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分析水泥厂湿法改半干法生产的可行性

时间:2015-01-21返回列表

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关于水泥厂湿法工艺改造有两种,其一是直接改全干法生产,特点是废弃湿法料浆制备系统,另建干法生料制备系统;其二是采用介于干法和湿法之间的半干法生产工艺,特点是保留原湿法料浆制备系统,增加料浆粒滤脱水艺。专家解析,半干法改造相对简便,并且同样可以实现节能降耗、降低成本的目的,同时亦可作为进一步改造全干法的其一步。下面主要分析一下湿法改半干法的可行性。

回转窑

1、关于湿法改全干法的投资

湿法改造干法时,将水泥回转窑的筒体截短改成新型干法窑,如旋风预热器窑(SP)或带分解炉的旋风预热器窑(NSP)。在其改造时,不仅从原料准备到生料制备都要改成全干法生产,而且需要新建原料预均化设施和生料均化设施;对于原回转窑系统,一般仅能利用部份简体、支持托轮及个别传动装置,改后的回转窑传动和冷却机皆因能力过小而需重新配置。

根据预算,在湿法改全干法的过程中投资费用过大,原料预均化设施、生料粉磨设备、生料均化库及窑尾喂料装备及窑系统改造费用可达新建烧成车间的一半以上的费用,鉴于湿法直接改全干法可利用的设备有限,其价值即使远低于再改造的费用,因此,湿法改半干法是目前比较可行的生产方案。

2、关于节能的可能性

回转窑石水泥厂的心脏,对于采用不同窑型的水泥厂,其熟料的烧成热耗差异较大,如带内部预热装置的湿法窑和干法长窑,熟料烧成热耗值大致分别为1400~1500和1100kcal/kg,带一级、二级、四级预热器的干法窑则大致分别为1000、900、800kcal/kg,带五级、六级预热器NSP和高效低却机的分别为720和<700kcal/kg。由此可见,现代化水泥厂通过采用带分解炉的高效低阻六级旋风预热器和高效冷却机,可使熟料热耗降低至700kcal/kg以下。

在熟料烧成过程中,每1kg熟料生成热约需400kcal/kg,余下约300kcal/kg的热量均因各种情况被损耗掉。六级旋风预热器NSP窑热平衡情况为:窑简体表面散热损失热值为30kcam/kg,预热器、分解炉表面散热损失35kcal/kg,冷却机系统热损失115kcal/kg,出级预热器废气带走热损失145kcal/kg,熟料生成热耗值400kcal/kg,生料和燃料带入的热量一25kcal/kg,总热耗700kcal/kg。

从理论上计算,一级旋风预热器出口的废气温度约28o~300℃,每1kg熟料对应的废气量约为2.0kg/kg,所含热量足以烘干原料中9~10%的水份(含磨机粉磨发热量)。考虑到生料粉磨时的热损失,在窑磨同步运转的情况下,实际可烘干原料中8~9%的水份。在工厂正常生产时,一般生料粉磨车间每天运转18~19h,停磨期间窑尾废气热量就全部损失掉,若按前述热平衡计算,即使是采用带化解炉的新型六级旋风预热器,其口的废气热量也只能烘干原料中5~7%的水份。

综上所述,当工厂的原料综合水份含量大于7%时,采用带分解炉的四至六级旋风预热器的废气,是不能满足原料水份烘干要求的,需要增设热风炉来补充热量。为了维持工厂的正常生产,除力求采用低水份原料外,亦可调整窑、磨同步运转以充分利用窑尾废气热量,或者通过调整窑系统的热耗来满足原料烘干的要求。按上述分析,当湿法水泥厂的原料综合水份大于7%时,即使是改造成全干法一步到位的较优技术,在节能降耗上也不一定是较好方案,首要选择还是介于干法和湿法之间的半干法生产工艺。

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