生物质燃料（稻壳）在水泥生产线的应用

水泥生产作为高能耗产业,煅烧能源主要以石化燃料为主;随着石化能源资源的日趋减少,寻找可替代燃料尤为迫切。本文以东南亚某国水泥项目为例,介绍以生物质燃料(稻壳)替代部分原煤作为水泥熟料煅烧燃料的应用情况。结果表明减少了煤炭使用;对熟料烧成和熟料质量影响都在可控范围内;系统SO_2和NOx排放值下降明显。     

兰炭部分替代烟煤煅烧硅酸盐水泥熟料的应用研究

兰炭是原煤在中低温条件下干馏热解得到的固体炭质产品，具有低硫、低磷、低灰、高热值等性能。本文以兰炭作为部分替代烟煤的燃料在水泥熟料煅烧过程中进行应用，探讨了掺烧兰炭后对熟料煅烧过程及二氧化硫排放等方面的影响，结果表明，掺烧兰炭可以减少烟煤的消耗，减少了硫、磷等有害气体的排放，但回转窑系统结皮、结圈明显增加，产量受到一定影响，不利于降低熟料煤、电消耗。     

用可燃废弃物替代烧成燃料减排二氧化碳效果分析

用可燃废弃物替代烧成燃料煤煅烧水泥熟料,可有效减排二氧化碳。本文首先介绍了可替代烧成燃料排放二氧化碳的计算方法,然后重点分析了用可燃性工业废弃物和城市生活垃圾替代烧成燃料减排二氧化碳的效果,并对利用水泥回转窑直接焚烧垃圾和在水泥回转窑旁设置垃圾焚烧系统处理垃圾两种方式减少CO2排放的效果进行了比较。     

含热值炉渣替代铝质原料生产水泥熟料

新疆尤其是南疆地区水泥原材料碱含量较高，其中硅铝质原料碱含量在3%~5%之间，铝质原料比较匮乏。AKS公司生料配料所使用的铝质原料为页岩，价格高，碱含量高，不利于熟料煅烧，迫切需要寻找铝质原料的低价替代原料。为此，AKS公司在周边电厂寻到一种炉渣，经分析该炉渣可以替代部分铝质原料，降低生产成本。同时，该炉渣含有一定的热值，能替代一部分燃料，降低原煤的使用量；另一方面炉渣也属于工业固体废弃物，炉渣的使用能够减少废弃物排放，保护环境。可实现固废利用、节能减排、成本控制、质量保障多重效益。     

水泥行业CO2排放特征及治理技术研究

本文系统梳理分析了水泥不同种类和各工序的CO₂排放特征，其中，工艺、燃料直接CO₂排放占比达90%，与物料中碳酸盐的含量正相关，与燃料发热量和利用率负相关，电力间接CO₂排放占比约10%，特种水泥由于减少了碳酸盐分解造成的碳排放，总体碳排放量较低。新型干法水泥生产过程可分为生料制备、熟料煅烧和水泥粉磨三个阶段，工艺和燃料CO₂排放主要发生在熟料煅烧阶段，其尾气中CO₂浓度一般在11%～29%。研究分析了碳替代/碳捕集等控碳技术、CO₂资源化利用技术。水泥厂碳替代主要是原料替代、熟料或水泥替代、燃料替代等，可分别实现减碳10%、25%～50%和30%以上；碳捕集主要有富氧燃烧和烟气CO₂捕集，水泥窑富氧燃烧技术有全氧燃烧和分解炉全氧燃烧技术两种。捕集技术主要采用化学吸收法、固体吸附法；在CO₂综合利用方面，针对水泥厂的特殊应用场景，矿化具有较好的应用效果，如采用混凝土养护技术，制备高附加值的微纳米碳酸钙等。     

国外水泥工业替代燃料的最新发展趋势

1替代燃料应用概况 协同处置是指利用废弃物作燃料和原料应用于工业化生产。水泥工业已经实践了几十年。水泥熟料煅烧工艺为安全回收各种替代燃料和原料（Alternative Fuel and Raw Material,AFR）提供了非常好的机会。     

我厂湿法窑无烟煤煅烧的分析和探索

目前,我国低位发热值大于24267kJ/kg的优质原煤价格偏高,掺用低价无烟煤煅烧水泥熟料,已经成为水泥企业降低成本的重要途径之一。就我公司而言,优质原煤进厂价格平均344元/t,熟料煅烧时煤耗平均达到300kg/t,生产成本在200元/t以上,生产成本较高。为适应市场竞争需要,提供价廉物美的水泥产品,我公司经过市场调查和分析,发现低位发热值在23849kJ/kg以上的无烟煤价格仅220～230元/t,与优质原煤价格相比低114～124元/t。如能在烟煤中掺入部分的无烟煤煅烧生产水泥熟料,就可达到降低熟料生产成本的目的。1无烟煤的成分分析燃煤作为水泥熟料的燃…     

窑头监测系统的整体解决方案

在新型干法水泥生产中，实时监测窑内煅烧情况已变得日益重要。因窑内的煅烧情况直接关系到水泥熟料的产质量、原燃料消耗和生产成本。过高煅烧温度和过大的热振荡不仅燃料消耗很大，甚至有可能对窑衬造成损害，严重时将伤及窑简体；煅烧温度过低会严重影响水泥熟料的质量。     

煤质波动对立窑生料成分的影响以及稳定途径

１前言我国生产硅酸盐水泥的所有窑型水泥厂，都是采用煤作燃料，至今还没有哪一家水泥厂使用天然气和石油作为燃料的。无论是湿法回转窑、干法中空窑、预热器窑和预分解窑，还是半干法的立波尔窑、立窑，煤质波动对所有窑型的生产都会产生影响。这种影响主要表现在两方面：一方面煤是煅烧熟料的燃料，提供热源，煤质的波动会使发热量产生波动，不利于热工制度的稳定，影响熟料的煅烧；另一方面，煤的灰分沉降在熟料中，又作为水泥生料的原料，会影响熟料的质量。因此，煤质的稳定对水泥熟料煅烧和熟料质量起着非常重要的作用，特别是对采用…     

农林生物质替代燃料技术在水泥窑炉系统的应用

现阶段我国水泥熟料煅烧能源主要以煤炭为主,随着煤炭资源的日趋减少,探寻可替代燃料在水泥窑炉系统中的应用尤为迫切。文中以HLZY公司农林生物质替代燃料项目为例,介绍农林生物质替代燃料技术在水泥窑系统的关键技术、工艺布置及应用情况。运行结果表明,农林生物质替代燃料技术对水泥窑炉系统的节能减排降碳效果显著。     

污泥作二次原燃料煅烧水泥熟料的试验研究

以污泥资源化为宗旨,对污泥以二次原燃料形式煅烧水泥熟料进行了试验研究。结果表明：试验用污泥具有较高的热值,可作为燃料用于水泥熟料煅烧;污泥燃烧后的污泥灰含有钙、硅、铝、铁等化学元素,可以部分替代水泥生料原料;污泥中的重金属会通过固溶或掺杂等形式进入熟料矿物相中,有害元素可通过采取适当技术措施以防止水泥生产过程中的二次污染,环境安全性和经济性良好。     

改善煤的品质提高熟料强度

我公司现有２台Φ４．０m×１５０m的湿法长窑，其燃料消耗大约占水泥成本的１５％左右。实行水泥新标准后熟料强度一直较低，２００１年６月由于种种原因使公司的原煤储量不足，煤质下降，影响了熟料强度的发挥，为此我公司在２００１年８月２５日～９月１２日运用原煤和精煤搭配进行煅烧熟料的试验，收效明显。１进厂原煤情况及熟料特征原煤工业分析见表１，煤灰化学成分见表２。表１煤工业分析时间Mad／％Aad／％Vad／％FCad／％Qnet，ad／（kJ／kg）细度／％２００００．３９２６．９２２２．３９５０．３０２４２４３１０．５２００…     

以节能为中心开展水泥基础理论研究和发展新品种水泥

分析了我国水泥工业耗能现状,认为今后应以节能为中心,开展水泥基础理论研究和发展新品种水泥。从加快熟料形成过程,降低熟料煅烧温度和减少熟料烧成过程的热损失等三个方面探讨了熟料煅烧过程中节约燃料的可能性。同时对粉磨过程中的节电问题也提出了一系列可能的措施。为达到上述节能目的,建改进行多方面的基础理论研究。作者认为,利用工业废渣作为原料和活性混合材是今后发展新品种水泥的重要途径之一。为此,应研究更有效的活性激发手段和特种水泥外加剂。     

农林生物质直燃替代水泥生产燃料技术的示范应用

“绿色环保、节能低碳”是现阶段工业生产的核心,然而水泥行业的化石能源——煤的用量高、CO₂排放量大,化石燃料替代率低的现状始终未得到有效提高。基于此,提出一种生物质燃料替代技术用于水泥生产烧成系统。该技术示范项目表明,采用预燃室替代燃料工艺等技术及装备,可有效解决生物质燃料物料输送稳定性差、与煤粉混合燃烧匹配性低、大比例替代后熟料中有害物超标等问题,实现秸秆等高水分农林生物质燃料的高效稳定燃烧,使水泥窑燃煤替代率达40%以上。该方法有利于提升水泥行业燃料替代率,实现减碳的效果,助力水泥行业尽早实现“双碳”目标。     

生物质替代燃料在水泥行业的应用进展

水泥工业是重要的基础原材料行业，同时也是高耗能、高碳排放行业。我国生物质资源丰富，生物质替代燃料应用于水泥行业有助于降低化石能源消耗和碳排放，是实现我国水泥工业碳中和的主要途径之一。系统梳理并分析了生物质替代燃料在水泥行业的应用进展以及存在的相关问题，并给出了解决思路。较传统化石燃料，生物质燃料具有水分含量高、热值低、尺寸大等特点，应用于水泥生产时，可能造成燃料燃尽率降低、烟气量增大、热耗增加、熟料碱含量增加及波动增大等。国外建立了完善的固体回收燃料标准体系，为包括生物质在内的固体回收燃料规范化制备、规模化使用奠定了基础。全球水泥和混凝土协会发布数据显示，2020年全球水泥行业生物质燃料占比6.7%,其中，农业废物、有机废物、纺织废物占比最大，达32%;捷克、德国、波兰等国家生物质燃料占比超22%。与之相比，我国水泥行业使用生物质等替代燃料起步较晚，截至2021年使用替代燃料的水泥生产线占比不超过3%,热量替代率约为2%。从国内的应用情况来看，生物质替代燃料有助于降低单位熟料煤耗，仍存在与现有热工系统不适应、热量利用效率偏低、影响熟料产质量等问题。为降低生物质燃料直接投喂带来的负面影响...     

大颗粒流态化水泥熟料煅烧试验研究

为进一步提高熟料质量，降低烧成热耗，减少污染，开发了大颗粒流化床水泥熟料煅烧装置。采用平均粒径4mm的大颗粒物料，分别进行了冷态和热态模型试验，取得了在高温下，检测和控制流化床中物料流化状况的方法。通过检测和控制流化床压降．实现了流化床的稳定运行；同时，在热模装置上，煅烧出较高质量的水泥熟料。试验研究证明，可以利用流化床来煅烧水泥熟料。即用流化床反应器来代替传统水泥生产中的回转窑和立窑，从而达到降低能耗、提高质量、减少污染的目的。     

稻糠水泥的试验探讨

在能源日益紧张的今天，利用工业废弃物或可再生能源代替不可再生的化石类能源——煤，去煅烧水泥已成为当今世界水泥工业发展的趋势。先进国家利用工业废弃物或可再生能源煅烧水泥熟料获取的平均热量已超过水泥窑所需热量的30％，并有进一步增长的趋势。在我国该技术也已起步，本文在此就对大米加工后的剩余物——稻糠煅烧水泥作一探讨，希望能与广大水泥同行们商讨研究。     

替代原料和替代燃料在水泥窑系统应用时重金属的分布

欧洲水泥窑系统应用替代燃料量已达传统燃料的17％,因此很关注排放物特别是微量元素尤其是重金属的排放。在熟料煅烧和水泥生产过程中,微量元素可能进入熟料,或进入废气从烟囱排放或保留在废气处理设备中。     

生物质秸秆作为替代燃料在水泥工厂的应用

中国作为农业大国,秸秆等生物质燃料资源丰富,将生物质秸秆替代水泥窑传统煤燃料,具有燃烧后污染少、灰质掺入水泥生产、减少排放等优势,是推进水泥行业“低碳、环保、减排”,促进秸秆高效综合利用的有效途径,本文以HLZY水泥工厂为例,介绍秸秆作为替代燃料的工艺流程,布置特点及应用情况。     

危废替代燃料在水泥熟料生产过程中的应用研究

为了实现危废的无害化利用，推动水泥窑协同处置危废，本文将不同种类的危废配伍后作为替代燃料在分解炉内燃烧，并系统研究了危废替代燃料对水泥窑系统运行参数的影响，分析了危废燃料对熟料标煤用量、CO₂排放的影响效果，阐明了危废燃料对熟料性能的影响规律。研究结果表明：经过配伍预处理后的危废可以作为替代燃料在分解炉内燃烧，减少熟料的标准煤耗，实现CO₂的减排。当危废替代燃料的热值控制在7 500～8 500 kJ/kg之间时，其最佳投料量范围在1.6～2.7 m³/h，最大节煤量达到1.59 kg/t.cl,CO₂最大减排量为4.39 kg/t.cl。增加危废替代燃料的单位热值，降低其含水率，可以节约更多的熟料煤耗，实现CO₂的进一步减排。合理的投加量下，危废替代燃料燃烧后，对窑系统的工艺参数和熟料质量没有负面影响。