术 (包括空气分级燃烧和燃料分级燃烧) , 降低分解炉内燃料NOx的形成, 并通过燃烧过程的控制, 还原窑内产生的NOx, 从而实现系统的NOx减排。
我厂采用的是空气分级燃烧技术, 其基本原理是将燃烧所需的空气由三次风管引出来一部分, 分成两级送入分解炉, 使第一级燃烧区内空气过剩系数小于1, 燃烧生成的一氧化碳和氮氧化物进行还原反应, 以及燃烧氮分解成中间产物 (如NH、CN、HCN、NHX等) 相互作用或与氧化物还原分解, 抑制燃料氮氧化物的形成。其主要反应如下:
分级燃烧脱硝技术具有以下特点:
(1) 有效降低NOx的排放, 可达到20%以上的NOx脱除率;
(2) 将燃烧所需的空气分成两级送入分解炉;
(3) 无运行成本, 且对水泥正常生产无影响;
(4) 脱硝系统简单易行, 建设和安装周期短;
(5) 无二次污染, 分级燃烧脱氮技术是一项清洁的技术, 没有任何固体或液体的污染物或副产物生成。
2 SNCR:选择性非催化还原法
SNCR是目前工业最常用的废气脱硝方法, 同时也是目前国内外最成
熟、使用最广泛、效率最高的脱硝方法。不需要催化剂, 投资省, 工艺简单, 非常适用于干法水泥生产线。该技术是将氨水或尿素等还原剂喷入窑尾分解炉内, 与NOx进行选择性反应, 此方法须在高温区加入还原剂。依据水泥行业熟料生产线的特点, 在分解炉的适当位置喷入脱硝还原剂, 在850℃~1050℃的温度, 没有催化剂的环境下, 还原剂会优先与NOx进行反应, 生成无害的氮气 (N2) 和水 (H2O) 。一般来说, 在保证还原剂运行成本合适, 氨的逃逸量不超过10ppm的前提下, SNCR法可达到70%左右的脱硝效率。
其主要的化学反应方程式为:
为了达到高的NOx脱硝效率并将氨逃逸降到最低程度, 应该满足如下条件:
(1) 还原反应剂渗透能力强, 液滴尺寸合理, 分布均匀, 与烟气中的NOx混合良好;
(2) 选择合适的喷入点;
(3) 在反应区内维持适当的温度范围;
(4) 在反应区内获得足够的停留时间;
(5) 控制系统具有良好响应特性, 对负荷变化敏感。
3 总体性能指标
我厂为5000t/d新型干法水泥熟料生产线, 脱硝系统由中国中材国际工程股份有限公司设计建设, 系统现已调试完毕, 实测脱硝效率如表1。
由表1可见, 我厂脱硝系统分级燃烧单独投运, 其脱硝效率可达到23%, 若分级燃烧和SNCR共同投运, 其脱硝效率可达到80%。
本底NOx数值越高、氨水喷射流量越大, 脱硝效果越明显, 在之前的一次调试过程中, 本底NOx数值860 (mg/m3 (标) , 10%O2) , 只运行SNCR系统, 同样是25%浓度的氨水, 在喷射流量0.8m3/h、0.6m3/h、0.5m3/h时, 测得的平均数据分别为:187 (mg/m3 (标) , 10%O2) 、286 (mg/m3 (标) , 10%O2) 、346 (mg/m3 (标) , 10%O2) , 其脱硝平均效率分别为:78%、67%、60%。
实践验证了理论, SNCR系统的脱硝效率主要与氨水的浓度、喷射流量、预热器氨水喷射点的选择以及本底NOx的浓度有关, 除此之外, 只要设计合理, 设备质量可靠, 就可达到满意的使用效果。
分级燃烧系统在我们厂先后总共试用了近一周的时间, 就我们厂窑系统工况而言, 其具体操作方法为:C4a分料阀开度由0位开至40%的位置, C4b分料阀处于关闭状态 (作为备用系统) , 原三次风闸板开度由50%的开度关闭到40%, 即闸板下降25cm, 脱氮风管闸板阀由关闭状态向上提升40cm。操作简便易行, 预热器系统生产工艺参数没有受到任何影响, 也没有发现预热器结皮现象。
新型干法水泥生产线 篇6
目前新型干法工艺在我国水泥生产企业中占有主导地位, 近五年来迅速发展。但目前大多数投资者对如何提高生产能力往往不得要领, 本文对新型干法水泥生产线目前运转现状进行了分析, 以期能尽快提高现有新型干法窑的运转水平。
一、目前新型干法水泥生产工艺运转现状
实际生产线运转状态按照科学角度可分为三种:带病运转、正常运转、精细运转。下面主要针对生产系统予以说明。
(一) 带病运转的症状
在生产线带病运转时会出现以下状况:入窑生料不稳定, 喂料量难以合理控制, 熟料f Ca O难以控制, 熟料强度过低;煅烧时无法看清窑内火焰, 很多时候处于明显正压状态, 煅烧多为黄心熟料;窑内煅烧沉积物容易结圈或形成大球, 预热器频繁堵塞、塌料;篦冷机前壁回转窑筒体下方的熟料无法运走, 越积越高, 严重时可堵到窑口致使窑内的熟料无法排出, 熟料出机时温度过高;窑头摄像监控器、压力表、扫描器、温度表等设施损坏或指示不精确, 操作人员对此不重视;窑头窑尾粉尘排放严重超标。
(二) 正常运转的标准
在生产线运转正常时, 入窑生料份量和成分均在合理控制范围内, 入窑分解率不低于85%, 窑速稳定保持在3r/min以上, 熟料f Ca O稳定保持在1.8%以内;生产线系统各处压力均在合理范围内, 窑头压强保持微负压-30~-50Pa, 多通道或风道煤管火焰能自由调节;篦冷机熟料温度、预热器出口所排出的废气温度均属正常, 5000t/d窑的熟料热耗保持在3135k J/kg内, 1000t/d窑保持在3550k J/kg内;很少出现窑内堵塞、结圈、塌料、堆雪人等故障, 机械设备和电气设备运转正常, 窑年运转率保持在85%以上。各种检测仪表均保持在完好状态, 数据精确可靠;窑头窑尾粉尘排放的现象基本得到控制。
(三) 精细运转的指标
入窑生料、煤粉成分量均控制稳定, 熟料f Ca O上下限都能得到有效控制;生产系统无漏风现象, 窑头压强能通过窑尾高温风机来合理控制;各处热交换措施运转良好, 隔热、保温性能稳定, 每吨熟料耗电值保持在30KWH以内, 5000t/d窑熟料热耗值保持在2930k J/kg以内;所有仪表设备在专家系统的控制下运行, 并满足生产需要;窑头窑尾粉尘排放浓度保持在30mg/Nm3以内。
据以上标准来判断, 全国至少有35%的窑处于带病运转状态;10%以内的窑勉强能达到精细运转水平。
二、中控操作体会
结合上述情况, 根据个人经验列举了新型干法水泥生产线水泥窑中控操作中容易出现的几个方面问题, 以便于水泥生产企业的技术交流。
(一) 合理匹配风、煤、料
目前新型干法水泥窑系统中都配有气体分析装置, 这种装置能对系统中的气体参数, 例如、CO含量和浓度做精确分析, 以便于对系统进行操作调整, 在实际操作中, 要在保证熟料质量的情况下来对喂煤量进行调整, 以及在保证煤粉燃烧充分的情况下来调节风量, 在操作上体现为:控制系统含量, 避免出现CO, 通过分析气体将过剩空气系数控制在合理范围内, 避免盲目增大风量导致的热损失, 降低高温风机的能耗。同时, 窑内煅烧温度和入窑空气量可通过浓度值直接反映出来。浓度偏小时, 窑内煅烧温度较低, 入窑空气量较为缺乏, 因此要提高煅烧温度, 增大风量操作;浓度偏大时, 则要适当减少喂煤量和风量, 以确保系统操作稳定。
(二) 准确判断窑内煅烧状况
据经验来看, 若二次风温在1200℃以上, 则煅烧温度高, 出窑熟料结粒良好, 操作中要减少喂煤量并适当降低窑尾温度;若二次风温处于1100℃以下时则煅烧温度偏低, 熟料容易出现煅烧不充分的现象, 需要增加喂煤量, 加强窑内煅烧;若二次风温呈大幅度下降, 篦冷机压力较低, 机头出现“堆雪人”的状况时, 要及时停窑并通知生产部门进行现场检查清理。
(三) 根据原料变化来判断突发变化
水泥窑操作人员要了解关注原料、煤磨的操作系数, 例如入磨废气温度较低时, 说明石灰石质量上乘, 含土量少, 在进行配料时要增加黏土质原料的比例;废气温度较高时, 则说明石灰石质量较差, 含土量高, 配料时要增加石灰石的比例, 操作人员在做出入窑预测后要及时联系质量调度并作出相应配料调整, 避免出现石灰石离析或取料机故障等情况, 保证出磨生料成分稳定。
(四) 停窑操作
若遇到设备出现故障或计划检修时需要停窑, 在操作上要依次按照止煤、止料、压风、减窑速的顺序来进行。在接到停窑通知后操作人员要根据实际停窑时间进行反推, 预计所需煤粉量来确定磨机停磨时间, 当分解炉煤粉仓位处于8%~10%时开始减产, 分解炉一旦断煤后立即转空喂煤秤, 调整系统风量, 用悬浮预热器窑控制喂煤量, 同时要根据窑头煤粉仓来计算喂料缓冲仓的生料量, 保证停窑后处于空仓状态, 当窑头煤粉仓告罄时, 转空喂料缓冲仓, 止料后窑头喂煤量设为2~3t/h, 保证能继续煅烧20~30min, 避免窑内存有生料, 窑头煤粉转空后, 按倒空窑进行操作, 要注意的是合理控制好窑速, 不能过慢, 避免因窑速太慢窑内窑皮变长变厚, 增加倒空窑时间和电耗, 影响检修效率。
三、生产管理
(一) 运用现代化管理手段
首先, 水泥生产企业要建立起资源共享的计算机信息网络系统, 包括设备资产管理系统、设备状态管理系统、人力资源管理系统、设备维保费用管理系统、设备投资规划管理系统等等;其次要加强设备状态的检测工作, 及时准确的发现设备故障, 以便于顺利解决问题;最后企业要设立故障诊断工程师, 添置必要的设备检测仪器, 包括红外线测温仪、测速仪、信号采集仪、轴承分析仪等等。
(二) 加强设备管理人员的培训
水泥生产设备带病运行现象严重, 因此要做好设备维修保养和设备管理人员的培训工作, 建立起优秀、高效的专业化维保队伍, 水泥企业的生产设备, 如窑、篦冷机、磨机、风机、电机、除尘设备等, 不同设备由不同专业的维保队伍承担责任, 维保费用实行总承包制。在设备检修前要先进行设备诊断, 详细制定以水泥窑检修为主线, 其他项目为支线的检修计划, 具体检修时间一般为每年2次, 粉磨系统设备检修周期则视水泥销售情况而定。
(三) 转变思想, 提高认识
新型干法水泥生产管理的过程即在特定的环境中采用相应行政手段、经济财务手段、工程技术措施对水泥生产进行全过程、全方位的监控群体行为, 以提高设备投资效益为目标。这就需要生产管理人员转变思想, 提高认识, 由传统的管理方法向现代化管理方法过度, 建立健全的安全制度和措施, 将设备操作安全和生产人员安全放在首位;加强对生产线车间设备保养和卫生的监管, 将责任落实到生产人员身上, 减少设备的故障率, 定期对生产设备做出评估和要求, 延长设备的使用周期。
结束语:
随着新型干法水泥生产技术的逐渐成熟, 相应的中控技术和生产管理水平也得到逐渐提升, 目前越来越多的水泥生产企业开始采用新型干法水泥生产线, 要从根本上提高生产线的运行效率, 同时保证生产质量和安全, 就要从物料把控做起, 因地制宜, 处理好外在因素和内在因素, 全面实现生产线高效率、高质量的运行。
摘要：新型干法水泥生产线以先进高产、节能环保等技术优点被广泛应用于我国水泥生产企业, 不仅实现了自动化生产水泥, 而且还顺应了我国可持续发展战略节能减排的要求。本文结合实际, 对新型干法水泥生产线在生产过程中的中控操作和生产管理方面出现的问题进行了分析, 并提出了相关策略。
关键词：新型干法水泥,生产操控,生产管理,策略分析
参考文献
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[2]张加良.新型干法水泥生产线烧成与冷却过程控制研究[D].济南大学, 2011.
[3]雷振山, 温平.新型干法水泥生产线节能减排监控技术研究[J].唐山学院学报, 2012, 25 (3) :68-70.
[4]房喜明.新型干法水泥烧成与冷却过程工况识别系统的研究[D].济南大学, 2010.
新型干法水泥生产线 篇7
1 生产线简介
该项目年产熟料403万吨 (其中189.6万吨用于复配水泥) , 年产矿渣粉120万吨 (其中88.55万吨用于复配水泥) , 年产水泥335万吨。熟料烧成采用高固气比悬浮预热分解技术, 熟料冷却采用第四代篦式冷却机, 水泥制成、矿渣制成、生料制备及煤粉制备均采用立式辊磨粉磨系统。
2 热量利用分析
该项目窑尾、窑头热风主要用作生料粉磨、煤粉制备、水泥粉磨以及矿渣粉磨等环节的物料烘干热源, 单条生产线窑头、窑尾热风利用分析见表1, 其中风量为标态数据。
从表1可以看出, 生产线窑尾热风利用率为91.18%, 窑头热风利用率为83.19%, 余热利用效率较高, 但是依然有部分热风未得到充分利用, 尤其是窑头存在18.43GJ/h的余热资源, 节能潜力较大。
3 废气余热利用方案选择及系统设计
3.1 方案选择
结合国内外水泥余热利用方面的经验和实例, 根据该生产线窑炉余热利用的特点制订方案, 见表2。
由于本项目采用的是能够有效降低水泥窑炉出烟温度的高固气比悬浮预热分解技术, 因此窑头出烟温度较低 (250~270℃) , 而方案一和方案二均对出烟温度要求较高, 加之项目所在地水资源短缺, 而方案一和方案二耗水量较大, 同时考虑工程造价、占地面积等因素, 本项目采用方案三, 利用窑头废气余热作为供暖供热热源, 满足厂区13 587m2的供暖及供热需求。
3.2 系统设计
本项目设置两台余热换热器 (互为备用) , 一、二号线窑头各设一台, 利用窑头废气余热作为全厂供暖供热热源, 由窑头引风至余热换热器, 水被加热后由热水循环泵送往全厂各用热点。
3.2.1 余热利用引排风系统
系统热风引自窑头至矿渣磨热风管, 无需预先除尘, 无需单设引风设备, 含尘热风通过换热器加热冷水, 系统出风口与窑头除尘器进风管连接, 系统集灰经链式输送装置统一送入窑头收尘集灰传送系统。窑头换热器引排风系统如图1所示。
系统所用余热换热器采用了防磨防气塞技术, 因此系统入口废气无需预先除尘;系统直接利用窑头尾排风机动力配风, 无需单设引风设备, 大幅降低了投资成本;同时, 本系统简化了操作, 通过远程调节进风阀和出风阀即可实现水温控制, 大幅降低了运行管理成本。
3.2.2 余热利用水系统
考虑到生产线常规检修停窑、事故停窑、错峰生产停窑等因素, 本项目同时设置一台燃煤热水锅炉作为系统辅助热源。
采暖供热系统采用循环给水, 用水水源由厂区生活给水管网提供, 经软化处理后供至余热换热器和锅炉。当余热换热器正常使用时, 锅炉作为中间储水容器。当两台余热换热器均无法正常工作时, 启动燃煤锅炉房, 继续给全厂供热。余热利用水系统见图2。
4 运行效果及前景
自2014年4月和7月相继完成1号、2号余热换热器的调试工作以来, 该系统已稳定运行1年, 相比燃煤锅炉供热系统, 系统全年实现节能2 592吨标准煤, 减排6 895吨CO2, 减排57吨SO2。
废气余热简化利用系统在该生产线的工程实践证明, 在新型干法水泥生产线, 尤其是受资金投入、水资源及安装空间限制较大的水泥企业, 利用废气余热进行厂区供热供暖的方案简单、经济、切实可行, 节能减排效益显著。然而, 废气余热简化利用系统在案例企业的应用中, 依然存在供热能力过剩导致一定量的能量浪费的现象, 希望后续研究及工程实践能够探索周边区域供热等方式, 深度挖掘节能潜力, 为水泥行业的绿色低碳发展进一步贡献力量。
参考文献
[1]Kabir G, Abubakar A I, El-Nafaty U A.Energy audit and conservation opportunities for pyroprocessing unit of a typical dry process cement plant[J].Energy, 2010, 35 (3) :1237-1243.
新型干法水泥生产线 篇8
1 烧成系统简介
该公司拥有一条由天津水泥工业设计研究院设计的5 000t/d生产线, 2009年10月点火投料。烧成系统采用第三代TTF型分解炉及五级双列预热器系统、三档Ф4.8m×72m回转窑、第三代充气梁式冷却机, 窑头燃烧器为传统三通道燃烧器。
2 脱氮技术方案综述
2.1 采用分解炉助燃空气分级燃烧技术
该技术基本原理为:将燃烧所需的空气量分成两级送入, 燃料在第一级燃烧区 (贫氧区) 富燃料条件下燃烧, 燃烧生成的CO与NOx进行还原反应。同时, 燃料氮化合物分解成中间产物 (如NH、CN、HCN和NHx等) , 各组分相互作用或与NOx发生还原反应, 抑制了燃料NOx的生成。
在第二级燃烧区 (燃尽区) 内, 将燃烧用空气的剩余部分以二次空气的形式输入, 形成富氧区, 将剩余的CO氧化成CO2。
实际运行中, 通过控制三次风总管阀门开度和上行三次风管阀门开度, 调整进入分解炉不同部位的三次风量, 同时调整不同的下料比例, 控制炉区温度, 通过组织燃烧, 控制不同区域CO含量, 还原NOx, 从而实现系统的NOx减排。
2.2 采用SNCR技术
SNCR属于燃烧后控制技术, 是将氨水或尿素等氨基物质在一定的条件下与烟气混合, 在不使用催化剂的情况下将NOx还原成氮气和水。
SNCR在实验室试验中可以达到90%以上的脱氮率。应用在水泥工业上, 通过调节氨水的用量, 脱氮率可以在50%～75%之间。
3 脱氮技术使用过程中应注意的要点
1) 空气分级燃烧时要充分考虑三次风的分配对窑况的影响。脱氮管阀门开度过大, 容易导致系统风量分配失衡, 不利于窑系统的高效运行。脱氮管阀门开度一般控制为10%～15%。
2) 氨水喷射的过程对于喷入点的烟气温度水平非常敏感, 合适的温度为850～1 050℃, 也就是所谓的“温度窗口”。一般来讲, 影响SNCR反应的关键因素有:反应温度、氨氮 (NH3/NO) 摩尔比、NOx初始浓度、烟气中O2浓度和停留时间等。操作中氨水喷入点的温度不宜控制过高, 以 (890±10) ℃为宜, 否则, 氨水易提前分解, 影响后续脱氮反应工序。
3) 设备密封问题要引起重视, 以免现场局部部位氨水泄漏, 导致二次污染。氨水储存罐至喷氨小罐管道之间最好使用单向截止阀, 大罐管道上最好采用电动阀门并采用自动控制。
4 实施脱氮技术后相关生产技术参数及废气监测数据
实施脱氮技术后相关生产技术参数及废气监测数据见表1。
5 成本评估及技术可行性评价
该生产线分级燃烧和SNCR技术一直联合使用, 脱氮管阀门开度10%, 氨水喷入量为300kg/h, 废气总管排放量大约在440mg/m3 (标态, 折算为NO2, 以10%氧含量为基准, 下同) , 窑产量为5 600t/d, 吨熟料氨水消耗1.29kg, 吨熟料增加成本1.55元 (氨水价格以1 200元/t计) 。考虑到排污费的减少及相关政府资金补助, 所增加的成本在可接受范围内。
从技术效果上来看, 废气总管的NH3含量为1～2ppm, 可以忽略不计;NOx含量最低达到440mg/m3 (实施脱氮技术前NOx排放量为801mg/m3) , 根据在线全程监测结果, 一般为450mg/m3, 极少数情况下达到540mg/m3。综合各方面监测数据来看, 达到了GB50259—2008的要求, 效果较为明显。
新型干法水泥生产线 篇9
随着我国经济的飞速发展, PVC工业产业也得到快速的增长, 生产装置能力不断扩大, 装置规模日趋结构合理化, 工艺技术水平也不断提高。电石渣是电石法生产聚氯乙烯 (PVC) 过程中电石水解反应的副产物。将电石渣用于制水泥是大量处理电石渣的有效途径, 对新型干法电石渣制水泥熟料工艺的进行改造也是解决水泥生产应用的重要课题之一。
二、新型干法电石渣生产水泥熟料工艺特征及流程
电石渣与石灰石的物理特性、化学特性均有较大的差异, 这些差异势必对利用石渣作为钙质原料煅烧水泥熟料的工艺设计与传统的新型干法工艺有一定的差别, 在工程设计的各个环节要求具体如下:
1电石渣预处理系统
电石渣的预处理系统包括电石渣的初级脱水系统、机械脱水系统、滤饼输送系统、烘干及集尘系统、干粉储存等不同的阶段。电石渣对预处理过程中的要求如下:
1.1初级脱水系统
新型干法工艺产生的电石渣浆体同含量较低, 在初步的脱水工艺中, 一般采用自然沉降的方式进行处理, 然后进入机械脱水系统。经过自然沉降后, 电石渣浆体的固含量会上升, 水分含量增加, 不同工厂的电石渣其保水性不同, 经过浓缩后的电石渣浆体水分含量也不相同。
1.2机械脱水系统
电石渣机械脱水方式较多, 由于其具有良好的保水性, 目前一般采用板框压滤机对电石渣脱水, 当压滤系统控制较好时, 电石渣滤饼可以获得较低的水分, 而且水分比较稳定。对后续的输送及烘干过程均有利;当压滤系统控制较差时, 则电石渣的水分波动较大, 而且电石渣的水分较高, 对后续的输送及烘干过程均不利。
在电石渣的烘干过程中需要电石渣滤饼均匀喂料, 因此要求电石渣滤饼卸料稳定、水分稳定。板框压滤机的工作过程是间歇操作, 因此需要多台压滤机组合形成一个工作单元进行循环来满足电石渣滤饼的连续稳定下料。目前一般情况下选择5台压滤机作为一个操作单元, 需要较高的操作水平方可满足生产要求。
1.3电石渣滤饼输送系统
经过压滤后的电石渣需要输送进入烘干系统, 对于距离较短的情况可以采用链板式输送机输送。目前也出现了采用管道泵送电石渣, 其优点比较明显, 但其故障率较高, 使用效果不太理想。因此对电石渣滤饼的输送一般仍然采用皮带机输送, 在输送过程中, 需要对皮带的选择和输送角度进行慎重选择。一般情况下, 输送电石渣的皮带机倾斜角度越小越有利;对皮带机的选择与普通的皮带输
送机选择方式有所不同, 在选择的过程中将兼顾皮带机的输送能力和物料撒落等问题。
1.4电石渣烘干系统
随着生产工艺的不同, 对电石渣的烘干系统选择也不同:当电石渣的使用量较小, 其对石灰石的替代率在15%以下时, 将电石渣直接喂入生料磨就可以满足烘干要求。当电石渣利用的规模扩大, 则需要预先烘干电石渣, 目前采用的烘干装置主要有两种:回转式烘干机、锤式烘干破碎机。当使用回转式烘干机时, 电石渣烘干系统与水泥熟料烧成系统相互独立。当使用锤式烘干破碎机时, 一般与窑尾预分解系统相结合, 采用窑尾排出的高温烟气作为烘干的热源, 预热器的级数则根据烘干对烟气温度的要求进行调整, 一般设计为两级, 预分解系统与烘干系统使用同一套废气处理系统。
1.5电石渣集尘系统
电石渣经过烘干后的集尘系统一般采用两级收尘的方式, 一般首先采用旋风收尘器进行初步集尘, 然后采用袋收尘器或者电收尘器进行收尘, 达到大气污染粉尘排放指标, 同时尽可能地收集电石渣干粉。在集尘系统中, 初级旋风收尘系统变化较小, 但第二级收尘系统与电石渣的烘干方式有关, 当采用锤式烘干破碎机烘干时, 烟气中的水蒸气含量很高 (高达38%) , 普通的袋收尘器难以满足运行要求, 一般采用5电场的电收尘器收尘。
2生料制备系统
2.1生料制备系统工艺
电石渣的原始粒度较细, 满足生料对细度的要求, 但是在烘干的过程中, 颗粒之间发生聚结现象, 造成烘干后的电石渣粒度较粗, 不再满足生料对粒度的要求, 因此需要对电石渣再次进行粉碎。当采用烘干破碎机烘干电石渣时。解决烘干后的电石渣粒度较粗的问题可以从两方面去进行:第一, 可以将电石渣重新投人生料磨中完成粉磨, 同时完成与其它物料组分的初步混合;第二, 在烘干的过程中进行分选, 粗粉返回烘干破碎机循环, 细粉则作为产品收集, 与其它物料的混合则采用其它的混合方式。可知, 当电石渣的细度满足生料要求时, 电石渣不再需要粉磨, 可以直接参与生料配料。
2.2储存及计量系统
电石渣经过干燥后具有良好的流动性, 同时粒子之间的粘附力较强, 在储库内容易压实, 给稳定卸料带来了困难。当储库内的料位太高, 下层的电石渣被压实, 卸料比较困难, 而使用压缩空气时则一涌而出。不能稳定卸料;而储库内的料位太低时, 电石渣没有经过压实, 其流动性得不到控制, 卸料时一涌而出, 无法控制, 因此电石渣储存需要选择一个合适的储库, 保证电石渣卸料的稳定。电石渣在生料中的比例很大, 其准确计量对生料的质量稳定影响很大。在实际工程设计中必须选择计量能力大、精度高、扬尘小的计量装置, 另外物料卸料的不稳定给配料的准确计量造成很大的困难, 使生料质量波动大, 工况难以稳定, 熟料的质量也得不到保证。
2.3输送系统
电石渣干粉颗粒细小, 容重较低, 粉体的基本特性也与石灰石生料的有一定的差别。其输送方式和输送装置都需要根据电石渣的特性来设计, 不能套用传统的生料输送方式。电石渣粉体流动性良好, 采用传统的皮带输送装置不能满足输送量的要求, 而且扬尘太大, 电石渣较低的容重要求输送装置的规格较大。
3预热预分解工艺
采用湿式电石渣作为钙质原料煅烧水泥熟料时, 将电石渣烘干系统与预分解系统进行整合, 采用窑尾预热器的高温烟气作为烘干的热源。电石渣烘干系统和预分解系统共用一套废气处理系统, 为了满足高水分电石渣的烘干要求, 窑尾预热器排出的高温烟气的温度、气体量必须受到相应的控制, 需要根据电石渣的水分的变化, 灵活调节高温烟气的温度。当电石渣的水分较高时, 烘干烟气需要较高的温度和气体量, 反之亦然, 但都必须同时满足电石渣生料预热预分解的要求。
由于需要烘干水分较高的电石渣, 预热器出口的烟气温度较高。这样预热器的级数必然较少, 当电石渣的水分变化时, 对预热器的级数要求也会发生变化, 因此在预热器系统还需要采用分料的方式, 即多点喂料来实现对高温烟气温度的灵活控制。
当湿式电石渣采用烘干破碎机进行烘干时, 一般采用与窑尾预分解系统进行整合, 采用窑尾预热器排出的高温烟气作为烘干热源, 则必须将预分解系统与烘干系统一体化操作, 包括电石渣的喂料、生料喂料、燃料喂料、生料分料等。
4回转窑煅烧系统
从前期试验情况看, 当生料的细度满足要求时, 电石渣生料的易烧性良好。当入窑生料的温度在750℃以上时, 回转窑的规格不需节能降耗科学发展。要进行针对性设计, 按照常规的回转窑规格即可以满足熟料煅烧要求;当人窑生料的温度较低时则需要对回转窑的能力进行进一步的核算, 一般情况下可以采用适度放大回转窑的规格来满足熟料产量的要求。
5水泥制成系统
电石渣与石灰石分解后得到的Ca O的烧结性能不一样, 晶体结构也不一样, 利用电石渣制水泥熟料得到的主要矿物的晶体形态也不一样。利用电石渣生产的水泥熟料可以获得较高的强度, 同时易磨性良好, 因此水泥制成系统的单位能耗相对较低。
三、总结