第一篇:水泥工業(yè)發(fā)展報(bào)告
受基本建設(shè)需求拉動(dòng),水泥工業(yè)出現(xiàn)產(chǎn)銷兩旺的可喜局面,但是區(qū)域性差別也在加大。總體來說,2008年上半年水泥工業(yè)的特點(diǎn)是:
一是結(jié)構(gòu)調(diào)整加快,新型干法水泥發(fā)展穩(wěn)步上升;二是節(jié)能減排邁出步伐,成效明顯,余熱發(fā)電項(xiàng)目在水泥固定資產(chǎn)投資的比重加大。三是大集團(tuán)加快并購,市場整合和重組取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。
一、結(jié)構(gòu)調(diào)整加快
今年以來,全國水泥投資較去年有較大漲幅,同比增長54.27%。從投資方向看,主要是結(jié)構(gòu)調(diào)整項(xiàng)目,新型干法水泥的比重由年初的50%上升到53%。從投資布局看,投資增長較快的主要是中西部地區(qū)。從產(chǎn)量增長看,中西部地區(qū)增速已高于東部地區(qū)。新建成投產(chǎn)的生產(chǎn)線70%以上是日產(chǎn)4000 噸以上規(guī)模。此外,余熱發(fā)電項(xiàng)目的投資也大幅增加。
二、節(jié)能減排邁出步伐
通過新型干法工藝替代落后工藝、企業(yè)節(jié)能降耗技術(shù)改造和加強(qiáng)管理,2007年噸水泥綜合能耗比2005年減少了5kg標(biāo)準(zhǔn)煤,降低幅度達(dá)4.55%。今年1-4月份,通過新型干法工藝替代落后工藝,水泥行業(yè)節(jié)能184萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。預(yù)計(jì)年內(nèi)僅此一項(xiàng)可節(jié)能近400萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
當(dāng)前利用水泥窯進(jìn)行余熱發(fā)電方興未艾。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),到2007年底,全國已建成純低溫余熱發(fā)電生產(chǎn)線24條,裝機(jī)容量112780kw,實(shí)際發(fā)電能力127300kw。2008年上半年,投產(chǎn)18套生產(chǎn)線,裝機(jī)容量136500kw,下半年可投產(chǎn)31套生產(chǎn)線,裝機(jī)容量287800kw。預(yù)計(jì)到今年底,純低溫余熱發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)到537080kw。水泥工廠余熱發(fā)電,對(duì)水泥行業(yè)節(jié)能降耗減排起到了非常積極作用。
三、大集團(tuán)加快并購
以海螺水泥、冀東水泥、中國建材、中材集團(tuán)等一批國家重點(diǎn)支持的大型水泥企業(yè)集團(tuán)加快了建設(shè)和并購重組的步伐,今年并購的特征是大企業(yè)集團(tuán)跨省份的連片區(qū)域并購,依托老線,擴(kuò)大規(guī)模,提高集中度。重新布點(diǎn),另建設(shè)新線的速度放緩。外資拉法基、豪西姆、海德堡、crh等跨國公司和臺(tái)泥也加快拓展在中國大陸的水泥業(yè)務(wù),積極參于我國水泥工業(yè)的并購重組。
第二篇:抓住機(jī)遇 轉(zhuǎn)變水泥工業(yè)發(fā)展方式一
抓住機(jī)遇 轉(zhuǎn)變水泥工業(yè)發(fā)展方式
作者:雷前治 2011年05月04日[字體:放大 縮小 默認(rèn)]我要評(píng)論
摘要:在剛剛過去的“十一五”期間,我國水泥行業(yè)抓住了國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展拉動(dòng)水泥需求高速增長的機(jī)遇,水泥產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到迅速調(diào)整。在此期間,中國水泥工業(yè)創(chuàng)造了世界水泥發(fā)展史上的諸多奇跡:水泥產(chǎn)量快速增長,連年創(chuàng)下歷史新高;新型干法窯高速發(fā)展;落后產(chǎn)能快速退出;節(jié)能減排成效顯著;產(chǎn)業(yè)集約度明顯提升;大型企業(yè)加快成長;國際競爭力顯著增強(qiáng)。
標(biāo)簽:轉(zhuǎn)變發(fā)展方式,水泥工業(yè),“十一五”期間,中國水泥工業(yè)基本完成了技術(shù)結(jié)構(gòu)調(diào)整的任務(wù)。在此期間,我國水泥產(chǎn)業(yè)歷史性地創(chuàng)造了3項(xiàng)紀(jì)錄:一是新型干法窯的比重突破了80%;二是達(dá)到經(jīng)濟(jì)規(guī)模即4000t/d以上新型干法生產(chǎn)線的熟料產(chǎn)能突破50%;三是主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)步入國際先進(jìn)行列。這3項(xiàng)成就凝聚了全行業(yè)的智慧和汗水,將成為鐫刻在中國水泥發(fā)展史上濃墨重彩的章節(jié)。與此同時(shí),這些成就也向全行業(yè)發(fā)出了嘹亮的集結(jié)號(hào),中國向世界水泥強(qiáng)國邁進(jìn)的步伐更加強(qiáng)勁有力。
“十二五”期間,我國水泥產(chǎn)業(yè)最重要的機(jī)遇主要有:一是從國內(nèi)看,我國發(fā)展的有利條件和長期向好的趨勢(shì)沒有改變,工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、市場化、國際化深入發(fā)展,市場需求潛力巨大,水泥市場需求持續(xù)適度增長。水利跨越式的發(fā)展、高速鐵路建設(shè)、新農(nóng)村建設(shè)、保障房等民生建設(shè),都將會(huì)為水泥提供持續(xù)性的商機(jī)。二是盲目和重復(fù)建設(shè)必然得到有效遏制,將為水泥工業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展提供政策環(huán)境。三是最近國家把水泥列入重點(diǎn)支持戰(zhàn)略重組的行業(yè),這將有力推進(jìn)水泥產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略重組。四是圍繞水泥延長產(chǎn)業(yè)鏈將成為重要的發(fā)展趨勢(shì)。五是國家出臺(tái)了一系列鼓勵(lì)利廢的政策,充分利用城市垃圾和工業(yè)廢物將成為水泥產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步降低成本的新途徑。對(duì)“十二五”期間水泥市場的預(yù)測(cè)。根據(jù)前20年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的規(guī)律看,倘若“十二五”期間國民經(jīng)濟(jì)保持7%的增長速度,不考慮通貨膨脹的因素,固定資產(chǎn)投資的增長速度不低于17%,由此來推算,“十二五”水泥還會(huì)有5%~6%的增長速度,水泥市場容量預(yù)計(jì)會(huì)擴(kuò)大到24億噸左右;若考慮年均3%通漲,國民經(jīng)濟(jì)增長速度仍然保持7%,水泥需求基本是零增長,水泥市場容量保持2010年的水平上下波動(dòng);若通貨膨脹率年均為3%左右,國民經(jīng)濟(jì)增長速度提升到9%,那么水泥市場容量將保持3%~4%的增長幅度,年需求量可能在22億噸左右。
“十二五”期間,我國水泥產(chǎn)業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)。一是當(dāng)全球范圍內(nèi)的能源都正在日趨緊張時(shí),水泥作為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)中重要的消耗能源產(chǎn)業(yè),將會(huì)繼續(xù)承受來自政策及金融等方面的壓力。二是由于近年來以及今明兩年還會(huì)井噴式的水泥產(chǎn)量激增,已經(jīng)埋下了水泥產(chǎn)能系統(tǒng)性過剩的深度隱患。三是隨著國際環(huán)境變數(shù)增加及頻發(fā)的自然災(zāi)害,將會(huì)加劇全球能源趨向短缺,由此伴隨的是能源漲價(jià),這必定會(huì)推動(dòng)水泥成本的剛性提升。另一個(gè)推動(dòng)水泥產(chǎn)品成本增加的因素即勞動(dòng)力成本的日益上升,也值得關(guān)注。四是多年來積累下來的水泥價(jià)格在相對(duì)低位徘徊,將會(huì)漸進(jìn)式的弱化水泥企業(yè)的有效贏利能力,同時(shí)持續(xù)損傷水泥產(chǎn)業(yè)的社會(huì)形象和國際形象。
“十二五”期間,我國水泥產(chǎn)業(yè)的五大重要?dú)v史使命。一是鍥而不舍地推進(jìn)水泥產(chǎn)業(yè)發(fā)展方
式的轉(zhuǎn)變;二是矢志不渝地繼續(xù)加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,重在規(guī)模結(jié)構(gòu)的調(diào)整;三是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和產(chǎn)業(yè)鏈延伸;四是推進(jìn)水泥企業(yè)戰(zhàn)略重組;五是進(jìn)一步提升節(jié)能減排的水平,努力使水泥產(chǎn)業(yè)成為消納城市垃圾和工業(yè)廢渣的支柱產(chǎn)業(yè),打造低碳水泥產(chǎn)業(yè)、環(huán)保水泥產(chǎn)業(yè)、綠色水泥產(chǎn)業(yè)。
目前,舉國上下都在認(rèn)真學(xué)習(xí)、貫徹、落實(shí)黨的十七屆五中全會(huì)精神和“十二五”發(fā)展綱要的具體要求,各行各業(yè)都在對(duì)“十一五”乃至前10年進(jìn)行回顧和總結(jié),對(duì)“十二五”乃至今后10年進(jìn)行謀劃與展望。對(duì)于水泥產(chǎn)業(yè)來說,無論是回顧還是展望,都是為了更加堅(jiān)定科學(xué)發(fā)展的決心,都是為了推動(dòng)行業(yè)發(fā)展方式的快速轉(zhuǎn)變。
回顧“十一五”精彩紛呈亮點(diǎn)頻出
上個(gè)世紀(jì)末,中國水泥產(chǎn)量雖然已經(jīng)達(dá)到5.95億噸,但生產(chǎn)水泥的技術(shù)和裝備仍然還是以立窯和濕法窯為主,新型干法的比重只有6%,各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)落后于全球平均水平。
進(jìn)入新世紀(jì)以來,國家把水泥列入全國重點(diǎn)調(diào)控的產(chǎn)業(yè),出臺(tái)一系列政策措施,全行業(yè)抓住了國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展拉動(dòng)水泥需求高速增長的機(jī)遇,水泥產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到迅速調(diào)整。“十一五”的5年,是我國水泥行業(yè)發(fā)展最為輝煌、發(fā)展質(zhì)量最好的5年,是水泥行業(yè)發(fā)展的“黃金”5年。可以說,“十一五”時(shí)期是改革開放30多年來,水泥工業(yè)發(fā)展最好最快的時(shí)期。特別是在“十一五”期間,水泥工業(yè)在突飛猛進(jìn)的發(fā)展過程中,創(chuàng)造了世界水泥發(fā)展史上諸多奇跡。
主要成就:
1、產(chǎn)量快速增長:2010年生產(chǎn)水泥18.68億噸,年均增長11.7%。5年間共生產(chǎn)水泥75億噸,占建國60年來水泥總產(chǎn)量的40%,有力地保障了國民經(jīng)濟(jì)大規(guī)模快速建設(shè)的需要。
2、新型干法窯高速發(fā)展:5年間全行業(yè)固定資產(chǎn)投資總額高達(dá)5755億元,已經(jīng)建成投產(chǎn)的新型干法生產(chǎn)線696條,新增熟料產(chǎn)能7.7億噸,分別占總量的55.55%和61.45%。
3、落后產(chǎn)能迅速退出:5年間共淘汰各種落后產(chǎn)能4.34億噸,占全部落后產(chǎn)能的55.50%。
4、節(jié)能減排成效顯著:到“十一五”末已經(jīng)有700余條新型干法生產(chǎn)線增設(shè)了余熱發(fā)電,已經(jīng)建成561臺(tái)(套)機(jī)組總裝機(jī)容量達(dá)4786兆瓦,2010年發(fā)電177億千瓦時(shí)。5年間水泥產(chǎn)量年均增長11.7%而總能耗只增長了7.6%,萬元增加值綜合能耗比2005年下降了41%,二氧化碳排放強(qiáng)度下降35%;噸水泥的綜合能耗預(yù)計(jì)下降到97.6千克標(biāo)準(zhǔn)煤,比2005年下降了24.6%,年均下降5.5%。
5、行業(yè)整體效益得到改善:2010年前全國水泥行業(yè)實(shí)現(xiàn)利潤550億元,同比增長34.61%,創(chuàng)歷史新高。“十一五”期間,全行業(yè)共實(shí)現(xiàn)利潤近1500億元,刷新了歷史紀(jì)錄。
6、大企業(yè)快速成長,生產(chǎn)集中度明顯提高:中國建材、海螺水泥等前10強(qiáng)企業(yè)迅速崛起,新型干法窯熟料總產(chǎn)能由“十五”末的1.41億噸提高到5.28億噸,產(chǎn)業(yè)集中度由32.5%提高到43.5%。中國建材已經(jīng)進(jìn)入世界前三強(qiáng),海螺水泥也進(jìn)入世界前五強(qiáng)。
7、國際競爭力明顯增強(qiáng):中國的水泥產(chǎn)品以質(zhì)優(yōu)、價(jià)廉深受國際市場的歡迎,也讓國際同行感到憂慮和壓力,更令行業(yè)驕傲和國人欣慰的是中國的水泥技術(shù)、裝備和工程總承包在國際市場上厚積薄發(fā)、異軍突起,在與國際最強(qiáng)的公司同臺(tái)競爭中,已具備較強(qiáng)的競爭能力。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),5年來國外采用以中國設(shè)備為主建設(shè)的生產(chǎn)線已經(jīng)有140余條,中國的市場份額已接近50%,中材國際工程公司已經(jīng)成為國際市場占有率最高的企業(yè)。
中國水泥工業(yè)“十一五”取得了輝煌的成就,全面完成了規(guī)劃目標(biāo),其中最突出的是全行業(yè)基本完成了技術(shù)結(jié)構(gòu)調(diào)整的任務(wù)。其主要標(biāo)志是:一是新型干法窯的比重突破了80%;二是達(dá)到經(jīng)濟(jì)規(guī)模即4000t/d以上新型干法生產(chǎn)線的熟料產(chǎn)能突破50%;三是主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)步入國際先進(jìn)行列。
據(jù)聯(lián)合國有關(guān)組織和CSI的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,我國水泥產(chǎn)業(yè)的能耗等技術(shù)指標(biāo)已位列世界水泥業(yè)的第三或第四,碳排放強(qiáng)度好于全球平均水平。
十二五”水泥產(chǎn)業(yè)發(fā)展展望
在認(rèn)真總結(jié)“十一五”水泥產(chǎn)業(yè)取得巨大成就的同時(shí),我們也必須清醒地看到水泥產(chǎn)業(yè)在發(fā)展中存在的問題,主要反映為水泥產(chǎn)能增長過快,一些區(qū)域產(chǎn)能過剩問題突出;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整任務(wù)仍然艱巨;產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)集中度不高,大集團(tuán)、大企業(yè)的實(shí)力和競爭力仍需進(jìn)一步加強(qiáng);水泥產(chǎn)業(yè)的節(jié)能減排的任務(wù)繁重、潛力巨大;水泥產(chǎn)業(yè)的國際化戰(zhàn)略有待加強(qiáng);水泥企業(yè)的運(yùn)行和精細(xì)化管理水平尚有較大提升空間,企業(yè)社會(huì)責(zé)任意識(shí)不強(qiáng);水泥技術(shù)和裝備的科研開發(fā)工作缺乏自主創(chuàng)新的能力等。針對(duì)這些存在的問題,我們需要在科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)下,把握國際、國內(nèi)宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)和要求,結(jié)合水泥產(chǎn)業(yè)自身發(fā)展規(guī)律特點(diǎn),理清發(fā)展思路,堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展,不斷提高科技和創(chuàng)新水平,真正使我國由水泥生產(chǎn)大國走向水泥產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國。
未來5年我國仍處在可以大有作為的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期,水泥產(chǎn)業(yè)作為重要的原材料產(chǎn)業(yè),應(yīng)當(dāng)以調(diào)整優(yōu)化結(jié)構(gòu)、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)為主線,以加大節(jié)能減排工作為重點(diǎn),以自主創(chuàng)新、科技進(jìn)步為動(dòng)力,積極支持企業(yè)實(shí)施“走出去”戰(zhàn)略,全面提升水泥產(chǎn)業(yè)的核心競爭力,為把水泥產(chǎn)業(yè)建成現(xiàn)代原材料加工和制品業(yè)奠定基礎(chǔ)。
1、調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。我們要在過去工作的基礎(chǔ)上,更加注重優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),淘汰落后產(chǎn)能,提高產(chǎn)品的實(shí)物質(zhì)量,增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)配套能力,要從過去重視量的增長轉(zhuǎn)變到要更加重視質(zhì)的提高。這里所指的“量”和“質(zhì)”既包括水泥產(chǎn)品,同時(shí)也包含水泥企業(yè)的數(shù)量和企業(yè)競爭力。“十二五”期間,隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的深入,我國經(jīng)濟(jì)仍將保持平穩(wěn)較快發(fā)展,GDP仍會(huì)增長,只是增速會(huì)有所趨緩。作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要驅(qū)動(dòng)力的固定資產(chǎn)投資的增長速度,雖然隨著國家促進(jìn)消費(fèi)、拉動(dòng)內(nèi)需政策的實(shí)施會(huì)有所下降,但固定資產(chǎn)投資的增長量仍會(huì)很大。因此,水泥的需求量仍然會(huì)增加。如何滿足水泥需求量的增長?目前我國水泥產(chǎn)能已有23億噸,我們應(yīng)當(dāng)在控制產(chǎn)能總量的前提下,加大淘汰落后產(chǎn)能的力度,充分發(fā)揮現(xiàn)有產(chǎn)能的利用率,而不要重復(fù)走過度擴(kuò)大產(chǎn)能總量的老路,特別是在一些水泥產(chǎn)能已經(jīng)嚴(yán)重過剩的地區(qū),更要嚴(yán)格控制產(chǎn)能總量。當(dāng)然,我們也應(yīng)當(dāng)控制一個(gè)合理的產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能利用率。通過淘汰落后產(chǎn)能和發(fā)展新型干法水泥,力爭到2015年年末新型干法水泥生產(chǎn)能力占總生產(chǎn)能力的90%以上。
在水泥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上,要努力提高產(chǎn)品的實(shí)物質(zhì)量,延長建筑物、構(gòu)筑物的使用壽命。通過與建設(shè)業(yè)的合作,切實(shí)提高我國運(yùn)用在建筑物、構(gòu)筑物中混凝土的標(biāo)號(hào),增加高標(biāo)號(hào)水泥的用量,從而減少水泥產(chǎn)品用量和石灰石資源的消耗。要注重特種水泥的開發(fā)研究,增加特種水泥的品種和應(yīng)用。努力探索開發(fā)研制非鈣硅系列的新型膠凝材料,滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的多方面特殊要求。
在企業(yè)結(jié)構(gòu)上,要合理引導(dǎo)企業(yè)兼并重組,通過市場競爭顯示大企業(yè)的競爭優(yōu)勢(shì),進(jìn)一步提高水泥產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)集中度。力爭到2015年年末,位列前10家的水泥產(chǎn)量達(dá)到總量的35%以上。
2、加大節(jié)能減排工作力度。面對(duì)日益強(qiáng)化的資源環(huán)境壓力,必須增強(qiáng)危機(jī)意識(shí),樹立綠色、低碳發(fā)展理念,以節(jié)能減排為重點(diǎn),健全激勵(lì)和約束機(jī)制,開發(fā)和運(yùn)用節(jié)能環(huán)保的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新裝備,使水泥產(chǎn)業(yè)向低碳化、環(huán)保化、清潔化方向轉(zhuǎn)變,為建設(shè)“兩型社會(huì)”做貢獻(xiàn)。一是要進(jìn)一步降低水泥產(chǎn)品綜合能耗。雖然我國一些設(shè)備先進(jìn)、運(yùn)行管理水平高、單條生產(chǎn)線規(guī)模大的企業(yè)單位水泥產(chǎn)品的綜合能耗已經(jīng)接近或相當(dāng)于國際先進(jìn)水平,但是我國還有占全國新型干法水泥產(chǎn)能30%的中小型或在上世紀(jì)八九十年代早期設(shè)計(jì)建設(shè)的新型干法生產(chǎn)線,它們的技術(shù)和裝備水平已經(jīng)落后,單位水泥產(chǎn)品的綜合能耗和排放指標(biāo)均與國內(nèi)先進(jìn)水平有較大差距,必須在市場競爭環(huán)境中加以改造提升或淘汰。另外,我國現(xiàn)有的大中型新型干法水泥生產(chǎn)線單位水泥產(chǎn)品綜合能耗和排放指標(biāo)與國際先進(jìn)水平仍有一定差距,應(yīng)當(dāng)通過節(jié)能環(huán)保改造和精細(xì)管理,努力挖掘節(jié)能潛力,提高環(huán)保質(zhì)量。二是要進(jìn)一步開展余熱和資源的綜合利用。要在水泥工業(yè)自身降低一次能源消耗的基礎(chǔ)上大力推廣水泥窯余熱發(fā)電技術(shù),進(jìn)一步改進(jìn)余熱發(fā)電的工藝流程,提高裝備水平和發(fā)電效率,增加水泥燒成工藝和余熱發(fā)電操作的協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性。在“十二五”期間,力爭有條件的生產(chǎn)線都裝配余熱發(fā)電裝置新建的生產(chǎn)線要做到水泥生產(chǎn)線與余熱發(fā)電裝置同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)建設(shè)。要大力開展低品位礦石原料和燃料的合理利用,提高原燃材料的利用率,以節(jié)約資源和降低生產(chǎn)成本。要繼續(xù)利用水泥工藝特點(diǎn)開展資源的綜合利用,消納其他工業(yè)的廢棄物作為水泥的原料和混合材,為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)做貢獻(xiàn)。三是要大力推廣水泥窯處置和利用工業(yè)廢棄物及生活垃圾作為替代燃料技術(shù)。經(jīng)過近10年的研究、探索和工業(yè)實(shí)踐,我們對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的工藝、裝備和運(yùn)行操作有了突破和提高,應(yīng)當(dāng)在“十二五”期間根據(jù)各地的具體情況,積極而穩(wěn)妥地加以推廣。政府應(yīng)當(dāng)根據(jù)我國情況,制訂在采取應(yīng)用工業(yè)廢棄物和生活垃圾作為水泥窯替代燃料時(shí)的水泥熟料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、水泥窯廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)。為支持企業(yè)推廣和運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù),政府需要制定“誰排放、誰付費(fèi),誰處置、誰收費(fèi)”的具體政策措施,這樣可以調(diào)動(dòng)處置企業(yè)的積極性,在完成社會(huì)責(zé)任和提高環(huán)境效益的同時(shí),企業(yè)本身也能取得應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償,同時(shí)政府在稅收、信貸等方面給予必要的優(yōu)惠,支持企業(yè)應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)。“十二五”期間的重點(diǎn)應(yīng)放在對(duì)大中城市污水處理廠污泥和城市生活垃圾的處置和利用及對(duì)工業(yè)危險(xiǎn)廢棄物的處置上,以解環(huán)境保護(hù)工作的燃眉之急和難題,為我國環(huán)保事業(yè)做出積極貢獻(xiàn)。四是要著眼于未來愈加嚴(yán)格的環(huán)保要求和排放標(biāo)準(zhǔn),開展相應(yīng)的研究開發(fā)工作,加強(qiáng)對(duì)水泥窯廢氣中氮氧化物成分的控制,減少氮氧化物的排放量。這需要進(jìn)一步改進(jìn)窯頭和分解爐燃燒器的結(jié)構(gòu),優(yōu)化分解爐的型式和構(gòu)造,以達(dá)到煤粉的充分燃燒和氮氧化物的減少。對(duì)水泥廠粉塵排放總量的控制,無論是有組織排放還是無組織排放,都要嚴(yán)格控制,加強(qiáng)綠化、美化,營造清潔優(yōu)美的生產(chǎn)環(huán)境。要特別注意礦山開采后的地貌恢復(fù)工作,有條件的可以做好植樹造林恢復(fù)生態(tài)工程。水泥工業(yè)是二氧化碳排放大戶,二氧化碳既是一種溫室氣體,同時(shí)也是重要的化工原料。我們應(yīng)當(dāng)對(duì)二氧化碳的儲(chǔ)存和應(yīng)用進(jìn)行研究和探索,為減少溫室氣體排放、提高應(yīng)對(duì)氣候變化能力對(duì)作好準(zhǔn)備。
3、加快推進(jìn)水泥產(chǎn)業(yè)國際化戰(zhàn)略步伐。根據(jù)黨中央關(guān)于“十二五”規(guī)劃的建議中有關(guān)加快實(shí)施“走出去”戰(zhàn)略的總體要求,水泥產(chǎn)業(yè)應(yīng)當(dāng)在過去取得成績的基礎(chǔ)上,全面推進(jìn)國際化戰(zhàn)略步伐。雖然我國不少水泥企業(yè)在國際市場(水泥產(chǎn)品出口、勞務(wù)服務(wù)和工程承包等方面)取得顯著成績,但還沒有形成真正意義上的國際跨國企業(yè),這是因?yàn)槲覈笃髽I(yè)集團(tuán)的資本組成、經(jīng)營收入、人力資源、管理團(tuán)隊(duì)、技術(shù)來源等方面還沒有真正形成國際化。因此,在經(jīng)濟(jì)全球化步伐加快的時(shí)候,水泥產(chǎn)業(yè)應(yīng)當(dāng)從戰(zhàn)略高度調(diào)整發(fā)展思路,充分利用“兩種資源、兩個(gè)市場”,按照市場導(dǎo)向和企業(yè)自主決策的原則,有序到境外投資合作。要充分利用我國外匯儲(chǔ)備充裕的條件,在金融機(jī)構(gòu)的支持下,發(fā)揮我國水泥技術(shù)裝備先進(jìn)實(shí)用、性能優(yōu)越、價(jià)格合理等優(yōu)勢(shì),采取獨(dú)資、合資、參股、收購等方式,積極參與國際水泥產(chǎn)業(yè)的競爭。為推進(jìn)水泥產(chǎn)業(yè)國際化戰(zhàn)略的實(shí)施,企業(yè)要加快適應(yīng)“走出去”戰(zhàn)略所需人才的培養(yǎng),做好海外投資環(huán)境研究,強(qiáng)化投資項(xiàng)目的科學(xué)評(píng)估,加強(qiáng)項(xiàng)目管理,履行好企業(yè)的社會(huì)責(zé)任,努力實(shí)現(xiàn)“本土化”,以及投資方和企業(yè)所在地的互利雙贏。為提高投資效益,減少投資風(fēng)險(xiǎn),政府要加強(qiáng)宏觀指導(dǎo)和服務(wù),完善政府有關(guān)部門的統(tǒng)籌協(xié)調(diào),制定相應(yīng)的優(yōu)惠政策,支持企業(yè)“走出去”戰(zhàn)略的實(shí)施。
4、延長水泥產(chǎn)業(yè)鏈,擴(kuò)大發(fā)展空間。水泥只是一種建筑材料的半成品,是制備混凝土的重要成分之一,在建筑物、構(gòu)筑物的混凝土中發(fā)揮膠凝材料的作用。要想提高建筑物、構(gòu)筑物的質(zhì)量,延長建筑物、構(gòu)筑物的使用壽命,除了提高水泥產(chǎn)品的質(zhì)量外,還必須關(guān)注應(yīng)用在混凝土中骨料的質(zhì)量和性能,從而提高混凝土的質(zhì)量和性能。當(dāng)前我國預(yù)拌混凝土產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,大多是由建筑施工企業(yè)興辦或由一些中小企業(yè)投資興辦。其中混凝土的骨料(石料和砂子),大多向地方上采購,其質(zhì)量還難以保證。不少建筑工程因混凝土質(zhì)量問題,造成建筑物、構(gòu)筑物出現(xiàn)問題或使用壽命減少,因此,水泥產(chǎn)業(yè)應(yīng)當(dāng)向水泥產(chǎn)業(yè)的下游混凝土產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
隨著水泥預(yù)制構(gòu)件在建筑物和構(gòu)筑物的廣泛采用,水泥制品的應(yīng)用空間越來越廣,水泥產(chǎn)業(yè)應(yīng)當(dāng)逐步由半成品生產(chǎn)向制成品產(chǎn)業(yè)擴(kuò)充,逐步形成礦山開采—水泥生產(chǎn)—混凝土制備和水泥制品的較為完整的生產(chǎn)鏈,真正實(shí)現(xiàn)建筑材料產(chǎn)業(yè)與建筑業(yè)的充分融合。
我國的水泥產(chǎn)業(yè)中,除了上述主產(chǎn)業(yè)鏈外,還包括研究、設(shè)計(jì)、裝備制造、施工安裝、物流運(yùn)輸?shù)葮I(yè)務(wù),它們都是圍繞主產(chǎn)業(yè)鏈來開展和拓寬業(yè)務(wù)的,這些業(yè)務(wù)也應(yīng)當(dāng)根據(jù)市場需求來單獨(dú)擴(kuò)展市場。
這里特別指出的是,由于水泥生產(chǎn)工藝的特點(diǎn),其在處置和利用工業(yè)、生活廢棄物方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。在未來的發(fā)展中,水泥企業(yè)有可能成為環(huán)保產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。
5、大力提高自主創(chuàng)新能力。要實(shí)現(xiàn)上述發(fā)展思路,必須推動(dòng)水泥產(chǎn)業(yè)發(fā)展向主要依靠科技進(jìn)步、勞動(dòng)者素質(zhì)提高和管理創(chuàng)新轉(zhuǎn)變,其核心是自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。
近年來,我們通過工作實(shí)踐和激烈的市場競爭,已經(jīng)認(rèn)識(shí)到自主創(chuàng)新的重要性。但認(rèn)真總結(jié)起來,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)在自主創(chuàng)新能力方面,形勢(shì)仍不能盲目樂觀。我們對(duì)自主創(chuàng)新的重要性強(qiáng)調(diào)得多,要達(dá)到創(chuàng)新目標(biāo)任務(wù)布置得多,但對(duì)如何通過培養(yǎng)和提高創(chuàng)新能力、達(dá)到創(chuàng)新的目標(biāo)研究得少,對(duì)創(chuàng)新人材、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法、創(chuàng)新環(huán)境、創(chuàng)新工具等方面所組成的創(chuàng)新體系還缺乏系統(tǒng)的研究和改進(jìn)。因此導(dǎo)致自主創(chuàng)新能力不足,多為跟隨國外的步子走,缺乏
超越式或原始創(chuàng)新;個(gè)別技術(shù)和產(chǎn)品的性能改進(jìn)多,系統(tǒng)技術(shù)的創(chuàng)新少;科研成果理論水平高,但轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力和商品的難度大、時(shí)間長等現(xiàn)象。要改變這種現(xiàn)狀,必須把如何進(jìn)行自主創(chuàng)新作為一個(gè)系統(tǒng)來研究,切實(shí)在一些薄弱環(huán)節(jié)上加以改進(jìn),才能取得實(shí)實(shí)在在的效果。
水泥產(chǎn)業(yè)要在未來10年科學(xué)發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展,必須以科技創(chuàng)新為強(qiáng)大動(dòng)力,著力培養(yǎng)和提高自主創(chuàng)新能力,為創(chuàng)新型人才營造“創(chuàng)新生態(tài)環(huán)境”,提供個(gè)人成長發(fā)展空間。要在創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法、創(chuàng)新工具方面有所突破,要在產(chǎn)、學(xué)、研合作的機(jī)制、體制上有所改進(jìn),為科技成果盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力、提升產(chǎn)業(yè)競爭力做出貢獻(xiàn)。
綜上所述,“十一五”期間我國水泥產(chǎn)業(yè)既取得了巨大成就,同時(shí)也面臨資源能源消耗大、環(huán)境負(fù)荷重、全球氣候變化和產(chǎn)能過剩等諸多挑戰(zhàn)。在“十二五”乃至今后10年,我國水泥產(chǎn)業(yè)必須堅(jiān)持以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),以加快轉(zhuǎn)變發(fā)展方式為主線,以科技進(jìn)步和創(chuàng)新為支撐,優(yōu)化調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),大力推進(jìn)節(jié)能減排工作,加快水泥產(chǎn)業(yè)國際化戰(zhàn)略步伐,延長水泥產(chǎn)業(yè)鏈擴(kuò)展發(fā)展空間,提高自主創(chuàng)新能力,從而實(shí)現(xiàn)水泥產(chǎn)業(yè)的科學(xué)發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展。
水泥產(chǎn)業(yè)是基礎(chǔ)原材料產(chǎn)業(yè),是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展不可缺少的重要產(chǎn)業(yè),在賦予其科學(xué)發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵后,必將是大有作為的產(chǎn)業(yè),擁有無限美好的未來。
第三篇:水泥工業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)、政策與若干思考修改稿
水泥工業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)、政策與若干思考
湖南省建材行業(yè)管理辦公室 丁美榮
一、現(xiàn)狀
1.2010年全國水泥產(chǎn)量18.8億噸,增長13.8%,新增2億多噸,產(chǎn)能新增4億多噸,60家生產(chǎn)能力在500萬噸以上企業(yè)集團(tuán)熟料產(chǎn)量己占總產(chǎn)量的一半以上,前20位企業(yè)熟料產(chǎn)量占45%。2010年湖南省水泥產(chǎn)量8701萬噸,比上年增長13.58%。需要說明的是:行業(yè)協(xié)會(huì)及有關(guān)專家建議統(tǒng)計(jì)熟料產(chǎn)能作為水泥產(chǎn)能。
?十一五?以來,湖南省水泥產(chǎn)量由2005年的3571萬噸提高到2010年的8701萬噸,年均增速達(dá)到18.6%,高于同期全國水泥產(chǎn)量的增長速度11.4%,2010全省水泥產(chǎn)量占全國水泥總產(chǎn)量的4.71%,居全國第九位。
?十一五?以來,湖南省水泥產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得了很大成效。截止2011年9月底,湖南省已投產(chǎn)的新型干法水泥生產(chǎn)線55條,新型干法熟料產(chǎn)能由2005年的555萬噸迅速提高至2010年的5650萬噸,行業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)、組織結(jié)構(gòu)、區(qū)域布局得到優(yōu)化。
2.湖南省目前水泥生產(chǎn)企業(yè)316家,其中新型干法企業(yè)42家,生產(chǎn)水泥4600萬噸;水泥粉磨企業(yè)49家,生產(chǎn)水泥近1400萬噸;機(jī)立窯 1 及其他窯型生產(chǎn)企業(yè)225家,生產(chǎn)水泥2700萬噸。2010年全省新型干法水泥熟料產(chǎn)量比重已提高到65.6%, 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)全省新型干法水泥產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的69%。
3.國內(nèi)幾大水泥集團(tuán)均在我省投資建廠,已投產(chǎn)的新型干法水泥生產(chǎn)線55條,其中海螺集團(tuán)5家(雙峰、石門、臨湘、新化、祁陽)7條日產(chǎn)5000噸生產(chǎn)線,2條(安化、江華)日產(chǎn)5000噸在建。中國建材所屬南方水泥集團(tuán)擁有成員企業(yè)有21家共計(jì)有5條日產(chǎn)5000噸、12條日產(chǎn)2500噸生產(chǎn)線,安仁南方、古丈、益陽萬鑫、祁東南方4條正在建設(shè),另有4家粉磨站。中材集團(tuán)3家(株洲、湘譚、常德)計(jì)2條日產(chǎn)5000噸、1條日產(chǎn)2500生產(chǎn)線。華新水泥有3家(株洲、郴州、道縣)2條日產(chǎn)5000噸生產(chǎn)線、1條冷水江5000噸線在建,另有岳陽、湘譚2家粉磨站。懷化金大地3條日產(chǎn)2500生產(chǎn)線,長沙印山2條日產(chǎn)2500噸,臨澧冀東水泥1條日產(chǎn)5000噸生產(chǎn)線,武崗云峰1條日產(chǎn)2500生產(chǎn)線, 1條日產(chǎn)5000噸在建;郴州良田二條日產(chǎn)2500生產(chǎn)線,長沙河田、永州驕楊、湘西天源各有一條日產(chǎn)2500生產(chǎn)線,衡陽金山一條日產(chǎn)2500生產(chǎn)線,1條日產(chǎn)2500噸在建。石門特種、懷化華中、益陽東方、永州蓮花、張家界巨日、懷化湘維共有9條日產(chǎn)1200-2000噸干法生產(chǎn)線。此外還有漣源國產(chǎn)、嘉禾南嶺、衡東紅獅、攸縣遠(yuǎn)大、龍山成美5個(gè)在建項(xiàng)目。另有4個(gè)己規(guī)劃立項(xiàng)的新型干法水泥項(xiàng)目,合計(jì)水泥產(chǎn)能2240萬噸。在建項(xiàng)目和規(guī)劃項(xiàng)目若能建成投產(chǎn),2015年全省新型干法水泥生產(chǎn)能力將達(dá)1.15億噸。
二、水泥工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
1.發(fā)展目標(biāo)與發(fā)展思路
2015年全國規(guī)模以上企業(yè)工業(yè)增加值年均增長10%,協(xié)同處臵及低溫余熱發(fā)電生產(chǎn)線增加10%,42.5級(jí)以上水泥消費(fèi)比例力爭50%,單位工業(yè)增加值二氧化碳排放降低17%,氮氧化物、二氧化硫排放量降低10%及8%,散裝率65%。2015年全省水泥工業(yè)發(fā)展目標(biāo):新型干法水泥生產(chǎn)能力11500萬噸;實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值400億元,工業(yè)增加值120億元。
十二五水泥工業(yè)發(fā)展思路:以結(jié)構(gòu)調(diào)整、節(jié)能降耗減排、資源及廢棄物綜合利用為重點(diǎn),嚴(yán)格控制總量,加快淘汰落后生產(chǎn)工藝。積極推廣應(yīng)用先進(jìn)技術(shù),提高新型干法線生產(chǎn)技術(shù)和精細(xì)管理水平,大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),走資源節(jié)約、環(huán)境友好、可持續(xù)發(fā)展的道路。鼓勵(lì)水泥企業(yè)利用水泥窯協(xié)同處臵工業(yè)廢棄物、污泥和城市生活垃圾,提高資源及廢渣綜合利用水平;積極推進(jìn)清潔生產(chǎn)技術(shù),加大粉塵治理力度。
近年來我國水泥企業(yè)集團(tuán)化進(jìn)程十分強(qiáng)勁,2009年我國10大水泥集團(tuán)生產(chǎn)集中度已經(jīng)提高到24.1%,水泥企業(yè)集團(tuán)化將繼續(xù)成為?十二五?期間的發(fā)展趨勢(shì)。
2.生產(chǎn)裝備大型化
隨著我國新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)、裝備的成熟,以及國家產(chǎn)業(yè)政策的導(dǎo)向,4000t/d級(jí)、5000t/d級(jí)規(guī)模生產(chǎn)線已經(jīng)成為建設(shè)的主流規(guī)模,而在少數(shù)資源豐富且運(yùn)輸條件具備的地區(qū),還會(huì)發(fā)展少數(shù)日產(chǎn)萬噸級(jí)熟料的水泥生產(chǎn)線。
3.預(yù)計(jì)五年后新型干法水泥將達(dá)90%
新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)入成熟期,投資水平下降,技術(shù)優(yōu)勢(shì)、質(zhì) 3 量優(yōu)勢(shì)、規(guī)模效益顯著,新型干法水泥企業(yè)的市場競爭力很強(qiáng)。預(yù)計(jì)到2015年,我國新型干法水泥比重將達(dá)到90%左右。部分偏遠(yuǎn)山區(qū)、中西部部分縣市少量綜合技術(shù)水平較高的機(jī)立窯也有一定競爭力,將同時(shí)并在,大量沒有新型干法熟料生產(chǎn)線的縣鎮(zhèn)將以粉磨站加工的方式,滿足本地水泥市場的需求。
4.生態(tài)化、低碳化趨勢(shì)
全國乃至我省水泥工業(yè)產(chǎn)能己過剩,不可能有大的發(fā)展。生態(tài)化水泥生產(chǎn)技術(shù)是當(dāng)今水泥工業(yè)的發(fā)展方向,其基本特征是:從資源可持續(xù)利用的戰(zhàn)略觀點(diǎn)出發(fā),利用水泥生產(chǎn)的特點(diǎn),發(fā)展環(huán)境負(fù)荷減少型和環(huán)境共存型水泥,減少對(duì)自然資源消耗,增加對(duì)工業(yè)廢棄物的利用和消納城市垃圾,同時(shí)盡量減少生產(chǎn)過程中二氧化碳并綜合利用(碳捕獲、碳儲(chǔ)存和利用)。污染物的排放要求日趨嚴(yán)格,將強(qiáng)制達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求,未來幾年國家很可能征收碳排放稅。提高資源和廢渣的利用率,做到水泥生產(chǎn)與環(huán)境共容,使水泥工業(yè)成為資源節(jié)約型和環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)。水泥工業(yè)利用了大量工業(yè)廢渣,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),水泥工業(yè)消納了全社會(huì)排放的70%固體廢棄物。但消納城市垃圾、污泥等廢棄物在我國剛剛起步,未來這一成果將會(huì)受到高度重視和進(jìn)一步推廣,并將改變外界對(duì)水泥工業(yè)的看法,成為環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)。
5.水泥消費(fèi)拐點(diǎn)的時(shí)間即將接近
傳統(tǒng)的水泥等產(chǎn)業(yè)面臨資源成本、勞動(dòng)力成本、環(huán)保減排三重壓力。2009年美國水泥產(chǎn)量為7200萬噸,日本為4000萬噸(預(yù)計(jì)明年將下降到3000萬噸)。我國水泥產(chǎn)量2009年16.5億噸,2010年預(yù)計(jì)將達(dá)18.8億噸,湖南2009年7661萬噸, 2010年達(dá)8701萬噸。而我國與日 4 本的GDP相當(dāng),我國2009年GDP335353億元,2010年GDP396000億元,美國GDP約為我國的3-4倍。與美國差距還很大,人均GDP及收入與發(fā)達(dá)國家差距更大。
我國人均水泥消費(fèi)量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過發(fā)達(dá)國家高峰時(shí)期即70年代700-800Kg的人均年消耗量。國外的發(fā)展實(shí)踐表明:人均累計(jì)消耗量達(dá)到15噸及人均年消耗量700-800Kg即是高峰期,隨后需求下降,我國許多省市己達(dá)到15噸。我國水均水泥消耗量高,大規(guī)模建設(shè)和經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展是主要因素,但使用不科學(xué)、不合理,我國經(jīng)濟(jì)體制、法律、政策不夠健全、地方領(lǐng)導(dǎo)短期行為嚴(yán)重、大量浪費(fèi)以及科學(xué)發(fā)展觀、長遠(yuǎn)、節(jié)約、減排觀念淡薄也是一定原因。
據(jù)權(quán)威專家預(yù)測(cè),我國未來六七年仍是大規(guī)模建設(shè)階段,處于高峰期,并達(dá)到拐點(diǎn),水泥消費(fèi)拐點(diǎn)的時(shí)間會(huì)很快接近。多數(shù)專家預(yù)測(cè)消費(fèi)拐點(diǎn)將提前到2017年左右。高峰期過后,傳統(tǒng)建材產(chǎn)品產(chǎn)量將下降。水泥等產(chǎn)品由于產(chǎn)能過剩,不會(huì)有新的更大的發(fā)展空間。
珠三角、長三角地區(qū)的工業(yè)化己基本實(shí)現(xiàn),工業(yè)投資雖保持一定增長,但增速將大幅減少,加工業(yè)的增長己到頂點(diǎn),對(duì)GDP的貢獻(xiàn)率呈下降趨勢(shì),高新技術(shù)、文化、第三產(chǎn)業(yè)投資將大幅增加,萬元固定資產(chǎn)投資中的水泥用量將大幅下降。但東、中、西部差異較大,中西部水泥消費(fèi)量未來幾年還將保持一定增長。
從一般規(guī)律分析,發(fā)達(dá)國家實(shí)際情況也證明,水泥需求將在拐點(diǎn)之后迅速下降,并且下降速度非常快,日本、韓國、臺(tái)灣、歐美國家高位 5 人均年水泥消費(fèi)量0.7-1噸。
6.水泥企業(yè)發(fā)展混凝土、集料及建筑制品產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略方向之一 水泥企業(yè)進(jìn)軍下游產(chǎn)業(yè)、延伸產(chǎn)業(yè)鏈,介入混凝土、預(yù)拌砂漿、建筑骨料及建筑制品等產(chǎn)業(yè)是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇,也是穩(wěn)定提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)和競爭能力戰(zhàn)略選擇,水泥企業(yè)擁有許多明顯優(yōu)勢(shì)條件、資源。縱觀國際上大型水泥公司,很難找到只做水泥不做混凝土的。我國水泥工業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)調(diào)整即將完成,新型干法比例占絕大部分,已成為產(chǎn)能過剩產(chǎn)業(yè),預(yù)計(jì)末來幾年產(chǎn)能過剩還會(huì)加劇,水泥企業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的戰(zhàn)略方向之一是向預(yù)拌混凝土、集料及建筑制品產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
由于不同工程項(xiàng)目對(duì)混凝土性能和施工要求往往是個(gè)性化的,為適應(yīng)混凝土產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用需求,必須重視人才,分區(qū)域建立集料供應(yīng)基地,利用在主要原材料(水泥)方面的競爭優(yōu)勢(shì),配合完善的質(zhì)量保證體系,向用戶提供性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠的混凝土集料或水泥建筑制品。水泥與混凝土產(chǎn)業(yè)一體化發(fā)展,將成為水泥工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要模式。
水泥生產(chǎn)企業(yè)可根據(jù)資本和資金情況,確定具體的商務(wù)模式和進(jìn)入方式,如新建還是兼并,是獨(dú)資或合資,運(yùn)輸是否外包,成套生產(chǎn)裝備是否按揭等。發(fā)展混凝土產(chǎn)業(yè)必須走規(guī)模化、技術(shù)高起點(diǎn)之路,合理布局,集群式發(fā)展,運(yùn)輸半徑15公里以內(nèi),根據(jù)城市和工程建設(shè)規(guī)劃合理布點(diǎn)。
三、若干思考
1、建筑業(yè)發(fā)展方向
建筑業(yè)將朝著部品化、綠色(節(jié)能)化、智能化的方向發(fā)展 1)建筑部品化:即建筑工業(yè)化道路(住宅產(chǎn)業(yè)化),房屋建設(shè)由現(xiàn)場建造向工廠化制造轉(zhuǎn)變, 絕大部分產(chǎn)品通過工廠制造,建筑施工作業(yè)轉(zhuǎn)向現(xiàn)場安裝為主。
今后的商品房將會(huì)以精裝修房為主,國家、住建部己經(jīng)或?qū)⒊雠_(tái)政策、規(guī)范。據(jù)報(bào)道,萬科二、三年后將全部提供精裝修房,裝修、設(shè)施將提供個(gè)性化選擇,萬科有一個(gè)很大的團(tuán)隊(duì),研究制定住宅標(biāo)準(zhǔn)體系、部件開發(fā)供應(yīng),并作為其核心競爭力(王石語),以推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化,提高其市場競爭能力,并且說萬科的建筑景觀可以抄,但這個(gè)抄不了。
2)綠色(節(jié)能)化:實(shí)現(xiàn)建筑物全生命周期對(duì)環(huán)境負(fù)荷最低化、最大限度提高資源利用效率、建設(shè)節(jié)能建筑、構(gòu)建優(yōu)良的室內(nèi)外環(huán)境,與自然和詣相處、有利人體健康。
3)建筑智能化:建筑技術(shù)與信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)控制技術(shù)等有機(jī)相結(jié)合,遠(yuǎn)大公司今年在長沙建設(shè)的一棟15層方舟賓館,全部部件由工廠生產(chǎn),現(xiàn)場組裝,屬于干土作業(yè),而非傳統(tǒng)的濕作業(yè),93%都在工廠生產(chǎn),運(yùn)到工地只需拼裝,只用六天時(shí)間建成封頂,遠(yuǎn)大定義為可持續(xù)建筑。充分體現(xiàn)綠色、環(huán)保、節(jié)能,介紹一個(gè)功能:室內(nèi)空氣每小時(shí)換氣一次,7 新風(fēng)經(jīng)靜電除塵后引入室內(nèi)。遠(yuǎn)大在湘陰占地2000畝的建筑工廠己開工建設(shè),將對(duì)我省乃至全國住宅產(chǎn)業(yè)化起很大的推動(dòng)、示范作用。
大力發(fā)展加工制品業(yè)、建筑構(gòu)件業(yè), 實(shí)現(xiàn)由原材料生產(chǎn)為主向加工制品生產(chǎn)為主轉(zhuǎn)變。重點(diǎn)發(fā)展建筑件、多功能節(jié)能墻體、節(jié)能建筑門、窗、屋面系統(tǒng)產(chǎn)品。發(fā)展加工制品業(yè)要確立大建材的發(fā)展理念,按照以我為主、兼容其它、綜合集成的發(fā)展思路,實(shí)現(xiàn)由原材料供應(yīng)商向工程問題整體/系統(tǒng)解決方案提供商轉(zhuǎn)變。
2.混凝土存在的主要問題與建議 1)主要問題
我國混凝土質(zhì)量比發(fā)達(dá)國家差,主要原因是骨料的質(zhì)量,如我國砂石存在的含泥量過高、無級(jí)配可言、粒形差的問題嚴(yán)重,骨料質(zhì)量首先不是強(qiáng)度,重要的是使用級(jí)配和粒形良好的骨料可以制備最小用水量的拌和物。其主要原因:沒有把骨料作為一種產(chǎn)業(yè)來對(duì)待,砂石標(biāo)準(zhǔn)形同虛設(shè),石料中泥塊等軟顆粒含量、砂子中含泥量都大大超標(biāo),粒形很差,無級(jí)配可言,也造成用水量很大,嚴(yán)重影響混凝土的體積穩(wěn)定性和耐久性。此外,混凝土質(zhì)量和檢測(cè)責(zé)任不明,方法不當(dāng),生產(chǎn)控制條件薄弱,亂摻外加劑,施工隊(duì)伍素質(zhì)差,野蠻施工,混凝土結(jié)構(gòu)施工方法尤其在施工養(yǎng)護(hù)方面不當(dāng),也是重要原因。
2)穩(wěn)定提高混凝土質(zhì)量和產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的幾點(diǎn)建議
(1)建立相應(yīng)的骨料產(chǎn)業(yè)或基地,水泥企業(yè)有條件優(yōu)勢(shì),骨料占混凝土體積的70%以上,骨料的品質(zhì)是決定混凝土質(zhì)量的關(guān)健參數(shù),骨料 8 生產(chǎn)企業(yè)最好添臵細(xì)碎設(shè)備,以增加5-10mm顆粒,減少空隙率;生產(chǎn)機(jī)制(人工)砂,以保證砼質(zhì)量及穩(wěn)定性。
(2)重視水泥品質(zhì)的穩(wěn)定性,水泥溫度較高易引起混凝土用水量大幅增加,嚴(yán)重影響新拌及硬化后的性能,應(yīng)采取措施降低出廠水泥溫度。
(3)重視混凝土用水量的控制,除混凝土組分外,加水設(shè)施及控制條件對(duì)用水量影響十分顯著,經(jīng)調(diào)研和檢測(cè),混凝土用水量波動(dòng)在15-30Kg/m甚至更大,而用水量對(duì)混凝土性能的影響往往超過水泥品質(zhì)波動(dòng)帶來的影響。
(4)高度重視水泥、外加劑與礦物摻合料的相容性。
(5)重視環(huán)境條件變化的影響,澆注溫度受環(huán)境影響顯著,進(jìn)而對(duì)混凝土各項(xiàng)性能有非常重要的影響,必須根據(jù)澆筑條件的變化如降溫時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整配合比尤其是外加劑摻量,否則可能釀成事故。
(6)高性能混凝土(HPC):高抗?jié)B性(高耐久性)、高體積穩(wěn)定性(低干縮、低溫度形變和高彈性模量)、適當(dāng)?shù)母呖箟簭?qiáng)度、良好的施工性。
3.新型干法窯應(yīng)用高硫煤、高堿原料(廢渣)生產(chǎn)技術(shù)及煙煤短缺地區(qū)新型干法窯燃煤選用方案
水泥工業(yè)產(chǎn)能已過剩,布局己基本完成。資源及廢棄物的綜合利用、提高技術(shù)水平是水泥工業(yè)的發(fā)展方向、熱點(diǎn),也是水泥工業(yè)的亮點(diǎn)。
提岀以下幾個(gè)問題與同行交流、探討:
1)按過去觀點(diǎn)及技術(shù)要求,新型干法窯難以使用帶熱值的原 料,如煤矸石、石煤等。資源綜合利用免稅要求水泥原料中廢渣摻量要 9 達(dá)30%以上,按水泥產(chǎn)品計(jì)要達(dá)41%-42%以上,干法窯企業(yè)要達(dá)到免稅要求,生料配料特別是硅鋁質(zhì)原料中要使用廢渣替代,否則,難以達(dá)到要求。盡管部分煤矸石、石煤等含熱量廢渣成分比較適合,但企業(yè)礙于傳統(tǒng)觀點(diǎn)不敢選用,但心窯系統(tǒng)特別是收塵器出問題。事實(shí)上近年來部分新型干法窯廠開始使用這類廢渣。因此,總結(jié)、探討新型干法窯使用帶熱值原料生產(chǎn)技術(shù),避免出現(xiàn)大的危及窯系統(tǒng)、收塵器運(yùn)轉(zhuǎn)的安全事故,進(jìn)一步提高技術(shù)水平和使用效果,是水泥工作者值得關(guān)注的課題。2)提高新型干法窯適應(yīng)性的工藝技術(shù)也值得進(jìn)一步研究、總結(jié)和優(yōu)化。目前仍有不少干法廠燃煤中全硫控剎小于0.5%,部分企業(yè)控制少于1.0或1.5%,對(duì)原料中堿及硫堿比都提出了苛刻要求。據(jù)有關(guān)權(quán)威單位預(yù)測(cè),十五年后我國對(duì)國外能源的依存度將達(dá)75%,煤炭等能源只會(huì)漲價(jià),供求矛盾只會(huì)加劇。因此,加快劣質(zhì)煤及劣質(zhì)原料在新型干法窯的應(yīng)用技術(shù)研究開發(fā),顯得十分迫切,意義及價(jià)值重大。事實(shí)上,目前有個(gè)別企業(yè)使用全硫達(dá)6%-7%的燃煤,生料及原料中堿、硫堿比可以放到多少?對(duì)干法企業(yè)選用原料及成本有很大影響。使用高硫、高堿煤及廢渣原料,應(yīng)采用哪些應(yīng)用技術(shù)及措施?在工藝等方面應(yīng)作那些改進(jìn)、優(yōu)化,操作和管理方面應(yīng)采取那些措施?也值得研究、探討。
3)南方及煙煤短缺地區(qū)新型干法窯燃煤選用方案與相關(guān)技術(shù) 燃煤質(zhì)量如揮發(fā)分、灰分、熱值對(duì)新型干法窯熟料產(chǎn)質(zhì)量及綜合效益的影響,并進(jìn)行深入研究分折。某日產(chǎn)2500的生產(chǎn)線盡管使用4500大卡、揮發(fā)份約7%的燃煤,但其熟料生產(chǎn)PC32.5水泥只能摻加約26% 10 左右的礦渣、爐渣。又如,盡管新型干法采用無煙煤煅燒技術(shù)沒有問題,但部分企業(yè)反映使用揮發(fā)份3%左右的無煙煤綜合效果不太理想,現(xiàn)在普遍采用煙煤、無煙煤的混合煤方案。為提高綜合經(jīng)濟(jì)效益,如何根據(jù)兩種煤的差價(jià)及灰份、揮發(fā)份、硫含量確定搭配比例,以達(dá)到技術(shù)上可行,經(jīng)濟(jì)上合理,并相應(yīng)在工藝、技術(shù)、管理、操作采取那些措施。目前每千卡煤進(jìn)廠價(jià)格己達(dá)170-190元/噸,我省己投入運(yùn)行的有12個(gè)大型火電廠,今后還將陸續(xù)建設(shè)火電廠,每年所需要的大量煙煤均從外省調(diào)進(jìn),煤炭資源緊張時(shí),從外省調(diào)煤己成為全省各級(jí)部門的重要工作,也是頭疼的大事。但目前我省新型干法企業(yè)使用的煙煤絕大部分從外省購入,因此,南方地區(qū)新型干法窯混合煤方案對(duì)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營、效益非常重要,煤質(zhì)相關(guān)指標(biāo)對(duì)供應(yīng)采購難易程度帶來很大影響,等等。也是水泥工作者應(yīng)引起高度重視且亟待研究解決的難題。
4.水泥品質(zhì)要求、高性能水泥及混凝土外加劑的研究與應(yīng)用 1)同品種水泥粉磨站混合材摻量普遍新型干法廠高,很多大廠認(rèn)為粉磨站定位低、強(qiáng)度低,這個(gè)看法不全面。許多粉磨站是分別粉磨工藝,粉磨站由于市場、成本、熟料供應(yīng)等巨大壓力,在優(yōu)化粉磨工藝及顆粒級(jí)配做了大量的開發(fā)應(yīng)用工作,如我省衡陽海雁、邵陽鴻基、雁城韶峰、湘鄉(xiāng)建成、湘譚恒宇、潭州等。據(jù)作者了解的情況,目前為止, 湖南的大廠還沒有一家是采用分別粉磨工藝,很值得我們反思、總結(jié)。
2)混凝土的最大特點(diǎn)是使用了有機(jī)、無機(jī)添加材料及低于0.5的水膠化,有機(jī)、無機(jī)添加材料是現(xiàn)代混凝土的必需組分。
高效減水劑的使用已經(jīng)能夠用現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的32.5強(qiáng)度等級(jí)的水泥配制出C60的混凝土。30年前的水泥標(biāo)準(zhǔn)中最高強(qiáng)度的水泥為500號(hào),強(qiáng)度用的水灰比約為0.36,這種水泥相當(dāng)于現(xiàn)在的32.5強(qiáng)度等級(jí)的水泥。
3)目前加外加劑的混凝土拌和物其流變性能的問題非常突出和復(fù)雜,水泥廠和工程用戶糾份、訴訟很多。
4)把混凝土所用的低需水量、低水化熱、低收縮、按混凝土規(guī)律檢測(cè)高強(qiáng)度的膠凝材料,由水泥企業(yè)生產(chǎn),并在水泥廠摻入各種外加劑、摻合料應(yīng)當(dāng)是發(fā)展的方向,水泥廠辦攪拌站是水泥混凝土集約化生產(chǎn)的趨勢(shì)。
5)高性能水泥與傳統(tǒng)的通用水泥的本質(zhì)區(qū)別,主要是從流變性能的需要進(jìn)行各組分的選擇、顆粒級(jí)配和配比優(yōu)化。相同施工性能時(shí)選用最低的水膠比,并在得到高流動(dòng)性的同時(shí)不離析、不泌水,有良好的可泵性和填充性。
6)分別粉磨是實(shí)現(xiàn)水泥分組分最佳顆粒分布、提高水泥性能的有效途近,優(yōu)選、活化、超細(xì)混合材也非常重要
7)分別粉磨對(duì)強(qiáng)度的提高作用說明:對(duì)混合材過于強(qiáng)調(diào)其活性,即化學(xué)反應(yīng)能力是不夠全面的,混合材料的填充效應(yīng)對(duì)水泥強(qiáng)度的貢獻(xiàn)不容忽視,有時(shí)甚至超過活性效應(yīng)。
5.研究開發(fā)低活性工業(yè)廢渣作水泥混合材及混凝土摻合料 1)目前不少水泥企業(yè)特別是粉磨站離不開礦渣、礦粉
以湖南為例,2015年水泥產(chǎn)能將達(dá)1.1億噸,將需要活性混合材及 摻合料4000多萬噸,而目前全省礦渣和粉煤灰等優(yōu)質(zhì)混合材資源合計(jì)不超過1100萬噸,混合材資源短缺將是我省乃至我國水泥工業(yè)發(fā)展的瓶頸和突出問題。
2)水泥產(chǎn)業(yè)自身發(fā)展及兩型社會(huì)、政策要求,都迫切要求水泥企業(yè)開辟新的活性混合材,加快低活性廢渣資源的開發(fā)改性研究。我省對(duì)煤矸石、選礦廢渣如錳渣的活化改性尤為重要。
3)技術(shù)路線:工業(yè)廢渣通過煅燒等熱處理達(dá)到活化改性,機(jī)械和化學(xué)改性,分別粉磨,化學(xué)添加劑的應(yīng)用。
4)廢渣改性產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用技術(shù)很值得水泥工作者研究、探討。要求工藝簡化,低投資。我省在選礦錳渣、煤矸石改性技術(shù)等方面,作了一些研究開發(fā)工作,并推廣應(yīng)用到部分水泥企業(yè),取得了較好效果。
6.水泥工業(yè)面臨節(jié)能減排、低碳發(fā)展的巨大壓力及緊迫任務(wù) 再講嚴(yán)重都絕不為過,絕不是危言聳聽,水泥行業(yè)絕不可能回避。1)嚴(yán)竣現(xiàn)實(shí):2009年我國占全球經(jīng)濟(jì)的6%-7%,卻消耗了世界17.7%的能源,耗煤29億噸,占世界的31%。我國CO2排放量約82億噸,位居世界第一,占全球CO2排放總量320億噸的25.6%。我國僅水泥工業(yè)年排放CO2約13.5億噸,約占全國排放總量的16%,占全國工業(yè)企業(yè)的CO2排放的26-30%。建材工業(yè)能源消耗總量2.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,占全國能源消耗總量的7.33%;水泥工業(yè)能源消耗總量占建材工業(yè)能源消耗總量71.77%,建材企業(yè)排放粉塵530萬噸,占全國工業(yè)企業(yè)的30%。
2009年建材工業(yè)增加值6532億元,占國內(nèi)GDP1.95%,湖南建材增加 13 值約230-267億元,產(chǎn)值932億元, 水泥增加值約73億元,能源、排放、污染那幺大,與貢獻(xiàn)比例嚴(yán)重不協(xié)調(diào),也就難以持續(xù)。
2)中國政府己承諾:到2020年我國單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40-50%,作為約束性指標(biāo)納入國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中長期規(guī)劃,并制定相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)、監(jiān)測(cè)、考核辦法。
3)目前全球已有四個(gè)交易所從事碳金融交易,2008年碳排放市場交易規(guī)模達(dá)1263億美元,據(jù)權(quán)威預(yù)計(jì)全球碳交易市場2020年將達(dá)35000億美元。
4)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)將對(duì)傳統(tǒng)的世界經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)形成強(qiáng)有力的沖擊,并必將引發(fā)全球及我國經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)、科技等領(lǐng)域的一場深刻革命,帶來許多新的機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)。作為碳排放量很大的水泥工業(yè)(也是單位排放最高的產(chǎn)品),將面臨刻不容緩、非常繁重的任務(wù)和巨大的挑戰(zhàn),未來必將發(fā)生深刻變化。
科學(xué)家己得出結(jié)論:溫室氣體已經(jīng)嚴(yán)重威脅到了人類的生存權(quán),氣侯變暖將對(duì)地球產(chǎn)生災(zāi)難性后果,如冰川融化、海平面上升、眾多沿海城市被淹沒、干旱洪澇瀕發(fā)、濕地和湖泊干枯、土地沙漠化等自然災(zāi)害加劇。《聯(lián)合國氣候變化框架公約》、《京都協(xié)議書》以及正在談判的新一輪全球協(xié)議,所確定的減排目標(biāo)、責(zé)任、措施,減排指標(biāo)預(yù)計(jì)很快落到實(shí)處,去年的哥本哈根會(huì)議各國總統(tǒng)總理都去了,緊接著2010年12月在墨西哥坎昆召開全球會(huì)議,協(xié)商各國減排目標(biāo)及責(zé)任。解振華目前介紹,會(huì)更多地利用市場機(jī)制和經(jīng)濟(jì)手段來實(shí)現(xiàn)碳排放強(qiáng)度降低的目標(biāo),現(xiàn) 14 在已經(jīng)在天津、北京、上海和一些地方,探索開展碳交易,在‘十二五’期間我們可能會(huì)走得快一些。
5)控制溫室氣體CO2排放,水泥工業(yè)將面臨巨大壓力。水泥是高碳產(chǎn)品,如何應(yīng)對(duì)CO2減排的壓力和責(zé)任,是水泥工業(yè)非常緊迫的任務(wù)和戰(zhàn)略課題,提出了更高的要求。可以說,節(jié)能減排、低碳發(fā)展問題己關(guān)系到未來水泥行業(yè)生存與發(fā)展。全球碳排放交易價(jià)值不低,前幾年每噸10幾美元,目前國內(nèi)水泥價(jià)格約300多人民帀,由于價(jià)值低,減排的責(zé)任就越大,當(dāng)然漲價(jià)的壓力也就大了。
7.水泥工業(yè)減排CO2技術(shù)
1)降低水泥生產(chǎn)的能耗,如礦化劑、助燃劑、流化床水泥窯糸統(tǒng)、分別粉磨、工藝及參數(shù)優(yōu)化。
2)水泥生產(chǎn)中替代燃料和生物質(zhì)燃料的開發(fā)利用
國外研究開發(fā)的技術(shù)路線是:以太陽能為動(dòng)力循環(huán)利用水泥廠廢氣生化制藻技術(shù), 藻類生物成熟后,經(jīng)脫水、烘干即可直接作為燃料使用,無需深加工。
主要以藻類生物質(zhì)為載體,以太陽能為動(dòng)力循環(huán)利用煙道氣中的相關(guān)技術(shù),國外進(jìn)行了大量的研究開發(fā),工業(yè)化試驗(yàn)完成,但是針對(duì)火電廠煙氣的。利用水泥廠煙道氣養(yǎng)殖藻類生物,烘干即可直接作為燃料使用,無需深加工,相比生物質(zhì)柴油等目標(biāo)產(chǎn)品,其生產(chǎn)成本要低廉許多,利用水泥生產(chǎn)過程的廢氣,生產(chǎn)生物質(zhì)能源,既可減少排放量,又可緩解水泥工業(yè)對(duì)化石能源的依賴。水泥廠煙氣比火電廠濃度更高,水泥和生 15 化制藻技術(shù)可形成閉路循環(huán)生產(chǎn)系統(tǒng),發(fā)達(dá)國家投巨資開展此項(xiàng)研究,有望很快在技術(shù)和成本控制方面取得突破,開始工業(yè)化應(yīng)用。
3)確保水泥質(zhì)量前提下,減少水泥中熟料用量
4)低CO2水泥如硫鋁酸鹽水泥、高貝利特水泥、地聚水泥(堿硅酸鈉激發(fā)礦渣、粉煤灰等生產(chǎn)的水泥)、采用輕燒氧化鎂,與粉煤灰加水混合,再通過碳化形成鎂建筑制品,十四天強(qiáng)度可達(dá)18Pa。
5)碳捕獲、碳儲(chǔ)存與綜合利用
8.標(biāo)準(zhǔn)與企業(yè)、行業(yè)發(fā)展的關(guān)系及重要性
建材企業(yè)這方面意識(shí)較淡薄,建筑產(chǎn)業(yè)化過程中,其作用更加明顯。1)一流企業(yè)賣標(biāo)準(zhǔn)、賣專利,二流企業(yè)賣技術(shù)、賣服務(wù),三流企業(yè)賣產(chǎn)品、賣勞力。
中國已加入世貿(mào)組織(WTO),關(guān)稅壁壘沒有了,但WTO有?貿(mào)易技術(shù)壁壘協(xié)議?又稱?標(biāo)準(zhǔn)化守則?即TBT協(xié)議, 存在技術(shù)壁壘。標(biāo)準(zhǔn)是妥協(xié)、協(xié)商的產(chǎn)物(投票、民主決定),是技術(shù)進(jìn)步的總結(jié)(先進(jìn)性)。協(xié)商就肯定會(huì)有矛盾,不同的企業(yè)、生產(chǎn)工藝,產(chǎn)品技術(shù)水平不一樣,其立場也不會(huì)相同,不同利益的代表均會(huì)施加影響。
國家科技及新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展三大戰(zhàn)略:人才戰(zhàn)略、專利戰(zhàn)略、標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略。
2)我國的標(biāo)準(zhǔn)體系和發(fā)達(dá)國家相比,一是有強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),發(fā)達(dá)國家沒有,二是標(biāo)準(zhǔn)包括水泥類相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容繁、多,不夠簡潔明了,沒有為供需雙方提供足夠的協(xié)商自由度。如硬石膏在很多省市水泥廠使用幾 16 十年,通用水泥標(biāo)準(zhǔn)修訂時(shí)說取消就取消了,到底有多少科學(xué)依據(jù)?做了多少試驗(yàn)?都沒有充分說明。再如有些標(biāo)準(zhǔn)不涉及實(shí)物質(zhì)量的條款過細(xì)、過嚴(yán),這又往往成為某些部門查處、刁難水泥企業(yè)的借口。
3)掌握標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán),提升企業(yè)競爭力,標(biāo)準(zhǔn)就是市場、就是生產(chǎn)力、就是效益,誰在標(biāo)準(zhǔn)制訂方面有話語權(quán),誰就掌握了制高點(diǎn), 就可取得高額壟斷利潤,企業(yè)參與、主導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn),就可增加話語權(quán)。
4)高水平的標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)品質(zhì)量好、性能佳的綜合體現(xiàn),沒有高水平的標(biāo)準(zhǔn)就沒有高質(zhì)量的產(chǎn)品,創(chuàng)新產(chǎn)品、填補(bǔ)空白的產(chǎn)品的一個(gè)重要步驟,就是制訂科學(xué)、適用經(jīng)濟(jì)合理的標(biāo)準(zhǔn),并強(qiáng)化生產(chǎn)、工裝過程的標(biāo)推化管理。
5)企業(yè)制訂或參與制訂標(biāo)準(zhǔn)時(shí),要突岀本企業(yè)產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)、特色和強(qiáng)項(xiàng),新產(chǎn)品形成一定規(guī)模,就應(yīng)爭取上升到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國家標(biāo)準(zhǔn)。涉及安全、衛(wèi)生、環(huán)保等產(chǎn)品,要積級(jí)爭取制訂強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),企業(yè)為使新產(chǎn)品擴(kuò)大市場份額,要爭取國家、有關(guān)部門制訂法規(guī)、規(guī)章、規(guī)程時(shí),引用本企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或相關(guān)行業(yè)、國家標(biāo)準(zhǔn)。此外,企業(yè)應(yīng)高度重視并積極參加相關(guān)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)的工作、活動(dòng)。
四、近二年涉及水泥政策的文件、標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)討論
1.有關(guān)水泥產(chǎn)業(yè)政策文件(略)2.2010年發(fā)布的水泥相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(略)
3.今年發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)
1)水運(yùn)工程混凝土施工規(guī)范(代替JTJ/T 274-98)2)混凝土用粒化高爐磷渣粉(新)
3)水泥砂漿和混凝土用天然火山灰質(zhì)材料(新)4)回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(新)5)建筑工程冬期施工規(guī)程(新)6)建筑用砌筑和抹灰干混砂漿(新)
7)水泥回轉(zhuǎn)窯熱平衡、熱效率、綜合能耗計(jì)算方法(新)8)水泥窯協(xié)同處臵工業(yè)廢棄物設(shè)計(jì)規(guī)范(新)JH 9)房屋建筑和市政基礎(chǔ)設(shè)施工程質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)管理規(guī)范(新)10)地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(代替GB 50208-2002)(新)11)拔出法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(代替CECS 69:94)(新)12)鄉(xiāng)村建筑外墻無機(jī)保溫砂漿應(yīng)用技術(shù)規(guī)程(新)13)《大體積混凝土施工規(guī)范》實(shí)施指南(新)
14)《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度》應(yīng)用技術(shù)手冊(cè)依據(jù)JGJ/T 23-2011編寫
15)預(yù)拌混凝土質(zhì)量管理體系(新)
國家正在制定《循環(huán)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)建設(shè)》、《水泥工業(yè)污染防治技術(shù)政策》、《水泥工業(yè)污染防治最佳可行技術(shù)指南》、《低碳水泥認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)》等法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)
4.發(fā)改委、經(jīng)信委有關(guān)工業(yè)項(xiàng)目計(jì)劃及國家、省科技計(jì)劃
1)工信部、省經(jīng)信委
戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)資金、中小企業(yè)發(fā)展資金、技術(shù)改造資金、節(jié)能量財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)資金,按每噸獎(jiǎng)勵(lì),清潔生產(chǎn)專項(xiàng)資金、能源合同管理項(xiàng)目補(bǔ)助資金、新能源、國家重大科技成果(發(fā)明專利)轉(zhuǎn)化項(xiàng)目、重大產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)、技術(shù)創(chuàng)新計(jì)劃、新產(chǎn)品開發(fā)計(jì)劃。
2)國家、省發(fā)改委
投資、工業(yè)、環(huán)資司(處)都有涉及工業(yè)項(xiàng)目的財(cái)政補(bǔ)助、貼息或獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃、節(jié)能量財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)資金。產(chǎn)業(yè)化前期攻關(guān)計(jì)劃、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化計(jì)劃、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、技術(shù)創(chuàng)新能力建設(shè)專項(xiàng)計(jì)劃(企業(yè)技術(shù)中心專項(xiàng))。
3)科技部門(科技部、省科技廳)的科技計(jì)劃
主要包括:基礎(chǔ)研究計(jì)劃、國家科技支撐計(jì)劃、高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃、產(chǎn)學(xué)研合作開發(fā)計(jì)劃、科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)建設(shè)、政策引導(dǎo)類計(jì)劃等。
4)科技獎(jiǎng)勵(lì)
省級(jí)行業(yè)這條渠道仍在運(yùn)行、暢通,通過行辦向省科技獎(jiǎng)勵(lì)辦可推薦省級(jí)各項(xiàng)科技獎(jiǎng)勵(lì),如發(fā)明獎(jiǎng)、科技進(jìn)步獎(jiǎng)、自然科學(xué)獎(jiǎng)等,而且指標(biāo)、限額要寬松一些,較通過地方上報(bào)的獲獎(jiǎng)的機(jī)會(huì)應(yīng)該高一些。向行業(yè)協(xié)會(huì)、硅酸鹽學(xué)會(huì)可推薦技術(shù)革新獎(jiǎng)、科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng),通過地方及行業(yè)最后可申報(bào)國家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)。
經(jīng)委這塊有技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng),凡通過省經(jīng)委簽定的新產(chǎn)品獎(jiǎng)勵(lì)5萬-10萬元,評(píng)為省級(jí)技術(shù)中心獎(jiǎng)50萬元。
5)合同能源管理
合同能源管理(Energy Performance Contracting,簡稱EPC)是70年代在在西方發(fā)達(dá)國家開始發(fā)展起來的一種基于市場運(yùn)作的全新的節(jié)能新機(jī)制。合同能源管理不是推銷產(chǎn)品或技術(shù),而是推銷一種減少能源成本的財(cái)務(wù)管理方法。專業(yè)能源技術(shù)有限公司的經(jīng)營機(jī)制是一種節(jié)能投資服務(wù)管理。合同能源管理是專業(yè)能源服務(wù)機(jī)構(gòu)通過與客戶簽訂節(jié)能服務(wù)合同,為客戶提供包括:能源審計(jì)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目融資、設(shè)備采購、工程施工、設(shè)備安裝調(diào)試、人員培訓(xùn)、節(jié)能量確認(rèn)和保證等一整套的節(jié)能服務(wù),并從客戶進(jìn)行節(jié)能改造后獲得的節(jié)能效益中收回投資和取得利潤的一種商業(yè)運(yùn)作模式。
合同能源管理項(xiàng)目特點(diǎn)(略)6)固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估
節(jié)能評(píng)估是指對(duì)固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目用能的科學(xué)性、合理性進(jìn)行分析和評(píng)估,提出提高能源利用效率、降低能源消耗的對(duì)策和措施,為項(xiàng)目決策提供科學(xué)依據(jù)。
5.產(chǎn)業(yè)政策有關(guān)內(nèi)容解讀、討論
1)新建粉磨站規(guī)模要求年產(chǎn)能達(dá)60萬噸以上,單線規(guī)模達(dá)30萬噸以上。Φ3.0-3.2m管磨不配輥壓機(jī)其年產(chǎn)能約30-40萬噸,配輥壓機(jī)可達(dá)60萬噸,Φ4.2m磨機(jī)配輥壓機(jī)年產(chǎn)可達(dá)100萬噸以上,新建粉磨站建議采用Φ3.2m及以上磨機(jī),2)支持企業(yè)通過技術(shù)改造淘汰落后產(chǎn)能
國發(fā)“2010”7號(hào)文件明確規(guī)定:充分發(fā)揮科技對(duì)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的支撐作 20 用,支持符合國家產(chǎn)業(yè)政策和規(guī)劃布局的企業(yè),運(yùn)用高新技術(shù)和先進(jìn)適用技術(shù),以質(zhì)量品種、節(jié)能降耗、環(huán)境保護(hù)、改善裝備、安全生產(chǎn)等為重點(diǎn),對(duì)落后產(chǎn)能進(jìn)行改造。十一五水泥專項(xiàng)規(guī)劃及前幾年很多相關(guān)文件、政策都明確鼓勵(lì)、支持有條件立窯水泥廠改造成粉磨站。
中國水泥協(xié)會(huì)副會(huì)長、秘書長孔祥忠觀點(diǎn):所謂仰制產(chǎn)能過剩,是指新增熟料產(chǎn)能,新建、改造水泥粉磨站并非新增水泥產(chǎn)能,只是增加水泥粉磨能力。對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行節(jié)能減排、提高產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)改造項(xiàng)目,是允許的,也沒必要報(bào)有關(guān)部門核準(zhǔn)、備案。江浙一帶日產(chǎn)1000噸,甚至2000噸生產(chǎn)線有被市場淘汰的,這充分說明,淘汰落后產(chǎn)能主要靠市場。并且指出,淘汰落后產(chǎn)能可以不必具體規(guī)定窯的規(guī)格,只要下達(dá)淘汰落后產(chǎn)能的指標(biāo)就行了,不然你就得對(duì)指定淘汰規(guī)格有一個(gè)說法。應(yīng)相信地方政府在完成淘汰落后產(chǎn)能時(shí)會(huì)首先淘汰那些規(guī)模小的生產(chǎn)線。淘汰落后產(chǎn)能用量的概念比具體規(guī)格好,在邊遠(yuǎn)、落后地區(qū)淘汰落后的速度會(huì)慢一些。
3)部分產(chǎn)業(yè)政策、文件出自多個(gè)部門,有些要求極不一致,也不連續(xù),甚至很不嚴(yán)肅,朝令夕改,有些要求甚至沖突。如去年國務(wù)院7號(hào)文件提出2012年淘汰窯徑3m以下機(jī)立窯,2010年十月十三日工信部發(fā)布的第122號(hào)公告,規(guī)定2012年淘汰3.0米以下機(jī)立窯。工信部2010年十月二十日發(fā)布的工信部原“2010”564號(hào)?關(guān)于進(jìn)一步做好淘汰水泥落后產(chǎn)能工作的通知?明確規(guī)定:對(duì)近年來經(jīng)地方主管部門批準(zhǔn)已經(jīng)實(shí)施立窯技術(shù)改造且環(huán)保、能耗、質(zhì)量等方面都達(dá)標(biāo)的立窯企業(yè),在符合 21 當(dāng)?shù)厮喙I(yè)發(fā)展規(guī)劃和節(jié)能減排總體要求的情況下,允許其繼續(xù)生產(chǎn),對(duì)不符合要求的要制定淘汰計(jì)劃。并且要求對(duì)已實(shí)施立窯技術(shù)改造的項(xiàng)目進(jìn)行清查, 對(duì)擬實(shí)施改造的立窯企業(yè)從嚴(yán)控制。還明確對(duì)不屬于國發(fā)2010年7號(hào)文規(guī)定淘汰范圍的機(jī)立窯生產(chǎn)線,要支持企業(yè)采用先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行改造。但發(fā)改委今年三月二十七日發(fā)布的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄卻寫成淘汰3米及以上機(jī)立窯。涉及如此重大的問題,如此極不嚴(yán)肅,相關(guān)的企業(yè)及地方聽誰的?如何執(zhí)行呢?等等。
4)建議有關(guān)部門制訂文件、政策特別是產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策時(shí),要依法并且要符國際通行的準(zhǔn)則,如只能訂出對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的指標(biāo)和環(huán)保、節(jié)能指標(biāo)要求,但不能指明要求特定工藝、選用特定規(guī)格產(chǎn)品。否則就涉嫌利益輸送及保護(hù),國內(nèi)制定標(biāo)準(zhǔn)在這方面做的較好。現(xiàn)在一些文件指定特定的工藝及規(guī)格產(chǎn)品,嚴(yán)格地講是違犯法律。再者,作為我國比較獨(dú)特的部門文件,其執(zhí)行范圍、方式也值得商討。
第四篇:工業(yè)節(jié)能規(guī)劃嚴(yán)格要求水泥等高耗能行業(yè)節(jié)能發(fā)展
工業(yè)節(jié)能規(guī)劃嚴(yán)格要求水泥等高耗能行業(yè)節(jié)能發(fā)展近日,工業(yè)和信息化部發(fā)布《工業(yè)節(jié)能“十二五”規(guī)劃》。《規(guī)劃》提出,要加快淘汰落后產(chǎn)能,減少高耗能行業(yè)的需求,到“十二五”結(jié)束年?duì)幦〔饺敫吒郊又档男屡d戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)發(fā)展道路。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,鋼鐵、建材、石化、化工和電力等這些高耗能行業(yè)的能源消耗量占全社會(huì)能耗將近77%左右。很大部分原因就是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整進(jìn)展緩慢,高耗能項(xiàng)目增長過快,行業(yè)間和企業(yè)間發(fā)展不平衡,企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力不強(qiáng),總而言之,這都是目前這些行業(yè)所存在的問題。
事實(shí)上,一個(gè)企業(yè)解決高耗能問題除了跟企業(yè)經(jīng)營方式有關(guān),最大的原因則與企業(yè)落后的生產(chǎn)方式分不開。去年對(duì)水泥行業(yè)落后產(chǎn)能的淘汰是工信部對(duì)嚴(yán)肅處理高耗能產(chǎn)業(yè)所下發(fā)的第一張政策條令,而水泥行業(yè)以其特殊的工業(yè)地位也成為國家實(shí)施綠色發(fā)展所燃燒的第一把火。這種情況下,水泥行業(yè)不得不對(duì)生產(chǎn)方式進(jìn)行調(diào)整,更多的是在生產(chǎn)設(shè)備上狠下功夫。
據(jù)了解,通過水泥企業(yè)選購的設(shè)備已經(jīng)占據(jù)了整個(gè)行業(yè)設(shè)備總需求的大半部分,尤其是作為水泥生產(chǎn)的前端破碎設(shè)備更是在科技上要求十分嚴(yán)格,目前大型化、綠色化破碎設(shè)備成為水泥企業(yè)在選購中優(yōu)先考慮的標(biāo)準(zhǔn)。截止到目前,我國知名的水泥粉碎設(shè)備生產(chǎn)商鄭州鼎盛所研發(fā)的大型單段反擊式破碎機(jī)和石灰石專用破碎機(jī)逐漸成為市場上的首選,原因就在于其生產(chǎn)的破碎機(jī)在節(jié)能降耗的基礎(chǔ)上又能提高生產(chǎn)效率,尤其是反擊式破碎機(jī)更是以產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)成為國內(nèi)第一、世界第二的新型高產(chǎn)量碎石設(shè)備。
產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重點(diǎn)任務(wù)就是要嚴(yán)格控制高耗能、低水平項(xiàng)目重復(fù)建設(shè)和產(chǎn)能過剩行業(yè)的盲目發(fā)展。在此次淘汰落后產(chǎn)能的政策形勢(shì)下,最有效的方法還是通過淘汰落后生產(chǎn)能力的企業(yè)以及關(guān)閉小的生產(chǎn)能力的方法來實(shí)現(xiàn),因此,加快設(shè)備的更新?lián)Q代,提高生產(chǎn)效率是當(dāng)前高耗能產(chǎn)業(yè)的主要突破手段,將經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益相結(jié)合才是解決浪費(fèi)污染的最佳途徑。
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第五篇:水泥工業(yè)用耐火材料技術(shù)
1我國新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的問世與發(fā)展,為水泥生產(chǎn)線大幅度提高產(chǎn)量和降低能耗提供了技術(shù)保障。1970年,我國就開始了對(duì)新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的研究,幾乎與德國和日本在同一個(gè)時(shí)期起步。在研究、引進(jìn)、消化國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,我國先后建成了一批700~4000ffd不同規(guī)模的現(xiàn)代化水泥生產(chǎn)線,為新型干法水泥工藝技術(shù)和裝備的國產(chǎn)化奠定了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。20世紀(jì)年代中期,我國天津、南京、成都、合肥四大水泥工業(yè)設(shè)計(jì)院對(duì)新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)展開了“優(yōu)化設(shè)計(jì)、低投資、國產(chǎn)化”工作。1993年,吉林雙陽水泥廠2000ffd水泥熟料生產(chǎn)線建成投產(chǎn),投產(chǎn)后很快實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn),標(biāo)志著我國自主開發(fā)的預(yù)分解窯技術(shù)已經(jīng)成熟。20世紀(jì)初,技術(shù)水平更高的5000ffd熟料生產(chǎn)線又開發(fā)成功,掀起了我國新型干法水泥生產(chǎn)線的建設(shè)新高潮,新建生產(chǎn)線一般都能在很短的調(diào)試期后達(dá)標(biāo)、達(dá)產(chǎn)。到目前為止,我國已實(shí)現(xiàn)了4000~6000t/d熟料新型干法水泥生產(chǎn)線成套裝備基本自給,規(guī)模生產(chǎn)線的裝備國產(chǎn)化率達(dá)到90%,裝備的性能也達(dá)到了國際先進(jìn)水平。其中海螺建成的4條日產(chǎn)萬噸生產(chǎn)線已經(jīng)成功投產(chǎn)運(yùn)行多年。2008年末,我國已經(jīng)建成投產(chǎn)的新型干法窯934條,熟料產(chǎn)能達(dá)7.8億噸,新型干法水泥占到了總產(chǎn)量的62%。2008年已經(jīng)開工建設(shè)但尚未投產(chǎn)的還有近100條生產(chǎn)線,到2009年末預(yù)計(jì)新型干法窯的熟料產(chǎn)能接近9億噸。2000~2500L/d和4000~5000t/'d預(yù)分解窯目前是我國新型干法水泥生產(chǎn)線的主流窯型。2008年我國2000~2500∥d生產(chǎn)線323條,生產(chǎn)能力占總產(chǎn)能的31.61%;4000~5000L/d生產(chǎn)線221條,生產(chǎn)能力占總產(chǎn)能的43.5%;6000~6500ffd生產(chǎn)線14條,生產(chǎn)能力占總產(chǎn)能的3.49%;7200L/d以上生產(chǎn)線6條,生產(chǎn)能力占總產(chǎn)能的2.26%;·1·
Null 700~1800t/d的小型新型干法生產(chǎn)線345條,生產(chǎn)能力占總產(chǎn)能的近16%。1.1新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)狀新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)代表著當(dāng)今世界水泥生產(chǎn)的潮流,其生產(chǎn)能力已達(dá)到世界水泥生產(chǎn)能力的60%以上。20世紀(jì)80~90年代中期,我國引進(jìn)一批3000t/d、4000t/d生產(chǎn)線,與此同時(shí),進(jìn)行國產(chǎn)化4000t/d生產(chǎn)線裝備的開發(fā)。冀東二線國產(chǎn)化4000t/d生產(chǎn)線的成功運(yùn)用,不但降低了工程投資,而且為更大規(guī)模的國產(chǎn)大型化裝備的開發(fā)積累了經(jīng)驗(yàn)。20世紀(jì)90年代以來,一些大型化生產(chǎn)線相繼在國內(nèi)建成投產(chǎn)。如山東大宇7200t/d熟料生產(chǎn)線及華新5000t/d、京陽5500t/d生產(chǎn)線。這些生產(chǎn)線以其生產(chǎn)穩(wěn)定、產(chǎn)品質(zhì)量好、運(yùn)行成本低,在國際、國內(nèi)的產(chǎn)品市場占有了一定的份額,并顯示出強(qiáng)勁的市場競爭力。這些生產(chǎn)線的投產(chǎn)和穩(wěn)定運(yùn)行,標(biāo)志著我國水泥裝備現(xiàn)代化、大型化技術(shù)已成熟。1.1.1原料均化技術(shù)新型干法水泥生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量得以保證的關(guān)鍵是原料均?1.1.1原料均化技術(shù)新型干法水泥生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量得以保證的關(guān)鍵是原料均化技術(shù)的應(yīng)用。已投入應(yīng)用的技術(shù)裝備如下:(1)礦山設(shè)計(jì)采用礦化模型系統(tǒng)(CQMS)。以此制定的搭配開采方案保證了所開采的礦石中的主要成分的穩(wěn)定性,同時(shí)也為低品位礦石的有效利用創(chuàng)造了條件。(2)原料預(yù)均化技術(shù)已在我國得到廣泛應(yīng)用,其工藝與設(shè)備13益發(fā)展和完善;預(yù)均化效果不斷提高;堆、取料各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制;減小了原料的短期和長期波動(dòng);堆場占地面積逐漸減小;節(jié)約了大量天然資源和能源等。開發(fā)出的圓形、長形原料預(yù)均化堆場,可根據(jù)建設(shè)條件靈活運(yùn)用,設(shè)置具有良好均化效果的原燃料預(yù)均化堆場。國內(nèi)已具備提供滿足不同生產(chǎn)規(guī)模的預(yù)均化堆場技術(shù)裝備的條件(圓形堆場直徑可達(dá)1lOm;矩形堆場跨度.2.
Null 達(dá)50m,可滿足2000~10000t/d級(jí)規(guī)模生產(chǎn)線的需要)。(3)配置計(jì)量精確的塊狀和粉狀物料計(jì)量裝置,并通過質(zhì)量控制系統(tǒng)及時(shí)調(diào)整各種原料的喂料比例,確保出磨生料和水泥的合格率。(4)生料均化技術(shù)由間歇式空氣攪拌庫逐步發(fā)展到投資省、操作簡單、電耗低的連續(xù)式均化庫。采用高均化效果、低耗電和高卸空率的生料均化庫(H值達(dá)8以上,電耗約0.25kW-h/t,卸空率大于98%),確保人窯生料的合格率。1.1.2預(yù)分解窯節(jié)能煅燒工藝和技術(shù)裝備(1)成功研發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型高效、低阻、低NO。的預(yù)分解系統(tǒng),主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平,全面提升了中國新型干法水泥熟料燒成系統(tǒng)的國產(chǎn)化、大型化技術(shù)水平。通過系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究,開發(fā)了系統(tǒng)壓損在4000~4800Pa的高效、低壓損的五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器系統(tǒng)。目前已投人生產(chǎn)運(yùn)行的有2000t/d、2500t/d的單系列和2500t/d、3200t/d、5000t/d的雙系列。同時(shí),預(yù)熱器內(nèi)筒、鎖風(fēng)閥、耐火襯料等的改進(jìn)確保了熟料煅燒系統(tǒng)的可靠性和熱耗的降低。(2)通過對(duì)各種燃煤(包括無煙煤、低熱值煤和含高硫煤等)的燃燒特性及在窯爐工況條件下的燃燒機(jī)理研究和工業(yè)實(shí)驗(yàn),開發(fā)出實(shí)用可靠的適合于燃料特性的煅燒技術(shù)和裝備,為資源的綜合利用和降低運(yùn)行成本創(chuàng)造了條件。該項(xiàng)技術(shù)目前已得到推廣。(3)為滿足不同規(guī)模生產(chǎn)線建設(shè)的需要,開發(fā)設(shè)計(jì)了回轉(zhuǎn)窯系列產(chǎn)品,包括二支承和三支承的回轉(zhuǎn)窯,其中三支承窯的最大規(guī)格為4,5.0mX74m,可滿足5000~6000t/d規(guī)模生產(chǎn)線的需要。(4)在吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,中國已自行開發(fā)出了第三代控制流篦式冷卻機(jī)。采用空氣梁供風(fēng)、高阻力篦床、入料均勻分配、厚料層、脈沖分風(fēng)及合理的配風(fēng)等新技術(shù),已廣泛地用在13產(chǎn)700~5000t/d熟料生產(chǎn)線上。解決了厚層篦式冷卻機(jī)冷風(fēng)不易均勻透過料層的技術(shù)難點(diǎn),冷風(fēng)和高溫熟料進(jìn)行激烈的換·2·
Null 熱:一方面有利于熟料快速冷卻;另一方面提高了二次、三次風(fēng)溫度,篦式冷卻機(jī)的熱效率已提高至74%以上,且運(yùn)轉(zhuǎn)率大幅度提高。開發(fā)并推廣了第三代TC系列空氣梁熟料篦式冷卻機(jī)。該技術(shù)使熟料冷卻風(fēng)量下降至1.6~1.8m3/kg熟料,熱回收效率提高到74%以上,設(shè)備可靠性確保了燒成系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率在90%以上。(5)開發(fā)了可適應(yīng)不同性能材料(包括無煙煤)燃燒的燃燒器系列,一次風(fēng)量降至10%以下,具有對(duì)燃料適應(yīng)能力強(qiáng)、調(diào)節(jié)靈活、有利于保護(hù)窯皮及延長襯料使用周期等顯著優(yōu)點(diǎn)。燃燒器的發(fā)展趨勢(shì)是緊跟當(dāng)今世界工業(yè)發(fā)展的兩大主題——節(jié)能和環(huán)保,主要體現(xiàn)在:一次風(fēng)量小,可燒劣質(zhì)燃料,耐磨損、耐變形,低NO。排放。國內(nèi)已開發(fā)應(yīng)用了三風(fēng)道、四風(fēng)道的多通道煤粉燃燒器,以及燃燒兩種以上燃料的五風(fēng)道的多通道燃燒器。(6)不帶補(bǔ)燃爐的純低溫余熱發(fā)電技術(shù)已取得突破,并已在多家水泥廠應(yīng)用。水泥窯純低溫余熱發(fā)電,完全利用水泥熟料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣余熱作為熱源,整個(gè)熱力系統(tǒng)不燃燒任何一次能源,可有效地減少水泥生產(chǎn)過程中的能源消耗,具有顯著的節(jié)能效果。同時(shí),廢氣通過余熱鍋爐降低了排放的溫度,還可有效地減輕水泥生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的熱污染,具有顯著的環(huán)保效果。1.1.3節(jié)能粉碎粉磨技術(shù)與裝備(1)粉碎技術(shù)與裝備。原料的單段破碎工藝具有破碎比大、物料不易堵塞、維修方便、電耗低、工藝流程簡單等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過多年的努力,目前已開發(fā)出臺(tái)時(shí)產(chǎn)量從80~1800t/d的不同形式的石灰石單段破碎機(jī),并已投入運(yùn)行。適合于黏性物料破碎的齒輥式破碎機(jī)的最大產(chǎn)量已達(dá)350~400t/d;破碎高磨蝕性和難破碎性物料的破碎工藝和技術(shù)裝備也已成熟,可滿足工程建設(shè)需要。(2)原料烘干粉磨系統(tǒng)。根據(jù)原料的易磨性、磨蝕性和烘干的不同要求,分別開發(fā)了管磨、輥磨系統(tǒng)。1)帶組合式高效選粉機(jī)的鋼球墨系統(tǒng)(管磨系統(tǒng))對(duì)原料的易磨性和磨蝕性的適應(yīng)性較廣,運(yùn)行可靠。新近開發(fā)的TLS型組·d.
Null 合式高效選粉機(jī)因其分離效率高、產(chǎn)品細(xì)度調(diào)節(jié)靈活、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)勢(shì),使系統(tǒng)產(chǎn)量提高,電耗降低,同時(shí)簡化了流程,降低了基建投資。新近開發(fā)的管磨機(jī)采用了雙滑履支撐,配用了先進(jìn)的邊緣滑動(dòng)裝置。其規(guī)格已能滿足3000t/d和5000t/d級(jí)生產(chǎn)線的要求。2)輥式磨系統(tǒng)。在原料適合的前提下,與管磨機(jī)相比,輥式磨具有流程簡單、節(jié)電和烘干能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。近年來,隨著材料工業(yè)和機(jī)械加工工業(yè)的發(fā)展,科研設(shè)計(jì)和裝備制造單位在消化吸收國際先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出國產(chǎn)化的新一代輥式磨(改善磨輥結(jié)構(gòu),加快磨盤轉(zhuǎn)速,采用先進(jìn)可靠的液壓裝置,提高磨輥壓力,配置高效選粉機(jī),采用外循環(huán)設(shè)計(jì)),使磨機(jī)的可靠性和易損件使用壽命得以保證(在正常原料條件下輥套和襯板的壽命可達(dá)一年半以上),節(jié)電效果進(jìn)一步提高。生料制備已由過去球磨機(jī)為主逐步發(fā)展為高效率的立式磨為主,生料制備電耗明顯降低。目前,國內(nèi)已具備提供滿足5000t/d級(jí)以下規(guī)模水泥生產(chǎn)線的生料和煤粉制備用的輥式磨系列產(chǎn)品的條件(對(duì)于5000t/d級(jí)的原料磨需引進(jìn)部分關(guān)鍵部件)。(3)水泥粉磨系統(tǒng):1)管磨閉路系統(tǒng)。由高效籠型選粉機(jī)、高效布袋收塵器和管磨機(jī)組成的水泥粉磨系統(tǒng),被認(rèn)為是高新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)流程進(jìn)行改造的最好實(shí)例之一。系統(tǒng)按生產(chǎn)ISO標(biāo)準(zhǔn)水泥產(chǎn)品的要求進(jìn)行配置,管磨機(jī)采用了雙滑履支撐,并配用了先進(jìn)的邊緣轉(zhuǎn)動(dòng)裝置;第三代籠型高效選粉機(jī)的選粉效率在80%以上;高效布袋收塵器確保在進(jìn)口含塵達(dá)8009/m3的條件下凈化氣體含塵小于50mg/m3。系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)可靠的前提下,實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)低耗。目前已投入運(yùn)行的系統(tǒng)能力為40~lOOt/h(以P042.5計(jì))。2)輥壓機(jī)系統(tǒng)。輥壓機(jī)作為預(yù)粉磨或半終粉磨過程的主機(jī)裝備,其技術(shù)可靠性和節(jié)電優(yōu)勢(shì)已為廣大用戶所認(rèn)知和接受。與管磨系統(tǒng)相比其粉磨電耗可降低25%。近年來,國產(chǎn)輥壓機(jī)解決了機(jī)體振動(dòng)、輥磨面損大、壽命.5·
Null 短、自控不協(xié)調(diào)、液壓系統(tǒng)調(diào)節(jié)不靈活等技術(shù)問題,并已形成系列,最大規(guī)模能滿足半終粉磨系統(tǒng)160t/h產(chǎn)量的配套要求。隨著擠壓粉磨系統(tǒng)工藝與設(shè)備的不斷完善、不斷大型化,已經(jīng)形成以輥壓機(jī)為中心、各種新型設(shè)備組合成為優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的多種粉磨新工藝,如預(yù)粉磨系統(tǒng)、混合粉磨系統(tǒng)、聯(lián)合粉磨系統(tǒng)、半終粉磨系統(tǒng)等。其技術(shù)水平達(dá)到了20世紀(jì)90年代末期的國際先進(jìn)水平。擠壓粉磨系統(tǒng)已成為水泥粉磨的首選方案,在全國普遍推廣應(yīng)用,最大規(guī)格已能滿足與5000t/d熟料新型干法水泥生產(chǎn)線配套。3)鋼球磨機(jī)大型化及其匹配設(shè)備的優(yōu)化改進(jìn)和提高,不僅提高了單機(jī)生產(chǎn)能力,滿足了水泥生產(chǎn)線單線規(guī)模不斷擴(kuò)大的需求,而且有效提高了粉磨效率。4)在球磨機(jī)開流粉磨水泥的系統(tǒng)中,采用微型研磨體的高細(xì)高產(chǎn)磨得到廣泛推廣。高細(xì)高產(chǎn)磨技術(shù)在磨機(jī)倉位設(shè)計(jì)、磨內(nèi)篩分、研磨體配比等方面已形成了自己的特色,開辟了廣泛的應(yīng)用市場。在水泥、超細(xì)礦渣、超細(xì)粉煤灰等生產(chǎn)中,這種開流粉磨系統(tǒng)已經(jīng)可以達(dá)到或接近閉路系統(tǒng)的效果,而投資和運(yùn)行成本則可以大幅度降低。5)采用新型耐磨材料,改善磨機(jī)部件材質(zhì),不斷提高磨機(jī)綜合效率和使用壽命。1.1.4自動(dòng)控制技術(shù)新型干法水泥生產(chǎn)工藝線整個(gè)流程有近1000臺(tái)電動(dòng)機(jī)和閥門,數(shù)百臺(tái)機(jī)械設(shè)備以及上千個(gè)開關(guān)量,數(shù)百個(gè)模擬量測(cè)點(diǎn)和數(shù)十個(gè)調(diào)節(jié)回路。為保證穩(wěn)定運(yùn)行和優(yōu)良的產(chǎn)品質(zhì)量,需要通過自動(dòng)控制來完成。近年來,我國廣泛采用國際上先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、通信技術(shù)和圖形顯示技術(shù),采用分散控制、集中管理的集散型控制系統(tǒng)(DOS),并開發(fā)運(yùn)用了工廠生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)(PMIS),實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的可靠、安全和實(shí)用的目標(biāo)。·6-Null 1.1.5環(huán)境保護(hù)新型干法水泥生產(chǎn)過程作為幾乎無污染和生態(tài)友好的實(shí)踐,近年來受到了社會(huì)的普遍關(guān)注。作為傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)的主要污染源(粉塵、廢水和廢氣)已得到系統(tǒng)的治理:粉塵排放遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)允許的排放限度;廢水實(shí)現(xiàn)了零排放;有害氣體(NO;)的排放也得到了有效的控制。水泥工作者們經(jīng)過長期不懈努力,研制出的環(huán)境保護(hù)工藝與設(shè)備已完全能夠滿足粉塵以及SO:、NO。達(dá)標(biāo)排放。如:北京水泥廠的2000t,/d熟料新型干法水泥生產(chǎn)線,被國家環(huán)保總局確定為“環(huán)保教育基地”,國外一家雜志社載文稱之為“生態(tài)友好型水泥廠”。都江堰拉法基水泥廠的4000t/d熟料新型干法水泥生產(chǎn)線,全廠85個(gè)粉塵排放點(diǎn)粉塵排放濃度全部低于20mg/m3,達(dá)到了歐洲標(biāo)準(zhǔn)。新型干法水泥生產(chǎn)在最大限度利用工業(yè)廢渣作為原燃料的同時(shí),在利用工業(yè)和生活垃圾等方面具有極大的發(fā)展前景。回轉(zhuǎn)窯焚燒可燃廢棄物和有毒有害物、工業(yè)及生活污泥的研究已取得很大進(jìn)展,其技術(shù)已在幾家水泥廠應(yīng)用,北京水泥廠的焚燒有毒有害廢棄物示范工程已經(jīng)完成。1.1.62500t/d和5000t/d級(jí)生產(chǎn)線2500t/d和5000t/d級(jí)生產(chǎn)線技術(shù)裝備基本配置見表1—1。表1-12500t/d和5000t/d級(jí)生產(chǎn)線技術(shù)裝備基本配置┏━━┳━━━┳━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━┓┃┃┃┃2500t/d生產(chǎn)線┃5000t/'d生產(chǎn)線┃┃序┃車間┃主機(jī)┃┃┃┃┃┃┣━━━━━━━━┳━━━━━┳━━╋━━━━━━━━┳━━━━━┳━━┫┃┃┃┃┃能力┃數(shù)┃┃能力┃數(shù)┃┃號(hào)┃名稱┃名稱┃性能指標(biāo)┃┃┃性能指標(biāo)┃┃┃┃┃┃┃┃/t.h一1┃量┃┃/t-h一1┃量┃┣━━╋━━━╋━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━╋━━╋━━━━━━━━╋━━━━━╋━━┫┃┃石灰┃┃進(jìn)料量:<1.5m3┃┃┃進(jìn)料量:<1.5m3┃┃┃┃1┃石破┃錘式┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃破碎機(jī)┃出料粒度:<10%┃500┃1┃出料粒度:<10%┃700┃1┃┃┃碎┃┃廊0mm┃┃┃R70mm┃┃┃┗━━┻━━━┻━━━━┻━━━━━━━━┻━━━━━┻━━┻━━━━━━━━┻━━━━━┻━━┛·7·
Null 續(xù)表1—1┏━━┳━━━┳━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓┃┃┃┃2500t/d生產(chǎn)線┃5000t/d生產(chǎn)線┃┃┃┃┣━━━━━━━━━━━┳━━━━━┳━━╋━━━━━━━━━━━┳━━━━━┳━━┫┃序┃車間┃主機(jī)┃┃能力┃數(shù)┃┃能力┃數(shù)┃┃號(hào)┃名稱┃名稱┃性能指標(biāo)┃┃┃性能指標(biāo)┃┃┃┃┃┃┃┃/t·h一1┃量┃┃/t.h一1┃量┃┣━━╋━━━╋━━━━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━┫┃┃窯尾┃┃┃┃┃┃┃┃┃9┃廢氣┃電收塵┃380000m3/h┃┃1┃620000m3/h┃┃1┃┃┃處理┃┃┃┃┃┃┃┃┣━━╋━━━╋━━━━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━┫┃┃┃輥壓機(jī)┃輥壓機(jī)TRPl40/100┃┃1┃輥壓機(jī)TRPl40/100┃┃2┃┃┃水泥┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┣━━━━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━┫┃10┃┃┃管磨:鐘.2m×lOm┃┃┃管磨:4,4.2m×lOm┃┃┃┃┃粉磨┃水泥磨┃┃120┃1┃┃120┃2┃┃┃┃┃比表面積:340m2/kg┃┃┃比表面積:340m2/kg┃┃┃┗━━┻━━━┻━━━━━┻━━━━━━━━━━━┻━━━━━┻━━┻━━━━━━━━━━━┻━━━━━┻━━┛1.2新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展方向“十一五”規(guī)劃明確提出:全面落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì);大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),加強(qiáng)資源綜合利用,全面推行清潔生產(chǎn),形成低投入、低消耗、低排放和高效率的節(jié)約型增長方式;加大環(huán)境保護(hù)力度,降低污染物排放,切實(shí)保護(hù)好自然生態(tài)。為此,中央提出了“十一五”期間國內(nèi)生產(chǎn)總值單位能耗降低20%左右,主要污染物排放總量減少10%的約束性指標(biāo)。因此,認(rèn)真貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,充分合理利用資源,最大限度地降低資源能源消耗,減少污染物排放,滿足與社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的生態(tài)要求,盡快實(shí)現(xiàn)走新型工業(yè)化的目標(biāo),推動(dòng)水泥行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是擺在水泥從業(yè)者面前的重要課題和歷史任務(wù)。水泥工業(yè)是產(chǎn)量大、能耗高的工業(yè)。2006年中國水泥產(chǎn)量為12.4億t,約消耗能源1.5億t(標(biāo)煤),占全國能源消費(fèi)總量的7%左右。當(dāng)然能耗高的原因,大量落后生產(chǎn)工藝的存在是關(guān)鍵。中國目前還有一半左右的水泥是由國際上業(yè)已淘汰的立窯等生產(chǎn)的,其單位能耗比新型干法每噸水泥要高約30。35kg(標(biāo)煤)。歷史造成的結(jié)構(gòu)矛盾,需要加快調(diào)整步伐。就新型干法本身來說,我們和世界先進(jìn)水平相比,單位熟料熱耗高250.8kJ/kg(60kcal/kg)左右,單位水泥電耗高lOkW·h/t左右,相當(dāng)于全年·0.
Null 多消耗420萬噸標(biāo)煤和62億度電。這一數(shù)字也相當(dāng)可觀。就技術(shù)裝備的差距來說,主要體現(xiàn)在粉磨和燒成兩大領(lǐng)域。粉磨領(lǐng)域發(fā)展的現(xiàn)狀和趨向是料床終粉磨代替了傳統(tǒng)的球磨,其代表是立式輥磨,從而大幅度的節(jié)電。目前世界上出現(xiàn)了不少無球磨的水泥工廠。燒成領(lǐng)域發(fā)展的現(xiàn)狀和趨向是:以無漏料新型篦式冷卻機(jī)、二檔短窯、低NO。型分解爐和6級(jí)高效預(yù)熱器系統(tǒng)的新技術(shù)代替了原有的系統(tǒng),達(dá)到了進(jìn)一步大幅度節(jié)能、生產(chǎn)穩(wěn)定可靠、提高對(duì)原燃料適應(yīng)性的效果。為此,必須加強(qiáng)工程技術(shù)的研究,加強(qiáng)工藝技術(shù)、信息化建設(shè)和重大裝備的開發(fā)和創(chuàng)新,加速水泥生產(chǎn)生態(tài)化裝備技術(shù)的開發(fā),加強(qiáng)企業(yè)管理和人才培養(yǎng),不斷推行優(yōu)化設(shè)計(jì)。今后的主要研究課題如下:(1)運(yùn)用CFD高新技術(shù)(即計(jì)算流體動(dòng)力學(xué))于新型干法水泥技術(shù)研究領(lǐng)域中,如燃燒、分解、預(yù)熱、烘干、煅燒、冷卻、兩相流輸送、分離、分級(jí)、破碎、粉磨、選粉等。并借此技術(shù)對(duì)新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化、創(chuàng)新開發(fā)以及綜合性能評(píng)估、問題診斷等。(2)加強(qiáng)原料均化技術(shù)的研究,進(jìn)一步擴(kuò)大低品位原料和工業(yè)廢渣的應(yīng)用。進(jìn)一步強(qiáng)化從原料礦山開采到原料粉磨前均化的措施和手段,減少磨后生料的均化和儲(chǔ)存的投資。(3)進(jìn)一步提高預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)的技術(shù)性能,對(duì)于5000t/d及以上規(guī)模的燒成系統(tǒng),使熟料熱耗降至2926kJ/kg(700kcal/kg),并進(jìn)一步降低電耗,開發(fā)高性能回轉(zhuǎn)窯和新一代熟料冷卻機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備。(4)加快利用新型干法窯處置城市混合型廢棄物技術(shù)及裝備的研究和開發(fā)。充分發(fā)揮和擴(kuò)展水泥工業(yè)對(duì)其他工業(yè)產(chǎn)生的廢渣、廢料、有毒有害廢棄物以及城市生活垃圾等利用降解的環(huán)保功能,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。由于現(xiàn)代水泥工業(yè)具有獨(dú)特的利廢功能,可以協(xié)助全社會(huì)利用和消納各種廢料、廢渣和城市生活垃圾等,促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。1)水泥工業(yè)可以消納的廢棄物種類很多,適應(yīng)范圍廣:固體、液體或膏體的;塊狀的或散狀的,一般的、危險(xiǎn)性的或·】0·
Null 有毒的廢棄物等,各種廢棄物都可以在水泥窯或預(yù)分解爐內(nèi)燃燒殆盡;2)按照各種廢棄物的性能特點(diǎn),可以分別用作水泥工業(yè)的混合材,替代原料或替代燃料,使之物盡其用;3)水泥工業(yè)對(duì)廢料的消納量很大,因?yàn)樗喔G本身的生產(chǎn)量就很高;4)在消納回收利用廢棄物的同時(shí)不會(huì)影響到水泥和混凝土的正常性能與質(zhì)量,不會(huì)影響水泥生產(chǎn)操作的正常運(yùn)行,水泥窯對(duì)各種廢物有很強(qiáng)的適應(yīng)能力;5)因?yàn)樗喔G內(nèi)溫度高(1600':C),熱容量大,熱慣性穩(wěn)固持久,各種有害物質(zhì)在高溫區(qū)內(nèi)的停留時(shí)間長(5~15s),所以均能被徹底分解燒盡,窯尾廢氣中不含二n惡英等,確保環(huán)境安全;6)廢料燃燒后的殘?jiān)绻渲泻心承┲亟饘俚扔泻ξ镔|(zhì),這些殘?jiān)捕既抗倘墼谒嗍炝系V物的晶格之中,在水泥混凝土中不能再逸出或析出,不會(huì)造成二次污染,沒有隱患,環(huán)保安全;7)可以利用全國已有的600多臺(tái)2000t/d以上的新型干法水泥窯,添置少量的廢物預(yù)處理設(shè)施,即發(fā)揮其既生產(chǎn)水泥又妥善利用和消納廢物的雙重功能,遠(yuǎn)比新建廢物填埋場或焚燒廠更經(jīng)濟(jì)更安全。發(fā)達(dá)國家利用廢棄物生產(chǎn)生態(tài)水泥已有成熟的經(jīng)驗(yàn)。在日本40多家水泥企業(yè)中,50%以上處理各種廢棄物。在歐洲水泥生產(chǎn)者聯(lián)合會(huì)所屬的水泥廠中,每年焚燒100萬噸有害廢物。美國的大部分水泥廠都利用廢料煅燒水泥,技術(shù)成熟,應(yīng)用普遍。人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到,水泥回轉(zhuǎn)窯在處理有毒危險(xiǎn)廢棄物方面比焚燒爐更有優(yōu)越性,主要是利用可燃性廢棄物(包括固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài))代替部分或大部分燃煤和燃油煅燒水泥,既處理了廢料,又節(jié)約了能源。所以充分發(fā)掘和擴(kuò)展水泥工業(yè)其特有的環(huán)境保護(hù)功能,真正把水泥工業(yè)建設(shè)成綠色環(huán)境保護(hù)、可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè),發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)是我國水泥工業(yè)的發(fā)展方向。(5)加大力度進(jìn)行生料輥式磨系統(tǒng)以及用于水泥預(yù)粉磨、終粉磨的輥壓機(jī)和輥式磨系統(tǒng)的開發(fā)和推廣應(yīng)用,使水泥綜合電耗降至90kW·h/t以下(以P042.5計(jì))。加速超細(xì)粉磨裝備技術(shù)的開發(fā),最大限度地利用高爐爐渣、粉煤灰等工業(yè)廢渣用作水泥混合材。-1】-Null(6)加強(qiáng)對(duì)工藝裝備過程控制智能化及優(yōu)化控制軟件的研究開發(fā),最大限度地提高生產(chǎn)線的質(zhì)量和產(chǎn)量,降低能耗,提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在生產(chǎn)系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用及優(yōu)化工藝過程企業(yè)管理中的應(yīng)用。(7)研究開發(fā)效率更高的除塵裝備和降低NO。、SO:、CO:等有害氣體的工藝措施和技術(shù)裝備。(8)加大對(duì)預(yù)熱器、篦式冷卻機(jī)廢氣余熱發(fā)電技術(shù)的開發(fā),使廢熱回收發(fā)電量達(dá)到35kW·h/t熟料以上,減少CO:排放,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),在節(jié)能減排上做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。(9)進(jìn)一步做好個(gè)性化設(shè)計(jì),力求以最低的投資、最小的資源消耗和最低的生產(chǎn)成本,最大限度地滿足市場的需求。(10)隨著一批大型新型干法水泥生產(chǎn)線的建設(shè),我們需要花大力氣研究開發(fā)設(shè)備的材料和制造加工問題。現(xiàn)實(shí)告訴我們,大型生產(chǎn)線國產(chǎn)化的難點(diǎn)還在于一些大型機(jī)械設(shè)備的制造加工和材料加工上,這是一個(gè)瓶頸,不容忽視。開展裝備專用材料的應(yīng)用研究,以提高裝備的性能,如高性能的耐磨金屬材料、金屬陶瓷材料、耐火材料和隔熱材料等。(11)針對(duì)勞動(dòng)生產(chǎn)率不高的現(xiàn)狀,要加大技術(shù)裝備的開發(fā)和應(yīng)用,如物料儲(chǔ)存輸送、水泥成品包裝、袋裝及散裝發(fā)運(yùn)等。世界水泥技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是以節(jié)省資源、節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)為中心,進(jìn)行清潔生產(chǎn)和高效集約化生產(chǎn),加強(qiáng)水泥生態(tài)化技術(shù)和設(shè)備的研究、開發(fā),逐步減少天然資源和天然能源的消耗,最大限度地減少環(huán)境污染,最大限度地接收、消納工業(yè)廢棄物和城市生活垃圾等,使水泥工業(yè)達(dá)到與環(huán)境友好、和諧、共存。新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)代表著當(dāng)今世界水泥生產(chǎn)的潮流,發(fā)展新型干法水泥是實(shí)現(xiàn)中國水泥工業(yè)現(xiàn)代化的必由之路。雖然中國先進(jìn)的新型干法水泥生產(chǎn)線與國際先進(jìn)水平已經(jīng)相當(dāng)接近,但從整體來看,還存在較大差距。為了使中國新型干法水泥生產(chǎn)工藝與設(shè)備的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)逐步趕上甚至超過國際先進(jìn)水平,同時(shí)在環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè)方面逐步達(dá)到國際先進(jìn)水平,我們還需要不懈努力。.12·
Null 1.3新型干法水泥生產(chǎn)線工藝流程新型干法水泥生產(chǎn)線工藝過程與其他生產(chǎn)方法相比基本上是相同的。它包括原燃料進(jìn)廠、原燃料破粉碎、生料制備、熟料煅燒、水泥制成及發(fā)運(yùn)等。典型的新型干法水泥生產(chǎn)線工藝流程如圖1-1所示。圖1-1典型的新型干法水泥生產(chǎn)線工藝流程·13·
Null 2新型干法水泥生產(chǎn)線的窯爐系統(tǒng)新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的新技術(shù)。日本、德國等發(fā)達(dá)國家以懸浮預(yù)熱和預(yù)分解為核心的新型干法水泥熟料生產(chǎn)裝備已達(dá)95%以上。我國于1976年投產(chǎn)第一臺(tái)懸浮預(yù)熱器及預(yù)分解窯,發(fā)展至今已經(jīng)形成了設(shè)計(jì)、制造、配套、施工的完整裝備體系,基本實(shí)現(xiàn)了設(shè)備國產(chǎn)化。2008年中國水泥產(chǎn)量為13.9億噸,其中新型干法水泥約8.6億噸,水泥綜合能耗為138kg(標(biāo)煤),年消耗能源1.88億噸(標(biāo)煤)。新型干法水泥生產(chǎn)是公認(rèn)的低能耗生產(chǎn)技術(shù),比傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯和立窯每噸水泥平均低約30~35kg(標(biāo)煤)。但在我國,目前國際上普遍采用的新型干法生產(chǎn)工藝的產(chǎn)量僅占62%,節(jié)能的任務(wù)繁重。而就新干法技術(shù)裝備本身來說,我國與國際最先進(jìn)水平還有一定差距。水泥熟料燒成系統(tǒng)是水泥生產(chǎn)過程的中心環(huán)節(jié),也是大量消耗燃料的工序。一方面,因?yàn)楣杷猁}水泥主要由熟料所組成,熟料的煅燒過程直接決定水泥的產(chǎn)量和質(zhì)量、燃料與襯料的消耗以及窯的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。另一方面,水泥工業(yè)是消耗能源較多的產(chǎn)業(yè),而在水泥生產(chǎn)中,熟料煅燒要占全部能耗的80%左右,因此了解并研究熟料的煅燒過程是非常必要的。新型干法水泥生產(chǎn)線的窯爐系統(tǒng),是熟料燃燒過程發(fā)生的主要場所,研究它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)降低能耗、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量都有很大的意義。圖2.1為五級(jí)預(yù)熱窯外分解窯窯爐系統(tǒng)工藝流程與技術(shù)參數(shù)示意圖。新型干法水泥生產(chǎn)線的窯爐系統(tǒng),主要由預(yù)熱和預(yù)分解、回轉(zhuǎn)窯煅燒以及水泥熟料冷卻三大系統(tǒng)構(gòu)成。預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)主要完成水泥生料的預(yù)熱和石灰質(zhì)原料的預(yù)分解過程,水泥熟料的燒成及其冷卻過程分別發(fā)生在回轉(zhuǎn)窯煅燒和水泥熟料冷卻系統(tǒng)·14·
Null 分解率圖2-1窯外分解窯(五級(jí)預(yù)熱器)工藝流程與技術(shù)參數(shù)(日產(chǎn)3300t/d熟料,耗熱3000kJ/kg熟料)1一分解爐(燃料60%);2~回轉(zhuǎn)窯(燃料40%);3一冷卻機(jī);4一冷卻機(jī)三次風(fēng)人分解爐;5一風(fēng)機(jī);6一各級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器G一氣體量,m2/kg熟料;氣一氣體溫度,℃;■一物料溫度,℃;p一負(fù)壓,mmH20中。窯爐系統(tǒng)中主要發(fā)生著燃料的燃燒,物料與空氣之間的劇烈的熱交換,甚至某些有害元素的揮發(fā)和冷凝等過程。針對(duì)不同使用條件下的部件,在耐火材料的配置上也存在著顯著的差異,要想準(zhǔn)確地確定耐火材料的合理配備方案,有必要系統(tǒng)地了解新型干法水泥生產(chǎn)線窯爐系統(tǒng)的構(gòu)成及各主要部件的熱工特點(diǎn)、工作原理及使用條件,為經(jīng)濟(jì)有效地完成耐火材料的配置提供支持。2.1懸浮預(yù)熱器和預(yù)分解窯爐窯尾預(yù)熱器及預(yù)分解爐是在傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)窯之前增加一個(gè)燃燒及熱交換環(huán)節(jié),一方面對(duì)生料進(jìn)行預(yù)熱;另一方面可以使其中·15·
Null 的碳酸鹽礦物產(chǎn)生約85%的分解率,它們的出現(xiàn)是新型干法生產(chǎn)最有意義的發(fā)展。預(yù)熱器的特點(diǎn)在于高度分散的生料在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行氣固熱交換,具有傳熱迅速、熱效率高、單位容積大、熱耗低等優(yōu)點(diǎn),而預(yù)分解爐的出現(xiàn)則大大提高了系統(tǒng)的熱效率和窯系統(tǒng)的產(chǎn)量,推動(dòng)水泥生產(chǎn)過程朝著優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、符合環(huán)保要求和大型化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展就是懸浮預(yù)熱器及預(yù)分解技術(shù)的發(fā)展,其第一階段是20世紀(jì)50年代初到70年代初,懸浮預(yù)熱技術(shù)誕生和發(fā)展的階段;第二階段是20世紀(jì)70年代初至今,預(yù)分解技術(shù)誕生和發(fā)展的階段。可以說預(yù)熱器及分解爐的發(fā)展推動(dòng)著新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,也是新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的重要衡量指標(biāo)。2.1.1懸浮預(yù)熱器的發(fā)展和工作原理2.1.1.1懸浮預(yù)熱器的分類懸浮預(yù)熱技術(shù)是指低溫粉體物料均勻分散在高溫氣流之中,在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行熱交換,使物料得到迅速加熱升溫的技術(shù)。懸浮預(yù)熱器的主要作用是對(duì)水泥生料的預(yù)熱。早期懸浮預(yù)熱器的種類較多,其分類方法主要有以下三種:(1)按制造廠商分類命名:洪堡型、史密斯型、多波爾型、維達(dá)格型、蓋波爾型等數(shù)種。(2)按熱交換工作原理分類:同流熱交換為主、逆流熱交換為主和混流熱交換三種。(3)按預(yù)熱器組成分類:數(shù)級(jí)旋風(fēng)筒組合式、以立筒為主的組合式和旋風(fēng)筒與立筒(或渦室)混合組合式三種。以上三種分類方法,第一種比較直觀,第二、三種雖然著眼角度不同,但密切關(guān)聯(lián)。但是嚴(yán)格地說,各種懸浮預(yù)熱器都有同流及逆流的熱交換效果,都屬于混流熱交換設(shè)備,雖然由數(shù)級(jí)旋風(fēng)筒組合的預(yù)熱器,物料同氣流的熱交換,主要是在各個(gè)旋風(fēng)筒(包括管道)發(fā)生,因此分類中稱之為以同流熱交換為主的懸浮預(yù)熱器。以立筒為主組合的預(yù)熱器,雖然系統(tǒng)中匹配有1~2級(jí)旋風(fēng)·】6·
Null 筒,但旋風(fēng)筒主要起收塵作用,物料同氣流的熱交換主要是在立筒內(nèi)進(jìn)行,故分類中劃為以逆流熱交換為主的懸浮預(yù)熱器。而在旋風(fēng)筒與立筒(或渦室)混合組成的預(yù)熱器中,同流及逆流兩種熱交換方式均起重要作用,故稱之為混流熱交換型懸浮預(yù)熱器。2.1.1.2懸浮預(yù)熱器的發(fā)展及典型結(jié)構(gòu)A旋風(fēng)預(yù)熱器的發(fā)展及主要形式丹麥工程師M.VogelJorgensen于1934年7月25日獲得了“用細(xì)分散物料喂入回轉(zhuǎn)窯的方法和裝置”的專利證書,從此掀開了預(yù)熱器快速發(fā)展的歷史。圖2-2是四級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器具有現(xiàn)在最普遍采用的預(yù)熱器的全部特征。田口圖2-2四級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器示意圖20年后,德國Humboldt公司的FMuller在上述專利的基礎(chǔ)上改進(jìn)的第一臺(tái)洪堡型旋風(fēng)預(yù)熱器于1951年投入生產(chǎn)。洪堡型旋風(fēng)預(yù)熱器是把生料的預(yù)熱和部分分解由懸浮預(yù)熱器來完成,代替了回轉(zhuǎn)窯部分回轉(zhuǎn)筒體的功能,達(dá)到了縮短回轉(zhuǎn)窯長度、增大氣料接觸面積、提高熱交換效率和窯系統(tǒng)生產(chǎn)效率的目的。從傳統(tǒng)干法窯與一般懸浮預(yù)熱器窯的比較(圖2-3)中可以看出,這樣的設(shè)計(jì)有利于降低熟料的燒成熱耗。洪堡型旋風(fēng)預(yù)熱器見圖2.4,生料由上部I級(jí)旋風(fēng)筒連接風(fēng)管喂入,喂入量16509/kg熟料。根據(jù)對(duì)四級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器的熱工研·17·
Null 為15~25m/s。生料在預(yù)熱器中停留時(shí)間大約25s,生料停留時(shí)間為它在各級(jí)連接風(fēng)管通過時(shí)間及在旋風(fēng)筒中分離時(shí)間之和。在這段時(shí)問內(nèi),生料粉由50。C預(yù)熱到800。C,而上升窯廢氣由1100。C降低到330。C。洪堡型旋風(fēng)預(yù)熱器在1951年投入生產(chǎn)后,1952年美國福勒公司第一個(gè)購買了洪堡公司的專利,之后日本、法國、印度等國家的制造廠商相繼購買了該制造專利。1966年,洪堡公司開發(fā)了大產(chǎn)量雙系列旋風(fēng)預(yù)熱器系統(tǒng)。除了洪堡型旋風(fēng)預(yù)熱器之外,還有伯力鳩斯多波爾預(yù)熱器(圖2—5口,該公司習(xí)慣從下部開始排列旋風(fēng)筒級(jí)別)、維達(dá)格型旋風(fēng)預(yù)熱器(圖2.56)、米亞格型旋風(fēng)預(yù)熱器(圖2—5c)、丹麥?zhǔn)访芩构拘L(fēng)預(yù)熱器等形式的旋風(fēng)預(yù)熱器。以下幾條措施可以有效地保證旋風(fēng)預(yù)熱器中下降生料和上升氣流熱交換的效率:圖2.5其他形式旋風(fēng)預(yù)熱器。一伯力鳩斯多波爾預(yù)熱器;6一維達(dá)格型旋風(fēng)預(yù)熱器;c一米亞格型旋風(fēng)預(yù)熱器(1)生料顆粒應(yīng)盡可能均勻地分散到氣流中,使每級(jí)連接風(fēng)管中橫斷面的熱傳導(dǎo)狀態(tài)最好,不希望生料顆粒聚集成股,否則會(huì)引起事故。(2)氣流在上升連接管道中應(yīng)產(chǎn)生湍流,才能使氣體和生料間產(chǎn)生強(qiáng)烈的混合,這樣才能產(chǎn)生理想的熱交換狀態(tài)。·19·
Null(3)盡管在連接風(fēng)管中氣體與生料間熱交換時(shí)間只要0.1S就足夠,但是為了更好地傳熱給生料,生料在預(yù)熱器中應(yīng)有足夠的停留時(shí)間。(4)各單級(jí)旋風(fēng)筒連續(xù)地布置成高效逆流熱交換系統(tǒng),這種情況能產(chǎn)生最好的熱交換。(5)在整個(gè)預(yù)熱器系統(tǒng)中,各個(gè)進(jìn)口及出口處要盡量避免積灰,因?yàn)榉e灰會(huì)引起內(nèi)部生料再循環(huán)而增加熱損,同時(shí)積灰會(huì)嚴(yán)重降低單級(jí)旋風(fēng)筒的分離效率,增加系統(tǒng)通風(fēng)阻力。B逆流式立筒懸浮預(yù)熱器對(duì)于旋風(fēng)預(yù)熱器的每一級(jí)來說,生料和熱氣流在連接風(fēng)管及旋風(fēng)筒中熱交換是順流式,即按分段順流原理工作,或者有一級(jí)是采用逆流的渦流室工作。逆流式立筒懸浮預(yù)熱器,則幾乎各級(jí)都是采用逆流熱交換的缽,最上一級(jí)為從熱氣流中分離生料采用雙旋風(fēng)筒與連接風(fēng)管。逆流式立筒懸浮預(yù)熱器主要有克虜伯一伯力鳩斯公司的克波爾逆流懸浮預(yù)熱器、原民主德國德騷公司的查波(ZAB)懸浮預(yù)熱器和捷克的普列洛夫逆流懸浮預(yù)熱器。C旋風(fēng)懸浮預(yù)熱器與逆流式立筒懸浮預(yù)熱器比較逆流或立筒懸浮預(yù)熱器由于結(jié)構(gòu)簡單,氣體通風(fēng)阻力小,適合含堿、氯、硫高的生料,不容易堵塞,不用設(shè)旁路,不存在脹縮連接問題,漏風(fēng)量小。另外,立筒是自承重結(jié)構(gòu),因此土建投資費(fèi)用較小。但是逆流式立筒懸浮預(yù)熱器具有決定性的熱工缺點(diǎn),生料只能以股狀形式由一缽送至另一缽,氣料的熱交換很差。以致立筒分離生料效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于旋風(fēng)筒,因此立筒預(yù)熱器料熱交換效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于旋風(fēng)預(yù)熱器,在國際市場上,立筒預(yù)熱器逐漸消失。在吸收國外先進(jìn)技術(shù)及模型試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,目前,我國懸浮預(yù)熱器已經(jīng)走在世界前列。中材國際南京水泥設(shè)計(jì)研究院開發(fā)設(shè)計(jì)的旋風(fēng)預(yù)熱器帶分解爐系統(tǒng)具有高效低阻的特點(diǎn),其操作指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。現(xiàn)已開發(fā)700~10000t/d等各種規(guī)格的預(yù)熱器系統(tǒng),并得到廣泛使用。近年來,我國天津水泥研究設(shè)計(jì)院在總結(jié)國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)·20·
Null 上,研制開發(fā)出了六級(jí)預(yù)熱器系統(tǒng)。該系統(tǒng)出預(yù)熱器廢氣溫度可降低至280。C左右,按五級(jí)預(yù)熱器系統(tǒng)較好的出預(yù)熱器廢氣溫度310。C考慮,可降低30。C左右,氣體量按1.43(標(biāo)態(tài))In3/(kg·e1)考慮,則降低能耗6410/(kg·e1)。燒成窯尾系統(tǒng)采用六級(jí)預(yù)熱器后,出預(yù)熱器系統(tǒng)的廢氣溫度已大幅度降低,可以結(jié)合采用管道噴水和無增濕塔方案。由于廢氣溫度被降至280。C左右,噴水降溫只需100℃左右即可滿足廢氣直接入袋收塵器的要求,大大降低了能耗。天津水泥研究設(shè)計(jì)院懸浮預(yù)熱器類型及主要性能指標(biāo)見表2-1。表2-1天津水泥研究設(shè)計(jì)院懸浮預(yù)熱器類型及主要性能指標(biāo)┏━━━━━━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┓┃┃700t/d┃1000t/d┃b000t/d┃2000t/d┃2500t/d┃2500t/d┃3000t/d┃4000t/d┃5000t/d┃┃規(guī)模┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃(單系列)┃(單系列)┃(單系列)┃(雙系列)┃(單系列)┃(雙系列)┃(雙系列)┃(雙系列)┃(雙系列)┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━┫┃生產(chǎn)能力/t·d1┃700┃1000┃2000┃2000┃2500┃2500┃3000┃4000┃5000┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━┻━━━━━┻━━━━━┻━━━━━┻━━━━━┻━━━━━┻━━━━━┻━━━━━╋━━━━━┫┃分辨率/%┃≥90┃≥92┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┳━━━━━╋━━━━━┫┃一級(jí)筒出口溫度/℃┃≤340┃≤340┃≤330┃≤330┃≤325┃≤325┃≤325┃≤320┃≤310┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━┻━━━━━┻━━━━━┻━━━━━┻━━━━━┻━━━━━┻━━━━━┻━━━━━┻━━━━━┫┃系統(tǒng)阻力/Pa┃≤4800┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫┃鎖風(fēng)閥結(jié)構(gòu)形式┃外支承式滾動(dòng)軸承┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫┃內(nèi)筒式結(jié)構(gòu)形式┃鋼板焊接,掛片軸承┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┫┃分解爐形式┃TC.nA┃TC.DD┃TDF┃1℃_DD┃TDF┃TDF┃TDF┃TC。D.D┃偈D.1DF┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━━┫┃設(shè)備總重/t┃147┃141┃239┃265┃339┃324.5┃355┃468┃650.620┃┗━━━━━━━━━━┻━━━━━┻━━━━━┻━━━━━┻━━━━━┻━━━━━┻━━━━━┻━━━━━┻━━━━━┻━━━━━┛2.1.1.3懸浮預(yù)熱器的工作原理懸浮預(yù)熱器是構(gòu)成預(yù)分解系統(tǒng)的主要?dú)夤谭磻?yīng)單元。懸浮預(yù)熱器充分利用窯尾排出的高溫廢氣或分解爐底部燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓缓蠼?jīng)最下級(jí)旋風(fēng)筒收集入窯,提高系統(tǒng)的熱效率,以降低系統(tǒng)熱耗,提高熟料產(chǎn)量,是預(yù)熱器的主要任務(wù)。因此,它必須具備使氣固兩相能充分分散均勻、迅速換熱、高效率分離等三個(gè)功能。只有具備這三個(gè)功能,并且盡力使之高效化,才能最大限度地提高換熱效率,為整個(gè)生產(chǎn)線的優(yōu)質(zhì)、高效、低耗和穩(wěn)定生產(chǎn)創(chuàng)造條件。構(gòu)成各種懸浮預(yù)熱器的熱交換單元設(shè)備主要有旋.21·
Null 風(fēng)筒(包括連接管道)及立筒(渦室)兩種,所有的懸浮預(yù)熱器窯都是由這兩種熱交換單元設(shè)備中的一種單獨(dú)或者混合組成。前面已經(jīng)介紹了旋風(fēng)預(yù)熱器和立筒預(yù)熱器的發(fā)展和主要形式。目前,立筒預(yù)熱器已經(jīng)趨于淘汰,預(yù)分解窯主要采用旋風(fēng)預(yù)熱器作為預(yù)熱單元裝備。?由旋風(fēng)筒及其連接管道組成的熱交換單元設(shè)備,屬于化學(xué)工業(yè)中流化床的一種,即稀相輸送床。在每一級(jí)熱交換單元中,生料顆粒總是從本級(jí)旋風(fēng)筒及下一級(jí)旋風(fēng)筒之間的連接管道的近下一級(jí)旋風(fēng)筒出口處的上升管道區(qū)段中加入,并隨即被撒料裝置分散,首先被氣流攜帶作加速運(yùn)動(dòng),而后進(jìn)入等速階段。在加速段,隨著生料粉顆粒被加速,氣流與顆粒之間相對(duì)速度不斷減小,對(duì)流換熱系數(shù)也不斷減小;在等速階段,由于氣固相相對(duì)速度穩(wěn)定,對(duì)流換熱系數(shù)也基本保持恒定。但無論在加速或者等速階段,隨著熱交換的進(jìn)行,氣流和粉粒之間的溫差不斷減小。研究表明:在稀相輸送加熱管道中,由于它在加速段的起始區(qū),由于氣固兩相具有對(duì)流系數(shù)大、換熱面積大和溫差大的特點(diǎn),故換熱效率很高。也就是說,在以旋風(fēng)筒及其連接管道組成的熱交換單元中,生料粉與高溫氣流的換熱,主要發(fā)生在連接管道中,而在管道中進(jìn)行的熱交換又主要發(fā)生在生料顆粒的加速運(yùn)動(dòng)段的起始區(qū)。至于旋風(fēng)筒本身在熱交換單元中的作用,許多理論研究及實(shí)踐證明,它的主要任務(wù)在于氣固分離。采用多級(jí)換熱單元的主要目的在于提高預(yù)熱器的熱效率。因?yàn)閺臒崃W(xué)第一定律出發(fā),即使在良好的換熱條件下,氣固換熱總是有一個(gè)極限的,單級(jí)換熱不利于熱氣流中熱焓的有效利用;從熱力學(xué)第二定律出發(fā),換熱溫差越大,固有焓損失越大,焓效率越低,只有在理想狀態(tài)下等溫?fù)Q熱才能沒有焓損失。因此,開發(fā)一個(gè)新工藝、新過程,既要從提高換熱率及焓效率出發(fā),力求采用具有更多換熱單元的預(yù)熱器系統(tǒng),減少各級(jí)的換熱溫差;在實(shí)際工作中也必須考慮各種具體情況,確定預(yù)熱器的級(jí)數(shù),綜合權(quán)衡,才能獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。.22.
Null 2.1.2分解爐的發(fā)展和工作原理2.1.2.1分解爐的發(fā)展概況預(yù)分解(或稱窯外分解)技術(shù)的特點(diǎn)是在預(yù)熱器和窯之間增設(shè)分解爐,在分解爐中加人占總用量50%~60%的燃料,使燃料燃燒的過程與生料的預(yù)熱和分解過程,在懸浮狀態(tài)或沸騰狀態(tài)下迅速地進(jìn)行。是指將已經(jīng)過懸浮預(yù)熱后的水泥生料,在達(dá)到分解溫度前,進(jìn)入到分解爐內(nèi)與進(jìn)入爐內(nèi)的燃料混合,在懸浮狀態(tài)下迅速吸收燃料燃燒熱,進(jìn)行高速傳熱過程,使生料中的碳酸鈣迅速分解成氧化鈣的技術(shù)。傳統(tǒng)水泥熟料煅燒方法,燃料燃燒及需熱量很大的碳酸鹽分解過程都是在窯內(nèi)進(jìn)行的。預(yù)分解技術(shù)發(fā)明后,熟料煅燒所需的60%左右的燃料轉(zhuǎn)移到分解爐內(nèi),并將其燃燒熱迅速應(yīng)用于碳酸鹽分解進(jìn)程,這樣不僅減少了窯內(nèi)燃燒帶的熱負(fù)荷,并且入窯生料的碳酸鹽分解率達(dá)到95%左右,從而大幅度提高了窯系統(tǒng)的生產(chǎn)效率。20世紀(jì)70年代初,日本石川島重工業(yè)公司(Ishikawajima.HarimaHeavyIndustriesCo.Ltd,簡稱IHI)從水泥熟料煅燒理論出發(fā),認(rèn)為回轉(zhuǎn)窯燒成帶主要靠輻射熱進(jìn)行熱交換,其熱交換效率比較高,而在溫度較低的分解帶,使生料懸浮在窯廢氣中,它們之間熱交換更劇烈,熱交換效率更高。依據(jù)這一理論,1971年日本石川島公司研制出世界上第一臺(tái)預(yù)分解窯(SF窯),并在日本水泥公司進(jìn)行預(yù)分解技術(shù)實(shí)驗(yàn)獲得成功。雖然這一階段分解爐的功能及對(duì)中、低質(zhì)燃料的適應(yīng)性較差,但是預(yù)分解窯與其他各種干法窯型相比所展現(xiàn)出的良好性能,深受用戶青睞,發(fā)展十分迅速。1973年國際爆發(fā)石油危機(jī)之后,油源短缺,價(jià)格上漲,許多預(yù)分解窯被迫以煤代油。原來以石油為燃料研制開發(fā)的分解爐難以適應(yīng),從而通過總結(jié)、改進(jìn),各種第二代、第三代的改進(jìn)型分解爐應(yīng)運(yùn)而生。例如N—SF爐、CFF爐、高徑比(H/D)增大的MFC爐及N—MFC爐等的出現(xiàn)即為典型代表。在此期間,中國許多科研設(shè)計(jì)單位在吸取國際各種預(yù)分解窯設(shè)計(jì)和生·23-Null 產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,研制成功以煤為燃料的各種類型預(yù)分解窯,并且加大了它們的生產(chǎn)規(guī)模。20世紀(jì)80年代以來,隨著生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的積累和預(yù)分解技術(shù)的提高,更為重要的是為了降低綜合能耗和生產(chǎn)成本,提高各自的競爭能力,并促進(jìn)預(yù)分解窯的技術(shù)發(fā)展,分解爐由單純爐型和結(jié)構(gòu)的改進(jìn),發(fā)展成為對(duì)預(yù)分解窯全系統(tǒng)的旋風(fēng)筒一換熱管道一分解爐一回轉(zhuǎn)窯一冷卻機(jī)(簡稱筒、管、爐、窯、機(jī)),以及與之配套的耐火、耐熱、隔熱、耐磨材料的制造技術(shù)、自控技術(shù)、環(huán)保設(shè)施等的整體改進(jìn)開發(fā)階段。中國預(yù)分解窯的研制開發(fā)工作也是從20世紀(jì)70年代開始的,先是以油為燃料,1976年在四平市石嶺水泥廠建成第一臺(tái)SF窯,隨后轉(zhuǎn)入以煤為燃料的各種類型預(yù)分解窯的研制、開發(fā)和建設(shè),邁出了中國當(dāng)代水泥工業(yè)科技進(jìn)步的步伐。自70年代末期以來,為了加速科技進(jìn)步,趕超國際先進(jìn)水平,中國組織了日產(chǎn)4000t熟料大型預(yù)分解窯生產(chǎn)線成套裝備的引進(jìn)工作。80年代初期在裝備引進(jìn)的同時(shí)又對(duì)日產(chǎn)2000t熟料大型預(yù)分解窯生產(chǎn)線成套裝備開發(fā)進(jìn)行科技攻關(guān)、設(shè)計(jì)、設(shè)備制造和建設(shè),建成江西、魯南、耀縣等廠的預(yù)分解窯生產(chǎn)線。到目前為止,各個(gè)設(shè)計(jì)研究單位,已經(jīng)比較熟練地掌握了懸浮預(yù)熱和預(yù)分解技術(shù),各自研制開發(fā)了具有中國特色的預(yù)分解窯系統(tǒng)。我國天津院開發(fā)完成了高效環(huán)保型的1vrF形式的分解爐,該裝置具有三噴騰和碰頂效應(yīng)、TTF爐固氣停留時(shí)間比大,上下料點(diǎn)合理分料,分解爐中部局部溫度可達(dá)1300oC,可大幅提高煤粉燃燒效果,高溫區(qū)間設(shè)計(jì)1.5s,可保證劣質(zhì)煤及無煙煤的充分燃燒;二通道對(duì)稱四點(diǎn)噴入喂煤,優(yōu)化分解爐溫度場;開發(fā)了燃料分級(jí)、分風(fēng)分級(jí)分解爐組織燃燒技術(shù)減低NO;排放,確保系統(tǒng)NO,指標(biāo)<500133.g/(標(biāo)態(tài))m3。必要時(shí)投入研發(fā)的SNCR技術(shù)在廢氣中噴氨水進(jìn)一步降低NO排放,減少大氣污染。2.1.2.2典型分解爐結(jié)構(gòu)及工作原理分解爐從結(jié)構(gòu)形式上可以分為筒式、流化床式和煙道式三大.24.
Null 類;按其作用原理又可以分為懸浮和沸騰兩種方式,懸浮式按氣流運(yùn)動(dòng)不同又有各種方式,見表2-2。下面簡單介紹幾種典型分解爐結(jié)構(gòu)。表2-2幾種典型分解爐的分類┏━━━━┳━━━━━━━━━━┳━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━┓┃分類┃氣流主要運(yùn)動(dòng)方式┃分解爐名稱┃生產(chǎn)企業(yè)┃┣━━━━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━┫┃┃旋流式┃SF型┃日本石川島公司┃┃┃┣━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━┫┃┃(旋風(fēng)式)┃FCB型┃法國FCB公司┃┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━┫┃┃噴騰式┃F.LSmitll型┃丹麥?zhǔn)访芩构京ЗЗ签ォォォォォォォォォォ铹ォォォォォォォ铹ォォォォォォォォォォォォォォォ烯ЗЗrepol型┃原聯(lián)邦德國伯力鳩斯公司┃┃┃紊流式┃┃┃┃┃┣━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━┫┃┃┃Pyroclon型┃原聯(lián)邦德國洪堡一維達(dá)格公司┃┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━┫┃┃渦流式┃RSP型┃日本小野田公司┃┃懸浮式┃┃┃┃┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━┫┃┃┃N—SF型┃日本石川島公司┃┃┃┣━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━┫┃┃┃C—SF型┃日本石川島公司┃┃┃┣━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━┫┃┃復(fù)合式┃KSV型┃日本川崎公司┃┃┃┣━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━┫┃┃(旋流一噴騰式)┃NKSV型┃日本川崎公司┃┃┃┣━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━┫┃┃┃D.D型┃El本神戶制鋼公司┃┃┃┣━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━┫┃┃┃UNSP型┃日本宇部公司┃┣━━━━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━┫┃┃┃MFC型┃日本=募公司┃┃沸騰式┃流態(tài)化(濃相至稀相)┃┃┃┃┃┣━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━┫┃┃┃NMFC型┃日本三菱公司┃┗━━━━┻━━━━━━━━━━┻━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━━━━┛A旋流式分解爐旋流式分解爐,又稱旋風(fēng)式分解爐,以sF型為代表。現(xiàn)已發(fā)展為NSF(NewSuspensionPreheaterFlashCaleiner)型,它的原理已經(jīng)發(fā)展為旋流一噴騰式分解爐類型。sF分解爐是日本石川島公司在1971年開發(fā)的世界上第一臺(tái)預(yù)分解爐。其結(jié)構(gòu)如圖2-6所示。SF分解爐上部是圓柱體,下部呈錐形,在最下部是三次風(fēng)切向吹入,同下部窯尾排出廢氣混合,以旋流方式進(jìn)入分解爐內(nèi),3個(gè)噴油嘴和c3旋風(fēng)筒卸出生料人爐喂料口都設(shè)在分解爐頂部,因此結(jié)構(gòu)簡單,經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)噴油嘴設(shè)置在爐頂燃料燃燒時(shí)問太短,改進(jìn)后將噴油嘴移到錐體下部,生料入口留在頂部。經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)、熱工及流體動(dòng)力學(xué)測(cè)定才使sF分解爐定型,保證了生料與氣流的熱交換,爐內(nèi)溫度830~910。C之間,有利于生料分解。但是燃料與生料在SF分解爐中的停留時(shí)間過短,只有3~4s時(shí)間,-25·
Null 不利于燃料充分燃燒和高溫氣流與生料混合進(jìn)行換熱,因此開發(fā)時(shí)只能燒油。1號(hào)油嘴—一出口—·一人口生料入口┏━━┳━━━━┓┃羰┃蕊┃┣━━╋━━━━┫┃¥┃止┃┃┃r'-┃┃┣━━━━┫┃┃┃┗━━┻━━━━┛圖2-6SF分解爐結(jié)構(gòu)及分解爐內(nèi)溫度分布根據(jù)對(duì)中國煤燃燒性能的試驗(yàn)結(jié)果,以及日本赤穗二廠SF分解爐(圖2—6)燒煤粉對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生不良結(jié)果,公司為冀東水泥廠重新設(shè)計(jì)了燒煤粉的NSF分解爐(圖2.7),與SF相比,首先,將SF分解爐燃料噴嘴由爐頂移到旋流室頂部,以一定角度向下噴吹,使噴出的煤粉直接噴入三次風(fēng)中。其次,將SF分解爐爐頂喂·26·
Null 料口下移,c3筒卸出生料通過分料閥分成兩部分,一部分喂到出窯的上升煙道內(nèi),降低窯尾廢氣溫度,減少煙道結(jié)皮。另一部分生料喂人NSF分解爐錐體下部,由于生料喂料口下移及NSF分解爐加高延長了生料在爐內(nèi)停留時(shí)間,有利于氣料間熱交換,使人窯生料分解率提高到90%以上。最后,取消了原來SF分解爐上升煙道中設(shè)置平衡窯內(nèi)和三次風(fēng)管內(nèi)壓力的縮口,在煙道內(nèi)加生料可以消耗氣流部分動(dòng)能,適當(dāng)控制三次風(fēng)管進(jìn)分解爐閘門,同樣可以取得窯與分解爐之間的壓力平衡。NSF分解爐的缺點(diǎn)在于NSF分解爐是側(cè)面出口,且出口高度大,占有分解爐高度三分之一左右,使?fàn)t內(nèi)產(chǎn)生偏流、短路和形成稀薄生料區(qū),影響爐內(nèi)氣料的熱交換。圖2-7NSF分解爐系統(tǒng)-27·
Null 日本秩父水泥廠為了克服NSF分解爐的缺點(diǎn),研制出秩父式SF(C.SF),其系統(tǒng)示意圖見圖2-8。為克服NSF側(cè)面出口產(chǎn)生的缺點(diǎn),c—sF改為頂部渦室出口。為使氣料產(chǎn)生噴騰效果,在渦室下面設(shè)置縮口,克服了氣流偏流和短路現(xiàn)象,各區(qū)氣流到達(dá)C。筒入口路程基本相同,并且通過增設(shè)連接管,使生料在分解爐中停留時(shí)間增加到15s以上,有利于燃料完全燃燒和加強(qiáng)氣流與生料間的熱交換,使入窯生料分解率達(dá)到90%以上。圖2—8C—SF分解爐系統(tǒng)不意圖口一原理圖;6一系統(tǒng)圖我國成都建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院對(duì)SF、NSF和、C—SF分解爐爐型進(jìn)行了分析、反求、試驗(yàn)后,開發(fā)了適合于燒劣質(zhì)煤的CDC分解爐(見圖2-9)。CDC分解爐在爐體的圓柱段設(shè)置有縮口,通過此縮口來改變料氣運(yùn)行軌跡,加強(qiáng)噴騰效應(yīng);同時(shí),將c.sF分解爐出口渦室加高,采用了類似DD分解爐出口的徑向出口方法,使得路子頂部出El風(fēng)上方留有氣流迂回空間,增強(qiáng)物料在氣流內(nèi)的返混,達(dá)到延長料氣停留時(shí)間,改善爐內(nèi)濃度場及溫度場分布均勻性,提高熔爐利用率的目的。B渦流燃燒式分解爐渦流燃燒式分解爐是在RSP分解爐中加流化床,可以強(qiáng)化物料的分散,延長物料滯留時(shí)間及粗顆粒煤粉的燃燒時(shí)間,達(dá)到提·28·
Null 的停留時(shí)間,一方面可以防止物料沉降,延長物料在流化床上的滯留時(shí)間;另一方面可以使未燃盡的大顆粒煤粉進(jìn)一步燃燒。RSP/F分解爐的分散功能將有利于提高物料的懸浮分散性,提高生料分解率。改造后的RSP/F分解爐還可以有效地緩解C,、c,預(yù)熱器塌料帶來的嚴(yán)重后果。可見,RSP/F分解爐不僅可以使煤粉充分燃燒,改善物料的分散程度,提高分解效率,還具有緩解塌料、預(yù)防生產(chǎn)事故的作用。C沸騰式分解爐日本三菱重工、三菱礦業(yè)和水泥公司開發(fā)MFC(MtsulishiFludizedCalciner)分解爐,它們將化學(xué)工業(yè)硫化床用于煅燒水泥,于1963年開始試驗(yàn)并于1968年獲得MFC設(shè)計(jì)專利。MFC分解爐結(jié)構(gòu)如圖2—10所示。它由一個(gè)鋼板卷成圓筒體,為了保護(hù)簡體和減少散熱損失,在筒體內(nèi)鑲有隔熱磚和耐火磚。在簡體下部裝有流化床,流化床下部有一個(gè)空氣室,設(shè)有進(jìn)風(fēng)口,流態(tài)化風(fēng)機(jī)鼓入高壓風(fēng),通過噴嘴吹向流化層。原始型MFC分解爐(圖2-11口)經(jīng)使用后發(fā)現(xiàn)爐底流化床面積很大,通過流化床的最低風(fēng)速應(yīng)控制在0.8m/s以上才能使生料形成流化層,造成流化空氣和三次空氣比高于0.3:0.7。因此,一方面,造成三次空氣回收熱量減少,造成整個(gè)分解窯系統(tǒng)熱耗增高;另一方面,由于流化床面積大,很難保持適當(dāng)和穩(wěn)定均勻的流化速度,使?fàn)t內(nèi)煅燒條件惡化。改進(jìn)型MFC分解爐(圖2-11b)把流化床面積縮小,采用流化一懸浮疊加原理,延長了物料在爐內(nèi)滯留時(shí)間。生料在爐內(nèi)分解率達(dá)50%~60%后,通過斜煙道進(jìn)入窯尾上升煙道底部,再利用窯氣中過剩氧使燃料繼續(xù)燃燒,同時(shí)使生料分解率提高到90%以上。這就是兩步到位的模式。N.MFC型分解爐(圖2-11c)是三菱重工在20世紀(jì)80年代中期開發(fā)的,它進(jìn)一步增大了分解爐的高徑比,將流化床面積減至盡可能小,使流化空氣量降至最小。同時(shí),將全部生料喂入爐內(nèi),形成穩(wěn)定流化層。MFC分解爐具有熱交換效率高,燃燒穩(wěn)定,物料停留時(shí)間長,·30·
Null ┏━━━━━┳━━━━┓┃雨0X3300┃/爐1┃┃≮一┃/利┃┃04600┃三次┃┃下酬I┃蟊┃┃溜刊┃┃┃裂┃┃┣━━━━━┻━━━━┫┃}Ⅱ砦-4岔l上、啼┃┗━━━━━━━━━━┛流化床空氣人口圖2-11MFC分解爐結(jié)構(gòu)圖n一原始型;b--改進(jìn)型;c—N-MFC型可燃燒劣質(zhì)煤、粗粒煤的突出優(yōu)點(diǎn)。另外,由于爐內(nèi)為還原氣氛,可以減少NO。的排放量,出爐料流穩(wěn)定性高,出爐生料分解率及料溫穩(wěn)定。但是,由于需要設(shè)置流態(tài)化高壓鼓風(fēng)機(jī),使流程復(fù)雜化,增加了系統(tǒng)電耗,而且結(jié)構(gòu)和操作復(fù)雜。D煙道式分解爐1964年,原聯(lián)邦德國用油頁巖作為水泥原料在懸浮預(yù)熱器中煅燒,開始了窯外分解技術(shù)的應(yīng)用,但是真正燒油及煤的分解爐的研究,是日本1974年開始的,特別是洪堡和伯力鳩斯兩大水泥設(shè)備制造商,它們將窯尾與最低一級(jí)旋風(fēng)筒之間連接煙道增高并彎曲向下,用延長煙道的方法開發(fā)出各自分解爐專利。a洪堡公司Pyroclon分解爐洪堡公司分解爐系列如圖2—12所示。Pyroclon—S分解爐的特點(diǎn)是上升煙道分解爐用的燃燒空氣從回轉(zhuǎn)窯內(nèi)通過,它適合于對(duì)帶多筒冷卻機(jī)的SP窯進(jìn)行改造。Py—roclon—R分解爐基本和Pyroclon—S相同,主要差別是,R型使用單獨(dú)三次風(fēng)管供應(yīng)三次風(fēng),和窯尾廢氣一起作為分解爐燃料燃燒用風(fēng)。這樣可以降低分解爐內(nèi)二氧化碳的分壓,提高分解溫度。Py一-31-Null 解爐下行煙道進(jìn)入最下一級(jí)旋風(fēng)筒。洪堡公司各種分解爐適用于各種燃料,可以控制分解爐內(nèi)各區(qū)溫度,使料氣能很好混合,降低廢氣中NO。和CO的含量,使整個(gè)分解窯系統(tǒng)壓強(qiáng)降低。除此之外,設(shè)備相對(duì)簡單,生料分離效率高,并且適合于燃燒劣質(zhì)燃料。b伯力鳩斯公司Prop01分解爐德國伯力鳩斯公司分解爐,同洪堡公司Pyroclon分解J爐一樣將窯尾煙道延長變成分解爐,不同之處是在伯力鳩斯多波爾懸浮預(yù)熱器基礎(chǔ)上設(shè)置了一條整體煙道。伯力鳩斯分解爐系列如圖2—13所示。圖2—13伯力鳩斯公司Pmp01分解爐系列8一AT;6一AS;c—AS-CC;d—AS—MSCPropol—AT型分解爐所用的燃燒空氣全部由窯內(nèi)通過,適合于改造帶多筒冷卻機(jī)的sP窯。Prop01.AS型分解爐所用的燃料空氣一部分來自三次風(fēng)管,另一部分由窯內(nèi)通過。PropolAS—CC型分解爐是在As分解爐基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的,主要適合于燒劣質(zhì)煤,特別是易燒性差的燃料,如無煙煤、石油焦等。PropolAS—MSC型分解爐是在AS基礎(chǔ)上為降低窯系統(tǒng)NO。排放量而研究出來的。它主要采用了多級(jí)燃燒的設(shè)計(jì)已達(dá)到降低NO。排放的目的。伯力鳩斯Propol系列分解爐的適用范圍見表2-3。·33-Null 表2-3各種Prop01分解爐適用范圍┏━━━━━━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━━┓┃分解爐型┃AT┃AS┃AS.CC┃AS.MSC┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫┃高堿原料旁路放風(fēng):┃┃┃┃┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫┃預(yù)防生成結(jié)皮┃▲▲┃▲▲▲┃▲▲▲┃▲▲▲┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫┃生料低堿水泥┃▲┃▲▲▲┃▲▲▲┃▲▲▲┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫┃燃料特性:┃┃┃┃┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫┃團(tuán)塊狀┃▲▲▲┃▲▲┃▲▲┃▲▲┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫┃高灰分┃▲▲▲┃▲▲▲┃▲▲▲┃▲▲▲┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫┃低品位┃▲┃▲▲┃▲▲▲┃▲▲┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫┃適應(yīng)各種燃料┃▲┃▲▲┃▲▲▲┃▲▲┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫┃環(huán)境保護(hù)要求:┃┃┃┃┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫┃低NO,排放量┃▲▲┃▲▲┃▲▲┃▲▲▲┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫┃配套設(shè)備范圍:┃┃┃┃┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫┃小于2000t/d┃▲▲┃▲▲┃▲▲┃▲▲┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫┃2000~3000t/d┃▲▲▲┃▲▲┃▲▲┃▲▲┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫┃大于3000t/d┃▲┃▲▲▲┃▲▲▲┃▲▲▲┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫┃LowNO。燃燒器┃┃▲▲▲┃▲▲▲┃▲▲▲┃┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫┃多級(jí)燃燒┃┃▲┃▲┃▲▲▲┃┗━━━━━━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━━┛注:▲▲▲很適合;▲▲適合;▲尚司;一不適合。2.1.2.3新型分解一預(yù)燒系統(tǒng)預(yù)分解系統(tǒng)是新型干法水泥中的核心組成部件,不同類型的預(yù)分解系統(tǒng)可適應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境且實(shí)現(xiàn)不同的效果。有人研究了高產(chǎn)、高穩(wěn)定性預(yù)分解系統(tǒng),劣質(zhì)及無煙煤分解爐燒成裝置和高原型煤種普適性水泥熟料循環(huán)煅燒系統(tǒng)等多種關(guān)鍵技術(shù)與裝備、生產(chǎn)線并成功應(yīng)用于三條水泥熟料工業(yè)化中。A高產(chǎn)、高穩(wěn)定性預(yù)分解系統(tǒng)為了提高分解爐內(nèi)無聊的分解率,該研究通過引人帶旋流的三次風(fēng)增加物料的橫向運(yùn)動(dòng),從而提高物料的分解。在此基礎(chǔ)上,采用CFD技術(shù)對(duì)該類型預(yù)分解系統(tǒng)的運(yùn)行和結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),分析發(fā)現(xiàn)增大分解爐的容積可以增加煤粉和物料在分解爐內(nèi)停留時(shí)間,從而為進(jìn)一步增產(chǎn)降耗奠定理論基礎(chǔ)。高產(chǎn)、高·34.
Null 穩(wěn)定性預(yù)分解系統(tǒng)如圖2—14所示。┏━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━┓┃┃出口┃┃4300┃疋.┃┃l·┃,一l┃┃l}┃、┃┣━━━┳━━━┳━━━━╋━━┳━━━━━┫┃┃┃5j┃700┃┃┃┃┣━━━━╋━━┫┃┃o┃┃一┃┃┃┃o┃┃┃┃┃┃呈┃┃┃┃┃┃n┃┃┃┃┃┃┃生料┃┃┃┃┃┃入口┃┃┃┃┃┃┃┃┃——┃┃┃。∑┃電┃I┃二┃┃1┃r三}┃┃┃?,┃┃o┃奴誡┃┃戮1?┃┃┣━━━┻━━━━╋━━┻━━━━━┫┃寸,┃┃┃┣━━━┻━━━━━━━━╋━━━━━━━━┫┃次風(fēng)入口/M┃弋2650┃┗━━━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━┛生料。昌寸二次風(fēng)入口風(fēng)入口I『/姆入口煤露C…口圖2—14高產(chǎn)、高穩(wěn)定性預(yù)分解系統(tǒng)n一噴旋分解爐正視圖;6一下部放大圖;c一俯視圖B劣質(zhì)及無煙煤分解爐燒成裝置針對(duì)劣質(zhì)及無煙煤的特點(diǎn),參照現(xiàn)有預(yù)熱器、分解爐結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),借鑒國內(nèi)相似工況條件的技術(shù)特征,計(jì)算調(diào)整預(yù)熱器結(jié)構(gòu)參數(shù),開發(fā)設(shè)計(jì)劣質(zhì)及無煙煤分解爐燒成裝置。劣質(zhì)及無煙煤分解爐燒成裝置如圖2—15所示。與劣質(zhì)及無煙煤分解爐燒成裝置配套的是高效窯外分解窯。該窯設(shè)計(jì)主要基于高容積產(chǎn)量,其途徑通過調(diào)整燒成帶、過渡帶長度和耐火材料的材質(zhì)以適應(yīng)窯高速運(yùn)行狀況下對(duì)新型燃燒器、高產(chǎn)量等的適應(yīng)性。C高原型煤種普適性水泥熟料循環(huán)煅燒系統(tǒng)(簡稱:循環(huán)預(yù)燒系統(tǒng))高原型煤種普適性水泥熟料循環(huán)煅燒系統(tǒng)主要由兩部分構(gòu)成,一是具有常規(guī)功能的分解爐,二是具有進(jìn)一步提高物料分解率和溫度的預(yù)燒爐。該系統(tǒng)基本工藝流程如圖2—16所示。·35.? Null 2.2回轉(zhuǎn)窯2.2.1回轉(zhuǎn)窯的功能和發(fā)展回轉(zhuǎn)窯誕生于1885年,經(jīng)過120多年的發(fā)展和完善,經(jīng)歷了多次重大的技術(shù)革新。自第一代回轉(zhuǎn)窯投入生產(chǎn)以來,其簡體形式已經(jīng)變革、發(fā)展,但主要是直筒型和各種局部擴(kuò)大型兩種。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論研究表明,直筒型是現(xiàn)時(shí)最有效的窯體結(jié)構(gòu),現(xiàn)代預(yù)熱器窯和窯外分解窯的筒體一般都是直筒型。表2_4為中材國際南京水泥設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)生產(chǎn)的回轉(zhuǎn)窯主要性能參數(shù),均為直筒型。表2_4南京水泥設(shè)計(jì)研究院回轉(zhuǎn)窯主要性能參數(shù)┏━━━━━━━┳━━━━━━━━━┳━━━━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━┓┃規(guī)格/m┃參考產(chǎn)量/t·d1┃轉(zhuǎn)速/r-min-1┃斜度/%┃支承數(shù)量┃┣━━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━┫┃4,3.2X50┃1000┃O.36~3.5┃4┃3┃┃∞.5X54┃1500┃O.35~3.5┃4┃3┃┃64×56┃2000┃O.6~3.6┃4┃3┃┃64×60┃2500┃O.4~4┃4┃3┃┃64.3×60┃3000┃0.4~4┃4┃3┃┃64.6X70┃4000┃O.36~4┃4┃3┃┃64.8×74┃5000┃O.35~4┃4┃3┃┃4,5×74┃6000┃O.35~4┃4┃3┃┃65.6X84┃7500┃O.36~4┃4┃3┃┃踴.2x92┃10000┃0.4—3.9┃4┃3┃┃4,5.2X61┃5500┃O.38~3.8┃3.5┃2┃┗━━━━━━━┻━━━━━━━━━┻━━━━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━┛作為水泥熟料礦物最終形成的煅燒技術(shù)裝備,它主要在以下五方面發(fā)揮作用。(1)燃料燃燒裝置。作為燃料燃燒裝置,它具有廣闊的燃燒空間和熱力場,可以供應(yīng)足夠的空氣,裝備優(yōu)良的燃燒裝置,可以保證燃料充分燃燒,為熟料燒成提供必備的熱量。·37·
Null(2)熱交換作用。作為熱交換裝置,它具有均勻的溫度場,可以滿足水泥熟料形成過程中各個(gè)階段的換熱要求。(3)化學(xué)反應(yīng)功能。作為化學(xué)反應(yīng)器,隨著水泥熟料礦物形成不同階段的不同需要,它既可以分階段滿足不同礦物形成對(duì)熱量、溫度的要求,又可以滿足它們對(duì)時(shí)間的要求,是目前用于水泥熟料礦物最終形成的最佳設(shè)備。(4)輸送物料功能。作為輸送設(shè)備,由于物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的填充率、轉(zhuǎn)速和窯斜度都很低,因此具有更大的利用潛力。(5)降解利用廢棄物。20世紀(jì)末以來,隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng),回轉(zhuǎn)窯表現(xiàn)出優(yōu)越的環(huán)保功能。它具有高溫、穩(wěn)定熱力場的突出優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為降解利用各種有毒、有害、危險(xiǎn)廢棄物的最好裝置之一。回轉(zhuǎn)窯具有多種功能和優(yōu)良品質(zhì),近半個(gè)世紀(jì)中它在一直獨(dú)立承擔(dān)著水泥生產(chǎn)過程中的熟料煅燒任務(wù)。但是,它也存在著許多的缺點(diǎn)和不足。首先,作為熱交換裝置,窯內(nèi)主要表現(xiàn)為“堆積態(tài)”換熱,換熱效率有限,影響生產(chǎn)效率的提高和能耗的降低。其次,熟料煅燒過程大量生成NO。等有害成分,造成嚴(yán)重的大氣污染。最后,回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)出的高溫熟料熱量很難回收,如果沒有效率很高的冷卻機(jī)配合,將造成熱量的巨大浪費(fèi),而緩慢冷卻是影響熟料質(zhì)量的。回轉(zhuǎn)窯的主要發(fā)展方向都是圍繞著它的缺點(diǎn)而展開的。一方面,是對(duì)回轉(zhuǎn)窯本身的改進(jìn),例如對(duì)窯直徑的部分?jǐn)U大、窯長度的變化等,以達(dá)到改進(jìn)換熱條件,改變氣流速度或延長滯留時(shí)間的目的;另一方面,則是將某些熟料形成的化學(xué)反應(yīng)移到窯外進(jìn)行,以改善換熱和化學(xué)反應(yīng)條件。從1928年立波爾窯的誕生,1932年旋風(fēng)預(yù)熱器專利的獲取,1950年旋風(fēng)預(yù)熱窯的出現(xiàn),1971年預(yù)分解窯的誕生,以及20世紀(jì)80年代長徑比為10的兩支點(diǎn)短回轉(zhuǎn)窯用于生產(chǎn)等,這些對(duì)回轉(zhuǎn)窯功能削弱的技術(shù)革新過程至今仍在進(jìn)行。這樣,就使凡是能采用比回轉(zhuǎn)窯更加優(yōu)越的設(shè)備進(jìn)行的水泥熟料煅燒過程,都轉(zhuǎn)移到窯外進(jìn)行,以盡量克服其固有的·38-Null 缺點(diǎn)和不足。但是,到目前為止,熟料煅燒的最后燒結(jié)過程,仍采用回轉(zhuǎn)窯來完成,還沒有研制開發(fā)出可用于現(xiàn)代化大型生產(chǎn)的更好裝備。特別是回轉(zhuǎn)窯所具有的降解利用各種廢棄物的優(yōu)良環(huán)保功能被挖掘利用后,更賦予其新的發(fā)展活力。隨著窯的產(chǎn)量提高,窯的容積產(chǎn)量從3.ot/(d·m3)逐步上升至6.or/(d·m3)。回轉(zhuǎn)窯筒體散熱損失從三檔窯的大于35keal/kg下降至二檔窯的26~30keal/kg。窯速從3r/rain提高至4r/rain以上,物料在窯內(nèi)停留時(shí)間從40rain逐步下降至30min以下。二檔窯和三檔窯相比,設(shè)備重量降低約10%左右,此外還具有運(yùn)行平穩(wěn)、安裝簡單、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。20世紀(jì)80年代初,第一臺(tái)L/D<11的二檔窯在歐洲投入生產(chǎn),在工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,90年代得以快速發(fā)展,進(jìn)入21世紀(jì),國際上新建生產(chǎn)線投入的二檔窯數(shù)量已超過三檔窯。2.2.2回轉(zhuǎn)窯的結(jié)構(gòu)回轉(zhuǎn)窯的結(jié)構(gòu)主要由筒體、輪帶或滾圈、托輪、擋輪組、傳動(dòng)裝置及密封裝置等部分組成。2.2.2.1筒體筒體是回轉(zhuǎn)窯的主要組成部分,是一個(gè)鋼質(zhì)的圓筒,由不同厚度的鋼板事先卷成一節(jié)一節(jié)的圓筒,安裝時(shí)再焊接起來。筒體內(nèi)鑲砌有200mm左右的耐火材料,以保護(hù)筒體。筒體外面套裝有幾道輪帶,筒體成一定斜度(一般3.5%~5%),坐落在與輪帶相對(duì)應(yīng)的托輪上。由于筒體要承受筒體本身、耐火材料及物料等的重力,在兩道托輪之間的筒體會(huì)產(chǎn)生軸向彎曲,輪帶處產(chǎn)生橫截面的徑向變形(見圖2—17)。這種變形對(duì)回轉(zhuǎn)窯的安全運(yùn)轉(zhuǎn)以及窯襯的壽命構(gòu)成嚴(yán)重影響,因此需要筒體必須具有一定的強(qiáng)度和剛度。2.2.2.2輪帶或滾圈輪帶是一個(gè)堅(jiān)固的大鋼圈套裝在筒體上,整個(gè)回轉(zhuǎn)窯的全部重力,通過輪帶傳帶給托輪,輪帶隨著筒體在托輪上滾動(dòng),本身還.3q.
Null 圖2—17回轉(zhuǎn)窯簡體變形情況有增加筒體剛性的作用。輪帶是由鑄鋼或鍛鋼制成,鍛造輪帶其截面為實(shí)心結(jié)構(gòu),質(zhì)量好使用年限長,但是散熱差,剛性差,制造工藝復(fù)雜。截面尺寸較大的輪帶,一般采用鑄造,其截面有實(shí)心矩形和空心箱形兩種。輪帶的安裝方法主要有兩種,一種是固定式,將輪帶通過墊板直接鉚在筒體上。這種安裝方式限制了筒體的自由膨脹,輪帶與筒體之間的熱應(yīng)力較大,目前很少使用。另一種是活套在筒體上,如圖2—18所示,在筒體上鉚接或焊有墊板,輪帶與墊板之間留有適當(dāng)?shù)目障叮话?~6mm,它既可以控制熱應(yīng)力又可以充分利用輪帶的剛性,使之對(duì)簡體起到加固作用,因此是目前應(yīng)用較多的安裝方法。2.2.2.3托輪托輪設(shè)置在每道輪帶的下方兩側(cè),支撐窯的部分重力。它是一個(gè)堅(jiān)固的鋼質(zhì)鼓輪,通過軸承支撐在窯的基礎(chǔ)上,為了節(jié)省材料和減輕質(zhì)量,輪帶中設(shè)有帶孔的輻板,托輪的中心貫穿一軸,兩軸頸安裝于兩軸承之中(見圖2.19)。托輪的直徑一般為輪帶直徑的四分之一,其寬度比輪帶寬50~lOOmm。圖2—20為托輪的軸承結(jié)構(gòu)。2.2.2.4擋輪組回轉(zhuǎn)窯筒體與水平呈一定斜度安裝,長期運(yùn)轉(zhuǎn)后,由于筒體彎曲和輪帶與托輪的不均勻磨損,特別是由于輪帶與托輪接觸面之間摩擦因數(shù)的變化,經(jīng)常引起筒體的上下竄動(dòng)。這個(gè)竄動(dòng)必須.40.
Null 好壞,對(duì)窯系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)和生產(chǎn)指標(biāo)具有重要意義。窯的密封主要有非接觸式和接觸式兩大類。前者包括迷宮式與氣封式兩種,后者則有端面摩擦和徑向摩擦兩種。2.2.3回轉(zhuǎn)窯的工作原理回轉(zhuǎn)窯的工作原理主要集中了物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的運(yùn)動(dòng)、回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣體的流動(dòng)、燃料的燃燒等主要過程和基本規(guī)律。2.2.3.1窯內(nèi)物料的運(yùn)動(dòng)新型干法水泥生產(chǎn)所采用的窯外預(yù)熱預(yù)分解將預(yù)熱和分解分別移到預(yù)熱器和分解爐中進(jìn)行,窯內(nèi)只有小部分的分解反應(yīng)。一般認(rèn)為從窯尾起至物料溫度1300℃為過渡帶,主要任務(wù)是物料升溫及部分碳酸鹽分解和固相反應(yīng);物料溫度1300~1450~1300。C區(qū)問為燒成帶,主要完成水泥熟料主要成分的最終燒成。窯內(nèi)物料的運(yùn)動(dòng)可以用圖2-22來說明。物料進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯后,由于筒體以一定速度轉(zhuǎn)動(dòng)并且與水平面有一定的傾斜度,物料逐漸由窯尾向窯頭運(yùn)動(dòng)。┏━━━━┳━━━┓┃纊┃]以┃┃f┃┃┣━━━━╋━━━┫┃屹┃貓占┃┃┣━━━┫┃爿┃爿7┃┗━━━━┻━━━┛圖2-22回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料運(yùn)動(dòng)示意圖由圖2-22看出:△S=htana式中^——物料平面弦長;(2-1)·43·
Null a——回轉(zhuǎn)窯筒體的斜度。很容易得出h=2Rsin要(2—2)式中尺——筒體半徑;?D——物料平面與簡體中心形成的圓心角。那么AS=Disin.--翌g-tand(2-3)二式中Di——回轉(zhuǎn)窯筒體有效內(nèi)徑。物料前進(jìn)AS距離后,又被埋在物料中,重復(fù)以上的運(yùn)動(dòng)過程,在不斷的反復(fù)過程中前進(jìn),每翻滾一次就前進(jìn)一個(gè)2xS。2.2.3.2窯內(nèi)氣體的流動(dòng)氣體在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)流動(dòng)時(shí),伴隨有燃料的燃燒、物料的煅燒,氣體的溫度、組成隨時(shí)都在變化。因此,氣體的流動(dòng)是相當(dāng)復(fù)雜的,特別是燃燒帶內(nèi)的氣體流動(dòng)更為復(fù)雜。回轉(zhuǎn)窯燃燒帶內(nèi)的氣體流動(dòng),可以近似為射流流動(dòng)。根據(jù)流體力學(xué)得知,該射流是指流體由噴煤嘴噴射到較大空問并帶動(dòng)周圍介質(zhì)(二次風(fēng))流動(dòng)形成流股(火焰)的流動(dòng),流體噴入到有限空間(燃燒帶空間),顯然回轉(zhuǎn)窯內(nèi)火焰的射流應(yīng)屬于限制射流。絕大多數(shù)的射流都屬紊流流動(dòng),在射流內(nèi)氣體質(zhì)點(diǎn)有不規(guī)則的脈動(dòng),氣體由噴嘴噴出后,由于紊流質(zhì)點(diǎn)的脈動(dòng)擴(kuò)散和分子的黏性擴(kuò)散作用,使得噴出的一次空氣質(zhì)點(diǎn)和周圍的二次空氣質(zhì)點(diǎn)發(fā)生碰撞,進(jìn)行動(dòng)量交換,把自己的一部分動(dòng)量傳遞給相鄰的氣體,并帶其他質(zhì)點(diǎn)向前流動(dòng)。又由于回轉(zhuǎn)窯是一個(gè)直徑有限的圓筒,當(dāng)前面的氣體被推向前進(jìn)時(shí),后面的氣體變得稀薄而壓力下降,即在噴煤嘴處造成一定的負(fù)壓(抽力),使二次空氣連續(xù)不斷吸收進(jìn)流股內(nèi),與一次空氣混合,并逐漸向中心擴(kuò)撒,射流斷面逐漸擴(kuò)大,氣體量逐漸增多。燃燒帶火焰長度,主要決定燃燒帶氣體流速,為了保持適當(dāng).44·
Null 的火焰長度,燃燒帶氣體流速可按下式進(jìn)行計(jì)算:既2麗10306A00m幣qi?2-4)式中%——燃燒帶氣體流速,m3/(Ill2·s);A——1kg燃料燃燒生成的氣體量,ITl3/kg;m——回轉(zhuǎn)窯的小時(shí)產(chǎn)量,t/h;g——熟料的單位熱耗,kg/kg-ck;D。——燃燒帶內(nèi)徑,m;Q。。——燃料的應(yīng)用基低位熱值,kJ/kgo除燃燒帶以外氣體在窯內(nèi)的流動(dòng),近似于氣體在管道內(nèi)的流動(dòng),一般流動(dòng)狀態(tài)屬于湍流范圍。沿窯截面氣流速度分布比較均勻,但在窯頭及窯尾處,氣流速度分布受窯頭、窯尾及煙室形狀和密閉情況的影響。這些地方往往由于通風(fēng)截面的變化和方向的改變而形成渦流,導(dǎo)致流體局部阻力增大。如果結(jié)構(gòu)形式不當(dāng),則會(huì)影響窯內(nèi)通風(fēng),使高溫火焰不順暢,影響窯的正常操作及熱工性能。氣體在窯內(nèi)流動(dòng),流速是一個(gè)十分重要的參數(shù)。它一方面影響對(duì)流換熱系數(shù)的大小;另一方面影響著高溫氣體與物料接觸時(shí)間。如果氣體流速增大,傳熱系數(shù)增大,但氣體與物料接觸時(shí)間縮短,總的傳熱量反而減少,使廢氣溫度升高,熟料熱耗增加,窯內(nèi)揚(yáng)塵增大。窯內(nèi)氣體流動(dòng)與窯內(nèi)徑的關(guān)系為陬蘭。ciD3oc丁DD(2_5)1Tn2。£4五∥式中肛一回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣體流速;Q——回轉(zhuǎn)窯的發(fā)熱能力。由此可以看出,窯內(nèi)需要的氣體流速與窯的直徑成正比,即隨窯徑的增加,窯內(nèi)風(fēng)速也要求增加。2.2.3.3窯內(nèi)燃料的燃燒回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煤粉燃燒所形成的火焰屬于湍流擴(kuò)散火焰,燃燒過·45· Null 程可分為四個(gè)階段:燃料與空氣混合;釋放揮發(fā)分;揮發(fā)分燃燒;固定碳燃燒。碳粒的燃燒過程可用以下化學(xué)反應(yīng)式表示:C+02_C02C+0:叫CO一級(jí)反應(yīng)2C+02卅C02CO:+C卅C0二級(jí)反應(yīng)·CxOy+02刊colmco,+nCOCxO,.J。式中,m、n決定于燃燒過程和條件即碳氧結(jié)合比盧2羆。碳粒的燃燒過程也是燃燒物的消耗過程,可以利用單位時(shí)間內(nèi)氧的消耗量或碳的消耗量來表示。2.3熟料冷卻機(jī)2.3.1熟料冷卻機(jī)的發(fā)展世界上第一臺(tái)熟料冷卻機(jī)是1980年出現(xiàn)的單筒冷卻機(jī),多筒冷卻機(jī)是1923年由丹麥?zhǔn)访芩构驹O(shè)計(jì)出現(xiàn),在1965年后又改進(jìn)成新型多筒冷卻機(jī)。在這一時(shí)期也是SP窯最為流行時(shí)期,新型多筒冷卻機(jī)多配置在新建的sP窯上。但是自從1973年開發(fā)出分解爐NSP窯新技術(shù)后,由于多筒冷卻機(jī)不能提供三次風(fēng)供分解爐燃燒用,轉(zhuǎn)而采用篦式冷卻機(jī)的較多?2.3.1熟料冷卻機(jī)的發(fā)展世界上第一臺(tái)熟料冷卻機(jī)是1980年出現(xiàn)的單筒冷卻機(jī),多筒冷卻機(jī)是1923年由丹麥?zhǔn)访芩构驹O(shè)計(jì)出現(xiàn),在1965年后又改進(jìn)成新型多筒冷卻機(jī)。在這一時(shí)期也是SP窯最為流行時(shí)期,新型多筒冷卻機(jī)多配置在新建的sP窯上。但是自從1973年開發(fā)出分解爐NSP窯新技術(shù)后,由于多筒冷卻機(jī)不能提供三次風(fēng)供分解爐燃燒用,轉(zhuǎn)而采用篦式冷卻機(jī)的較多。與之相適應(yīng),篦式冷卻機(jī)由第一代發(fā)展為第二代。1984年IKN公司提出“阻力篦板”概念產(chǎn)生了第三代篦式冷卻機(jī)。篦式冷卻機(jī)在1940年才用于水泥工業(yè)中,它分為往復(fù)式、移動(dòng)式和振動(dòng)式。往復(fù)式篦式冷卻機(jī)是用許多排篦板向前和后退運(yùn)動(dòng)來送熟料,而移動(dòng)式篦式冷卻機(jī)是用環(huán)形連續(xù)篦式床來輸送熟料、振動(dòng)式篦式冷卻機(jī)是把篦床作為振動(dòng)輸送槽來輸送熟料,后兩者由于結(jié)構(gòu)存在一些缺陷而被淘汰。篦式冷卻機(jī)因單位篦床產(chǎn)量反復(fù)提高,不斷提高熱回收效率和不斷降低磨損及維護(hù)費(fèi)-46.
Null 用,以及降低單位冷卻空氣而降低收塵空氣量,而得到大家競相采用。熟料冷卻機(jī)有近十種形式,但現(xiàn)代新型干法燒成系統(tǒng)多用單筒、多筒和篦式冷卻機(jī)。這些冷卻機(jī)要完成以下任務(wù)。(1)盡可能多地把熟料中顯熱(1200~1500kJ/蠔熟料)回收進(jìn)燒成系統(tǒng),加熱二次空氣和三次空氣,盡可能提高二、三次空氣溫度,把燒成系統(tǒng)燃料消耗降至最低。(2)盡量提高熟料冷卻速度,以提高水泥質(zhì)量和提高熟料的易磨性。(3)要把熟料冷卻到盡可能低的溫度,以滿足熟料輸送、貯存和水泥粉碎的要求。水泥工業(yè)的回轉(zhuǎn)窯誕生之初,并沒有任何熟料冷卻設(shè)備,熱的熟料傾卸于露天堆場自然冷卻。19世紀(jì)末期出現(xiàn)了單筒冷卻機(jī)。1910年德國克虜伯·格羅生(KruppGrason)公司把多筒冷卻機(jī)引用到水泥工業(yè),稱為康森特拉(Concentra)冷卻機(jī),1922年丹麥?zhǔn)访芩构鹃_始制造這種冷卻機(jī),并命名為尤納克斯(Unax)冷卻機(jī)。1930年德國伯力休斯公司在發(fā)明了立波爾窯的基礎(chǔ)上研制成功回轉(zhuǎn)篦式冷卻機(jī),稱為Recupol。隨后不久,英國阿利斯.查默爾(Allis—Chalmers)公司又開發(fā)出震動(dòng)式篦式冷卻機(jī)。1937年美國富勒(Fuller)公司開始生產(chǎn)第一臺(tái)推動(dòng)篦式冷卻機(jī)。100多年來,在國際水泥工業(yè)科技進(jìn)步的大潮中,有的不斷改進(jìn),更新?lián)Q代,長足發(fā)展;有的已經(jīng)被淘汰。20世紀(jì)80年代末出現(xiàn)的第三代可控氣流篦式冷卻機(jī),其性能雖較第二代厚層篦式冷卻機(jī)優(yōu)良,但仍然存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜,篦下需設(shè)置拉鏈機(jī),機(jī)身占用高度高,冷卻風(fēng)量較大且篦板篦縫噴出風(fēng)速過高等問題。進(jìn)一步改善通風(fēng)效率、提高熱回收率、簡化裝備結(jié)構(gòu)、提高運(yùn)轉(zhuǎn)率、降低裝備高度、減少基建投資已成為冷卻機(jī)發(fā)展的方向。90年代中期,國外出現(xiàn)了無漏料冷卻機(jī),工藝性能優(yōu)良,裝備簡化,此類冷卻裝備中,近年來投人生產(chǎn)的步進(jìn)式無漏料高效冷卻機(jī)性能尤為優(yōu)良,該機(jī)由若干條縱向熟料冷卻輸送通·47·
Null 道組成,運(yùn)行速度隨料層冷卻情況自動(dòng)調(diào)節(jié),通道單獨(dú)通風(fēng),熱交換時(shí)間可以控制,確保不同粒徑熟料得以冷卻,冷卻風(fēng)量(標(biāo)態(tài))約1.6m3/kg熟料,熱回收率超過74%~76%,篦床有效面積負(fù)荷>45t/(ITl3·d)。同時(shí),該篦式冷卻機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊,機(jī)內(nèi)無輸送部件,篦板不與熱熟料直接接觸,磨蝕量少,熟料輸送無阻礙,輸送效率穩(wěn)定,模塊化設(shè)計(jì),安裝維護(hù)方便,篦下無漏料,無須設(shè)置拉鏈機(jī),整機(jī)高度低等一系列優(yōu)點(diǎn)。目前,熟料冷卻機(jī)在水泥工業(yè)生產(chǎn)過程中,已不再是當(dāng)初僅僅為了冷卻熟料的設(shè)備,而在當(dāng)代預(yù)分解窯系統(tǒng)中與旋風(fēng)筒、換熱管道、分解爐、回轉(zhuǎn)窯等密切結(jié)合,組成了一個(gè)完整的新型水泥熟料煅燒裝置體系,成為一個(gè)不可缺少的具有多重功能的重要裝備。熟料冷卻機(jī)的功能及其在預(yù)分解窯系統(tǒng)中的作用如下:(1)作為一個(gè)工藝裝備,它承擔(dān)著對(duì)高溫熟料的驟冷任務(wù)。驟冷可阻止熟料礦物晶體長大,特別是阻止硅酸三鈣晶體長大,有利于熟料強(qiáng)度及易磨性能的改善;同時(shí),驟冷可使液相凝固成玻璃體,使氧化鎂及鋁酸三鈣大部分固定在玻璃體內(nèi),有利于熟料的安定性的改善及抗化學(xué)侵蝕性能。(2)作為熱工裝備,在對(duì)熟料驟冷的同時(shí),承擔(dān)著對(duì)人窯二次風(fēng)及入爐三次風(fēng)的加熱升溫任務(wù)。在預(yù)分解窯系統(tǒng)中,盡可能地使二、三次風(fēng)加熱到較高溫度,不僅可有效地回收熟料中的熱量,并且對(duì)燃料(特別是中低質(zhì)燃料)起著預(yù)熱、提高燃料燃盡率和保持全窯系統(tǒng)有一個(gè)優(yōu)化的熱力分布都有著重要作用。(3)作為熱回收裝備,它承擔(dān)著對(duì)出窯熟料攜出的大量熱焓的回收任務(wù)。一般來說,其回收的熱量隨二、三次風(fēng)進(jìn)入窯、爐之內(nèi),有利于降低系統(tǒng)煅燒熱耗,以低溫?zé)嵝问交厥找嘤欣谟酂岚l(fā)電。否則,這些熱量回收率差,必然增大系統(tǒng)燃料用量,同時(shí)亦增大系統(tǒng)氣流通過量,對(duì)于設(shè)備優(yōu)化選型、生產(chǎn)效率和節(jié)能降耗都是不利的。(4)作為熟料輸送裝備,它承擔(dān)著對(duì)高溫熟料的輸送任務(wù)。.48.
Null 對(duì)高溫熟料進(jìn)行冷卻有利于熟料輸送和貯存。2.3.2熟料冷卻機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理2.3.2.1單筒冷卻機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理單筒冷卻機(jī)結(jié)構(gòu)上類似于回轉(zhuǎn)窯,其工作原理是通過逆流傳熱,以及通過內(nèi)部裝置使熟料布滿整個(gè)筒體橫截面對(duì)流換熱的終和換熱方式。現(xiàn)代新型單筒冷卻機(jī)如圖2-23所示。在通體前一段最前面25m,沒有任何內(nèi)部揚(yáng)料裝置。在開始最熱的1區(qū)可裝有三排破碎齒;接著2區(qū)和3區(qū)裝有半揚(yáng)料斗板。在此后面40m全長區(qū)段,襯有鐵板,在4區(qū)和5區(qū)裝有閉式揚(yáng)料勺,出口(6區(qū))裝有開式弧形揚(yáng)料板。6哆黛3m/\、~弋r尸幽2-23新型單筒冷卻機(jī)2.3.2.2多筒冷卻機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理新型多筒冷卻機(jī)一般有9~10個(gè)冷卻筒配置在窯筒體周圍,每個(gè)冷卻筒通過彎管同窯筒體卸料1:3相連接,故窯卸出熟料通過彎管進(jìn)入冷卻筒。冷卻筒是通過兩個(gè)支架支承在窯筒體延長段上,延長窯筒體末端裝有一個(gè)附加輪帶托輪支承裝置來承受冷卻筒附加重量。·49.
Null 多筒冷卻機(jī)的每個(gè)冷卻筒,通過兩個(gè)支架固定在窯筒體延長段上。多筒冷卻機(jī)工作原理及工藝過程同單筒冷卻機(jī)基本相同,故其內(nèi)部裝置也基本相同。如圖2—24所示,高溫熟料通過進(jìn)口彎道進(jìn)入冷卻筒后,首先進(jìn)入最前端,接著進(jìn)入三排破碎齒區(qū),隨后是揚(yáng)料板區(qū),緊接著是裝有揚(yáng)料勺和撒播揚(yáng)料裝置區(qū)。圖2-24多筒冷卻機(jī)的冷卻筒內(nèi)部裝置冷卻筒出口端包在卸料殼罩中,在那里熟料通過冷卻筒末端格篩篩分,留在格篩上的大塊熟料喂入熟料破碎機(jī)中。窯的末端設(shè)計(jì)呈錐形縮口,一方面可以降低窯門的密封面積,形成一圈很高擋壩,使高溫的熟料堆積在出口,延長熟料在窯內(nèi)停留時(shí)間,降低熟料進(jìn)入冷卻筒時(shí)的溫度。另外在冷卻筒進(jìn)口套管處裝有破碎棒,可以防止大塊熟料進(jìn)人冷卻筒,特別是可防止垮落窯皮堵塞進(jìn)口彎管和損壞冷卻筒中揚(yáng)料裝置。2.3.2.3篦式冷卻機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理到目前為止,篦式冷卻機(jī)經(jīng)過了四代的發(fā)展,各帶篦式冷卻機(jī)的主要性能特點(diǎn)見表2-5。·50·
Null 表2-5各代篦式冷卻機(jī)主要性能特點(diǎn)┏━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━┳━━━━┓┃┃單位篦床面積產(chǎn)量┃單位冷卻風(fēng)量(標(biāo)態(tài))┃熱效率┃┃代別┃┃┃┃┃┃/t·(m2·d)一?┃/m3·kg一1┃/%┃┣━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━╋━━━━┫┃第一代富勒型篦式冷卻機(jī)┃25~27┃3.5~4.0┃<50┃┃第二代厚料層型篦式冷卻機(jī)┃32~43┃2.7~3.2┃65~70┃┃第三代控制流式篦式冷卻機(jī)┃40~50┃1.7~2.2┃70~75┃┃第四代推動(dòng)棒式篦式冷卻機(jī)┃45~55┃1.5~2.0┃72~76┃┗━━━━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━┻━━━━┛A第一代篦式冷卻機(jī)20世紀(jì)30年代末由美國富勒公司研制了世界上第一臺(tái)篦式冷卻機(jī)——富勒型水平推動(dòng)篦式冷卻機(jī)(圖2.25)。圖2-25富勒型水平推動(dòng)篦式冷卻機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖a一入窯二次風(fēng);b一入分解爐三次風(fēng);c一廢氣排空1一上殼體;2一十元體;3一篦床網(wǎng);4一傳動(dòng)裝置;5一篦床支承裝置;6一氣動(dòng)雙翻板閥7一錘式破碎機(jī);8一雙線自動(dòng)潤滑系統(tǒng);9一冷卻風(fēng)機(jī);10一篦條;11一漏料拉鏈機(jī);12一鏈幕;13一電視監(jiān)測(cè)裝置由窯內(nèi)下來的高溫熟料落到冷卻機(jī)熱端篦床上,被傾斜篦床推動(dòng)到卸料端。大塊熟料經(jīng)錘式破碎機(jī)破碎后下到熟料輸送機(jī)上,小塊物料經(jīng)錘破前篦條縫直接下落到熟料輸送機(jī)上。熟料在被篦床輸送的過程中,不斷翻滾,被由篦下風(fēng)室來的冷卻風(fēng)連續(xù)冷卻。細(xì)小熟料通過篦板孔及篦板之間的縫隙漏到風(fēng)室內(nèi),通過·5l·
Null 裝有氣動(dòng)雙翻板閥的下料管落到漏到拉鏈機(jī)內(nèi),由拉鏈機(jī)輸送到熟料輸送機(jī)。冷卻空氣和高溫熟料進(jìn)行熱交換后,一部分作為二次空氣入窯;另一部分被利用給分解爐供風(fēng),剩余部分經(jīng)熱交換器、袋式收塵器后排空。經(jīng)過熱交換器及收塵器收集下來的灰塵通過回灰螺旋輸送機(jī)送到熟料輸送機(jī)上。冷卻后的熟料及回灰通過熟料輸送機(jī)輸送到熟料庫內(nèi)。富勒型水平推動(dòng)篦式冷卻機(jī)每段篦床的第一排篦板是活動(dòng)的,利用物料推進(jìn),可以減少“堆雪人”現(xiàn)象。篦板排列床用“單寬”、“雙寬”交錯(cuò)排列,使篦縫不在同一直線上,減少篦板磨損。按不同地方結(jié)構(gòu),采取良好的密封裝置,保證冷風(fēng)利用率,提高了冷卻機(jī)的冷卻效率。其主要性能特點(diǎn)有:(1)富勒型篦式冷卻機(jī)具有較高的熱傳遞效率,入窯和入爐的風(fēng)量和風(fēng)溫易于控制,便于自動(dòng)化程度的新型干法窯操作。(2)經(jīng)過冷卻后的熟料溫度較低。由于運(yùn)用了“淬冷”技術(shù),改善了熟料的易磨性。(3)應(yīng)用了“厚料層”冷卻理論(料層在500~600mm),篦床單位面積產(chǎn)量高達(dá)43t/(m2·d)。(4)系統(tǒng)配置了三元控制及安全監(jiān)測(cè)裝置,保證冷卻機(jī)高效、穩(wěn)定操作。B第二代篦式冷卻機(jī)(ClaudiusPeters冷卻機(jī))德國ClaudiusPeters公司20世紀(jì)70年代開發(fā)和應(yīng)用的水平液壓推動(dòng)篦式冷卻機(jī)(CP冷卻機(jī),圖2—26)利用液壓傳動(dòng)代替了傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng),使冷卻機(jī)的運(yùn)行變得更加穩(wěn)定、安全、可靠。第二代篦式冷卻機(jī)采用液壓傳動(dòng),在冷卻機(jī)每一篦床的兩側(cè)裝配有液壓油缸推動(dòng)架,同步驅(qū)動(dòng)篦床。篦床由固定篦板和活動(dòng)篦板相間排列組成,活動(dòng)篦板由液壓系統(tǒng)推動(dòng),最大沖程125mm,沖程數(shù)在4~22L4:/min范圍內(nèi)變動(dòng)。出窯熟料落在篦床上,受到活動(dòng)篦床的推擠向出口方向運(yùn)動(dòng),冷空氣從冷卻機(jī)底部鼓入風(fēng)室,并垂直穿過高溫熟料層,進(jìn)行熱交換。高溫氣體分別作為二·52·
Null 拉鏈機(jī)圖2-26ClaudiusPetersHE5—850型冷卻機(jī)構(gòu)造次風(fēng)(1100~1300℃)、三次風(fēng)(700~8000C)進(jìn)入窯內(nèi)和通過三次風(fēng)管進(jìn)入分解爐。一部分低溫氣流(300。C)作為干燥介質(zhì)進(jìn)入風(fēng)掃式煤磨,剩余廢氣有排氣口通過電收塵器后排人大氣。細(xì)小的熟料顆粒穿過冷卻機(jī)篦孔落人9個(gè)集灰斗,由氣動(dòng)閘閥和電動(dòng)瓣閥定期排人拉鏈機(jī);大塊熟料從篦板床冷端卸到傾斜的篦柵上,經(jīng)錘式破碎機(jī)破碎后,卸入熟料輸送機(jī)。首先,CP冷卻機(jī)采用了槽型阻力篦板(Mulden篦板),與傳統(tǒng)的篦板相比,Mulden篦板具有明顯的優(yōu)勢(shì)。一是采用1適應(yīng)熱應(yīng)力需要的新設(shè)計(jì),可消除篦板彎曲;二是篦板漏料可減少30%以上,并可長時(shí)間保持篦板間較小的問隙,避免受熱熟料沖擊區(qū)域的沖蝕;三是篦板壽命可較傳統(tǒng)篦板延長近2倍。篦板間搭接方式獨(dú)特,于兩個(gè)篦板之間搭接部分的橫向間隙。采用了抗漏料側(cè)部篦板,減小了側(cè)向間隙以減小漏料及磨損。其次,為保證篦床均勻供風(fēng),CP冷卻機(jī)除在篦板結(jié)構(gòu)上采取上述措施外,在供風(fēng)系統(tǒng)中則采用了空氣梁充氣技術(shù)。同時(shí),增設(shè)了噴水裝置。最后,CP冷卻機(jī)廣泛使用了液壓技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)。比如,在冷卻機(jī)的傳動(dòng)和輥式破碎機(jī)的傳動(dòng)均采用了液壓系統(tǒng),從而既可降低系統(tǒng)能耗,又能增加系統(tǒng)生產(chǎn)能力和系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。.53·
Null c第三代篦式冷卻機(jī)(IKN懸擺式冷卻機(jī))馮-韋特在1983年開始研究改善冷卻操作穩(wěn)定性、冷卻機(jī)熱回收性能課題,提出控制氣流的“高阻力”篦板概念,形成“阻力”篦板,而創(chuàng)造出第三代篦式冷卻機(jī)。主要具有如下特點(diǎn):(1)采用水平式噴流的COANDA噴流篦板:熟料層內(nèi)的氣流分布是有效冷卻的關(guān)鍵,具體地說,固體和氣體的流動(dòng)速度在每一體積單元內(nèi)必須一致,氣體流動(dòng)是在熟料層內(nèi)的空隙中進(jìn)行的水平噴流貼近篦板表面,等效于篦板張開無數(shù)噴口,同時(shí)由于篦板對(duì)氣流阻力很大,故使得氣流在熟料層內(nèi)所有空隙中的垂直上升速度幾乎處處相等。因此熟料層內(nèi)可獲得一條光滑的溫度分布曲線,接近冷風(fēng)的是冷熟料,而熱熟料則靠熱風(fēng)端,如果在熟料分布不均勻氣流便可能穿透某些阻力較小的部位,導(dǎo)致氣流和熟料分布紊亂,降低它們之間的熱交換。在傳統(tǒng)篦式冷卻機(jī)中,垂直噴流引起反向空氣流動(dòng),于是卷起一些流態(tài)化細(xì)粉,以熱噴砂形式噴向篦板表面,造成篦板的損壞,這種篦板磨損可使篦縫面積每年增加4%。通常用縮小篦縫的辦法來增加篦板對(duì)氣流的阻力,然而窄縫會(huì)產(chǎn)生更加強(qiáng)烈的空氣噴流并在熟料層內(nèi)引起湍流,導(dǎo)致更強(qiáng)的噴砂效應(yīng),使磨損加劇。IKN將具有COANDA效應(yīng)的水平噴流引入到熟料冷卻中,從而找到了徹底解決這一問題的辦法:用向篦板表面切向傾斜的彎曲氣縫送氣的方式來取代傳統(tǒng)的垂直噴流COANDA噴流篦板的設(shè)計(jì),保證熟料不能通過通氣縫,噴出的強(qiáng)勁氣流貼近篦板表面,同時(shí)其具有的高阻力使得該氣流場均勻向上分布,于是料層空隙中的細(xì)粒被掃清,空隙成為良好順暢的氣流通道,這些通道均分布于整個(gè)料床內(nèi),使向上氣流阻力很小且處處均勻。(2)運(yùn)用空氣梁技術(shù)的熟料人口分配系統(tǒng)(KIDS)傳統(tǒng)篦式冷卻機(jī)在熟料入口處都有下述問題:由于熱交換差及冷卻速度低而導(dǎo)致熟料礦物活性低且易磨性差;由于熱回收率低而熱耗大;由于篦板阻力小而導(dǎo)致熟料層經(jīng)常被冷卻氣流穿透,從而破壞熟料和氣流之間的熱交換,并使一些篦板直接經(jīng)受高溫熟料,導(dǎo)致·54.
Null 篦板壽命縮短。在此情形下不可能獲得均勻的熟料分布,而易產(chǎn)生“紅河”和“雪人”現(xiàn)象。空氣梁技術(shù)的發(fā)明實(shí)現(xiàn)了將冷卻氣流分別送入各排篦板的直接通風(fēng)。在KIDS中,前6排至9排篦板采用空氣梁技術(shù),先將若干COANDA噴流篦板連成為一個(gè)整體,再將它們嵌入空氣梁并用一些特殊的水平螺栓將其相互固定在一起,以確保它們不發(fā)生垂直方向的變形,但允許在受熱膨脹或收縮時(shí)在水平方向的整體位移,篦式冷卻機(jī)入口處的空氣梁設(shè)計(jì)為固定式,具有極為可靠的機(jī)械性能。(3)采用單缸液壓傳動(dòng)的自調(diào)準(zhǔn)懸擺系統(tǒng)。水泥熟料是一種腐蝕性強(qiáng)的材料,傳統(tǒng)篦式冷卻機(jī)由于“噴砂”效應(yīng)引起篦板磨損,并且由于活動(dòng)框架輥輪支撐部件引起機(jī)械磨損,故如何降低磨損是所有水泥廠家關(guān)心的問題。為了避免這種磨損,研制出IKN懸擺式活動(dòng)框架(圖略)。框架采用了鑄件,安裝精確。由于活動(dòng)框架的擺動(dòng)不再依賴于傳統(tǒng)冷卻機(jī)的輥?zhàn)舆\(yùn)動(dòng),而是由彈簧鋼板極小的彈性變形來完成,所以這種懸掛系統(tǒng)本身無任何磨損,故無須維護(hù)。(4)液壓傳動(dòng)的隔熱擋板。由于熟料向冷卻機(jī)內(nèi)壁尤其是向低溫冷端的輻射散熱導(dǎo)致熟料層表面被冷卻,這就限制了熱回收率的進(jìn)一步提高。針對(duì)這一隋況,IKN采取在懸擺冷卻機(jī)的氣體分流交界處懸掛—個(gè)氣冷的隔熱擋板(圖略)。它可以用液壓方式提起來或放下去。隔熱擋板的冷卻氣體由其底部的COANDA噴嘴噴到熟料層表面,當(dāng)大塊熟料過來時(shí),隔熱擋板自動(dòng)升起讓其通過。在粉塵少和冷卻機(jī)寬的情況下,隔熱擋板帶來的效益尤為顯著。(5)氣力自動(dòng)清除漏料系統(tǒng)。傳統(tǒng)冷卻機(jī)細(xì)粒熟料通過篦板漏入倉室,這些漏料用安裝在冷卻機(jī)下方的輸送系統(tǒng)輸送出去,因此篦板磨損許多活動(dòng)接口必須密封、潤滑和維護(hù)。IKN懸擺式冷卻機(jī)運(yùn)行時(shí)能保持很小的篦板間隙,這些間隙中的熟料被強(qiáng)勁氣流噴吹掉,一般情況下沒有漏料現(xiàn)象發(fā)生,然而當(dāng)漏料極少時(shí),可能會(huì)產(chǎn)生由冷卻氣體中的水分引起的形成混凝土的問題。為·55·
Null 解決這一問題,IKN開發(fā)了氣力自動(dòng)清除漏料系統(tǒng)(PHD),將一鋼管伸入盛有細(xì)熟料的漏斗集料器中,由冷卻風(fēng)機(jī)提供的一般風(fēng)壓在管中產(chǎn)生20~30m/s的風(fēng)速,它可提起集料器中的細(xì)熟料,通過管道送至位于熟料破碎機(jī)下面的漏斗之中,直徑達(dá)20ram的熟料均可被這一系統(tǒng)運(yùn)走。D第四代篦式冷卻機(jī)為了使水泥熟料的篦式冷卻機(jī)能夠更好地適應(yīng)回轉(zhuǎn)窯熟料產(chǎn)量的波動(dòng)及生產(chǎn)的瞬時(shí)變化,以及更好地適應(yīng)現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的需要,史密斯(F.L.Smith)公司和富勒(Fuller)公司開發(fā)出了一種全新概念的冷卻機(jī)新型無漏料冷卻機(jī)SF(Smith—Fuller)CROSS-BAR冷卻機(jī),即第四代推動(dòng)棒式篦式冷卻機(jī)。第四代推動(dòng)棒式篦式冷卻機(jī)主要由三部分組成:熟料輸送、熟料冷卻及傳動(dòng)裝置。與以往推動(dòng)篦式冷卻機(jī)的最大區(qū)別是:熟料輸送與熟料冷卻是兩個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)。冷卻供風(fēng)由固定篦床上的篦板提供用以冷卻熟料,每塊篦板采用機(jī)械的空氣調(diào)節(jié)閥,實(shí)現(xiàn)冷卻空氣分布的自動(dòng)調(diào)控,使由于溫度變化、料層厚度不均及回轉(zhuǎn)窯出料時(shí)產(chǎn)生的粗、細(xì)料離析等引起的熟料層阻力差異得以自動(dòng)均衡,實(shí)現(xiàn)最佳的空氣分布。篦板是固定的,不輸送物料。熟料輸送是由在固定篦床上的固定與活動(dòng)交替排列的橫桿作往復(fù)運(yùn)動(dòng)來輸送物料的。運(yùn)動(dòng)橫桿還起到攪拌、均化熟料作用,使熟料完全暴露在冷空氣中,迅速冷卻。橫桿通過固定夾固定,更換、安裝方便。橫桿磨損對(duì)冷卻機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)及熱效率沒有影響。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、空氣分布更好。其設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)是:熟料輸送機(jī)構(gòu)與熟料冷卻機(jī)分離,輸送、冷卻獨(dú)立完成。篦板是固定的,磨損少,不會(huì)發(fā)生因篦板間隙加大而降低冷卻效果,篦板壽命大大延長,設(shè)備故障率低、設(shè)備運(yùn)行可靠;特殊結(jié)構(gòu)篦板可以確保篦下無熟料落人風(fēng)室,無須設(shè)置卸料斗、料封閥和拉鏈機(jī),結(jié)構(gòu)簡單,操作維護(hù)方便;設(shè)置機(jī)械自動(dòng)空氣調(diào)節(jié)閥;體積、重量小,是第三代控制流篦式冷卻機(jī)的二分之一到三分之一;模塊化設(shè)計(jì)制造;·56·
Null 附屬設(shè)備、土建工程、安裝工程少;易損件少;液壓傳動(dòng)。我國天津水泥設(shè)計(jì)研究院從丹麥Fons公司引進(jìn)并聯(lián)合重新開發(fā)、優(yōu)化設(shè)計(jì)的第四代行進(jìn)式穩(wěn)流篦式冷卻機(jī),該冷卻機(jī)采用標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì),具有流量自動(dòng)控制調(diào)節(jié)功能,水平式篦床無漏料設(shè)計(jì),四連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)-水平推料輸送易于維護(hù)。2008年天津水泥設(shè)計(jì)研究院自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造的TCFC3500型第四代行進(jìn)式穩(wěn)流冷卻機(jī)在江西圣塔投產(chǎn)運(yùn)行,燒成系統(tǒng)產(chǎn)量3800t/h,工藝性能達(dá)到國際先進(jìn)水平,具有節(jié)能、高效的優(yōu)勢(shì)。成都建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院自主研發(fā)的s型篦式冷卻機(jī),具有第四代篦式冷卻機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)。通過不同數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)模塊的組合,可以組合不同規(guī)模的篦式冷卻機(jī),能覆蓋從2500t/d到10000t/d的各種生產(chǎn)規(guī)模的生產(chǎn)線,s型篦式冷卻機(jī)能夠降低單位熟料冷卻風(fēng)量,減少單位熟料電耗,節(jié)能效果顯著。2.4燃料燃燒器水泥熟料的生產(chǎn)過程就是燃料燃燒、氣固換熱、化學(xué)反應(yīng)、物料輸送的過程,在水泥生產(chǎn)過程中,有超過80%的能量是由煤粉的燃燒提供的。燃燒器是燃燒系統(tǒng)的核心部件,燃燒器的主要功能就是將燃料和空氣導(dǎo)入爐膛,并加以充分混合使其有利于燃燒。2.4.1燃燒器的發(fā)展20世紀(jì)70年代以前回轉(zhuǎn)窯用煤粉燃燒器均采用單通道燃燒器,一次風(fēng)量占燃燒總風(fēng)量的20%-30%,一次風(fēng)速40-70m/s,其功能主要在于輸送煤粉,對(duì)煤、風(fēng)混合,二次風(fēng)抽吸作用小,黑火頭較長,火焰溫度不易提高,不易滿足熟料煅燒溫度,熟料產(chǎn)量、質(zhì)量波動(dòng)較大,且不便調(diào)節(jié)煤風(fēng)的混合速率,難于滿足生產(chǎn)要求。為了克服傳統(tǒng)單通道難以滿足生產(chǎn)的特點(diǎn),國內(nèi)外相繼出現(xiàn)了雙通道、三通道和四通道的煤粉燃燒器,甚至燒兩種以上燃料的五通道燃燒器,其研制開發(fā)的目的在于在一定范圍內(nèi)降低一次風(fēng)所用比例,從而增加對(duì)二次風(fēng)的利用,提高了燃燒速度,提高系·57.2.4.1燃燒器的發(fā)展20世紀(jì)70年代以前回轉(zhuǎn)窯用煤粉燃燒器均采用單通道燃燒器,一次風(fēng)量占燃燒總風(fēng)量的20%-30%,一次風(fēng)速40-70m/s,其功能主要在于輸送煤粉,對(duì)煤、風(fēng)混合,二次風(fēng)抽吸作用小,黑火頭較長,火焰溫度不易提高,不易滿足熟料煅燒溫度,熟料產(chǎn)量、質(zhì)量波動(dòng)較大,且不便調(diào)節(jié)煤風(fēng)的混合速率,難于滿足生產(chǎn)要求。為了克服傳統(tǒng)單通道難以滿足生產(chǎn)的特點(diǎn),國內(nèi)外相繼出現(xiàn)了雙通道、三通道和四通道的煤粉燃燒器,甚至燒兩種以上燃料的五通道燃燒器,其研制開發(fā)的目的在于在一定范圍內(nèi)降低一次風(fēng)所用比例,從而增加對(duì)二次風(fēng)的利用,提高了燃燒速度,提高系·57.
Null 統(tǒng)熱效率。火焰射流中有一定比例的熱煙氣返混,增加煤粉與燃燒空氣的混合,提高燃燒效率,降低燃盡時(shí)間。形成穩(wěn)定而流暢的火焰,保證火焰溫度,不會(huì)出現(xiàn)回火現(xiàn)象,從而保護(hù)窯內(nèi)材料。豐富的各通道風(fēng)量、風(fēng)速調(diào)節(jié)手段,使火焰形態(tài)及溫度調(diào)整靈活,適宜熟料煅燒。可以適應(yīng)低品位燃料的燃燒,以加強(qiáng)燃料的綜合利用,降低設(shè)備價(jià)格,減少維護(hù)費(fèi)用及擴(kuò)大資源的利用。燃燒完全且效率高,能優(yōu)化窯的操作和穩(wěn)定窯的運(yùn)轉(zhuǎn),為增產(chǎn)降耗提高效益奠定基礎(chǔ)。采用分級(jí)燃燒技術(shù)和煤粉濃縮技術(shù),在燃燒完全的情況下,降低火焰射流中的氧的濃度,有效地降低NO。的排放量,減輕環(huán)境污染。2.4.2燃料燃燒器的工作原理由于直流燃燒器的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單,且適用范圍相對(duì)較窄,這里主要介紹應(yīng)用廣泛的旋流燃燒器和速差射流燃燒器的工作原理。2.4.2.1旋流燃燒器的旋流理論旋流燃燒器的出口氣流是旋轉(zhuǎn)射流,它是通過各種形式的旋流發(fā)生器產(chǎn)生的。氣流在噴入燃燒室以前,在圓管內(nèi)做螺旋運(yùn)動(dòng)。在氣流離開燃燒器時(shí),由于離心力的作用,不僅有軸向速度,還有一個(gè)使氣流擴(kuò)散的切向速度。這時(shí),如沒有外力的作用,它應(yīng)當(dāng)沿著螺旋線的切線方向運(yùn)動(dòng),形成輻射狀的環(huán)狀旋轉(zhuǎn)射流。其主要特點(diǎn)如下:(1)旋轉(zhuǎn)射流的擴(kuò)散角比較大;(2)氣流的旋轉(zhuǎn)效應(yīng)很快消失;(3)流場中軸向速度的最大值衰減較快;(4)回流區(qū)對(duì)周圍介質(zhì)的卷吸能力較大。2.4.2.2速差射流煤粉燃燒器原理利用不同速度的同向射流的引射效應(yīng),使噴粉管出口處造成負(fù)壓,從而使高溫?zé)煔饣亓髦羾姺劭谔帲⒈晃恕⒒旌希挂淮物L(fēng)和煤粉提前加熱、著火,強(qiáng)化燃燒。圖2-27為速差射流煤粉燃·58.
Null 燒器示意圖。圖2—27速差射流煤粉燃燒器示意圖管2.4.3典型燃燒器的結(jié)構(gòu)回轉(zhuǎn)窯煤粉燃燒器由早期的單風(fēng)道發(fā)展到三風(fēng)道、四風(fēng)道和燒兩種以上燃料的五風(fēng)道。風(fēng)道越多性能越好,但是結(jié)構(gòu)也就越復(fù)雜,質(zhì)量越大,造價(jià)越高。目前水泥廠多用三通道燃燒器。下面簡單介紹幾種典型的燃燒器結(jié)構(gòu)。2.4.3.1KHD公司PYRO—Jet燃燒器KHD公司為利用褐煤及石油焦而開發(fā)的新型多通道燃燒器,稱為PYRO—Jet燃燒器(圖2-28)。PYRO—Jet燃燒器是一種多通道結(jié)構(gòu)噴嘴,其中心附加一個(gè)或兩個(gè)氣態(tài)或液態(tài)燃料管子,有時(shí)在中央還有一個(gè)點(diǎn)火噴嘴。通道結(jié)構(gòu)如下:點(diǎn)火噴嘴;旋流空氣通道出口帶有螺旋風(fēng)翅;出口為噴煤口的燃料通道;出口為環(huán)形嘴的燃料通道;出口為環(huán)形嘴的噴射空氣通道。2.4.3.2F.L.Smith公司Duoflex燃燒器丹麥F.L.Smith公司在總結(jié)過去采用三通道噴煤管Swirlex型和Centrax型燃燒器經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,與1996年推出了第三代水泥窯用噴煤管:雙調(diào)節(jié)伸縮式Duoflex燃燒器(圖2.29)。其特點(diǎn)·59·
Null 3耐火材料的性能耐火材料是高溫工業(yè)的重要基礎(chǔ)材料,廣泛用于冶金、水泥、電力、機(jī)械、石油、化工等行業(yè)的各種工業(yè)窯爐。耐火材料是冶金工業(yè)和無機(jī)非金屬材料工業(yè)的“支撐工業(yè)”和“先行工業(yè)”,耐火材料的品種、質(zhì)量對(duì)高溫技術(shù)發(fā)展起著關(guān)鍵作用。耐火材料的重要性主要體現(xiàn)在:影響爐子生產(chǎn)率(耐火材料如能耐更大的熱負(fù)荷,爐子生產(chǎn)率可提高12%~20%),影響產(chǎn)品質(zhì)量(提高耐火材料質(zhì)量可以顯著地減少由于耐火材料被侵蝕而進(jìn)入產(chǎn)品的夾雜物,從而提高產(chǎn)品質(zhì)量),影響爐子壽命,以及影響產(chǎn)品成本。研究耐火材料必須了解其性質(zhì),性質(zhì)是評(píng)價(jià)質(zhì)量的核心內(nèi)容和基本依據(jù),而耐火材料的性質(zhì)又取決于其化學(xué)礦物組成和組織結(jié)構(gòu)。在生產(chǎn)中工藝控制與改進(jìn)的根本目的,就是為了獲得具有特定性質(zhì)的材料。性質(zhì)是檢查生產(chǎn)過程是否穩(wěn)定的科學(xué)依據(jù),也給制訂和改進(jìn)生產(chǎn)工藝提供了線索。性質(zhì)是合理選用耐火材料的科學(xué)依據(jù),了解直接反映實(shí)際使用意義的相關(guān)性質(zhì)和間接反映實(shí)際使用意義的相關(guān)性質(zhì),并知曉相關(guān)的檢驗(yàn)方法和取樣要求,從而為我們正確選擇耐火材料,合理地完成工業(yè)窯爐耐火材料的配置提供科學(xué)依據(jù)。耐火材料性能包括化學(xué)礦物組成、組織結(jié)構(gòu)、熱學(xué)性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)和高溫使用性質(zhì)等。3耐火材料的性能耐火材料是高溫工業(yè)的重要基礎(chǔ)材料,廣泛用于冶金、水泥、電力、機(jī)械、石油、化工等行業(yè)的各種工業(yè)窯爐。耐火材料是冶金工業(yè)和無機(jī)非金屬材料工業(yè)的“支撐工業(yè)”和“先行工業(yè)”,耐火材料的品種、質(zhì)量對(duì)高溫技術(shù)發(fā)展起著關(guān)鍵作用。耐火材料的重要性主要體現(xiàn)在:影響爐子生產(chǎn)率(耐火材料如能耐更大的熱負(fù)荷,爐子生產(chǎn)率可提高12%~20%),影響產(chǎn)品質(zhì)量(提高耐火材料質(zhì)量可以顯著地減少由于耐火材料被侵蝕而進(jìn)入產(chǎn)品的夾雜物,從而提高產(chǎn)品質(zhì)量),影響爐子壽命,以及影響產(chǎn)品成本。研究耐火材料必須了解其性質(zhì),性質(zhì)是評(píng)價(jià)質(zhì)量的核心內(nèi)容和基本依據(jù),而耐火材料的性質(zhì)又取決于其化學(xué)礦物組成和組織結(jié)構(gòu)。在生產(chǎn)中工藝控制與改進(jìn)的根本目的,就是為了獲得具有特定性質(zhì)的材料。性質(zhì)是檢查生產(chǎn)過程是否穩(wěn)定的科學(xué)依據(jù),也給制訂和改進(jìn)生產(chǎn)工藝提供了線索。性質(zhì)是合理選用耐火材料的科學(xué)依據(jù),了解直接反映實(shí)際使用意義的相關(guān)性質(zhì)和間接反映實(shí)際使用意義的相關(guān)性質(zhì),并知曉相關(guān)的檢驗(yàn)方法和取樣要求,從而為我們正確選擇耐火材料,合理地完成工業(yè)窯爐耐火材料的配置提供科學(xué)依據(jù)。耐火材料性能包括化學(xué)礦物組成、組織結(jié)構(gòu)、熱學(xué)性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)和高溫使用性質(zhì)等。3.1耐火材料的化學(xué)礦物組成3.1.1化學(xué)組成化學(xué)組成是耐火材料的基本特征,是決定性能優(yōu)劣的內(nèi)因條件,是評(píng)定原料好壞、組織生產(chǎn)的依據(jù)。根據(jù)耐火材料中各種化·63·
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