水泥回转窑筒体表面余热回收供暖系统的设计

介绍了山东某水泥厂2 500t/d回转窑筒体表面辐射热回收供暖系统。根据供暖系统负荷,计算了所需的回转窑辐射热的取热量,设计了供暖系统的取热装置、热量存储和输送系统以及控制系统。按窑实际年运转300d计算,可以从窑筒体提取热量136 800 0kWh,大约相当于168 000kg标准煤,实现了节能减排和资源综合利用的目的。     

耐火材料及二级窑壳在降低水泥窑表面热损失方面的应用情况

水泥生产过程中主要热量损耗在于窑尾预热器出口废气带走热、窑系统表面向环境通过辐射及对流方式传导热量、窑头熟料冷却机余风带走热和出冷却机熟料带走热损失等.研究水泥窑尾预热器表面耗散热和回转窑筒体热回收技术,是提高水泥厂能量利用率的重要措施.为了在预分解窑更高效的使用能源审计分析.本文从能量平衡的角度分析了预分解窑系统的能源利用及损失情况,研究了耐火材料降低预热器筒热损失及利用二级窑壳回收回转窑表面余热的情况,提高水泥窑系统的能源利用率.     

水泥厂余热电站发电机中性点接地方式的研究

水泥厂余热电站发电机与水泥厂配电网并网运行,余热电站发电机中性点接地方式要与水泥生产线配电网匹配,满足接地电流允许值要求。依据国内发电机接地故障电流允许值要求,对发电机中性点不接地方式(即经避雷器接地)和经消弧线圈接地方式进行了分析、计算。通过算例阐述了国内水泥厂余热电站发电机中性点接地方式的选择和计算方法。     

Optimization of the heat plant of district energy systems

This paper presents a scheme to achieve structural and operational optimization for the heat plant in a district energy system. A district energy system consists of energy suppliers and consumers, district heating pipelines and heat storage facilities in a region. Production and consumption of energy and transport of energy as well as storage of heat are taken into account in the model. The problem is formulated as a mixed integer linear programming (MILP) problem where the objective is to minimize the overall cost of the district energy system. Evaluation of the energy production cost is based on the daily operation for every season at the plant located at Suseo in Seoul, Korea. From the results of numerical simulations we can see that the district energy system is well approximated by the proposed model, and that the energy efficiency is improved by the application of the optimal operation conditions provided by the proposed model.     

A new energy efficient single-stage flash drying system integrated with heat recovery applications in industry

Abstract

A new system developed here conducts the thermal management of the flue gas from the cement industry and employs this heat for the drying of raw materials before reaching to the preheating section. As of now, an additional amount of heat is used to provide the drying section with hot air while this proposed configuration recovers the heat from the same plant and employs it for drying purpose. This approach also results in cost saving as this configuration decreases the cost of heating the ambient air to provide the drying section with hot air. The entire system is simulated using the Aspen Plus industrial software. A comprehensive thermodynamic analysis is conducted for each component of the proposed system keeping more focus on the drying section. Numerous parametric and sensitivity studies are conducted to investigate the system performance, pressure drop and raw materials drying. The energy and exergy efficiencies of the drying process are found to be 55.6% and 24.17%. On the basis of the present results achieved, one can say that this novel configuration can be proved as a benchmark for the cement industry and has the capability to reduce the cost as well.     

甲醇模块化生产中分时储热系统的优化设计

以“数量放大”为特征的模块化化工生产为克服原料供给和产品市场需求波动的生产流程优化操作提供新途径。为了提高生产系统的能量利用效率,需对生产系统中随时间变化的流股预热、冷却和反应热分时段进行储存和调度。针对可再生能源驱动的甲醇模块化生产系统,本文提出了分时储热策略,通过储罐设置及流股匹配、储罐储热温区确定和储罐容量配置及调度三步对甲醇模块化生产中分时储热系统进行优化设计,获得了分时储热系统的最优配置和优化调度方案。研究表明：在甲醇模块化生产系统中,分时储热系统可将前阶段的热量储存供后续阶段调用,以实现系统能量的最大化利用,而储热的适量废弃可降低储热系统的投资费用。本文所提出的储热系统优化方法可为波动生产过程中分时储热系统的优化设计提供分析工具。     

蒸汽—电联合动力在水泥厂余热利用中 的分析与实践

针对许多熟料生产线的剩余余热蒸汽,设计了蒸汽—电联合动力方式,通过工业汽轮机与电动机联轴运行,实施水泥厂大型转动设备的蒸汽—电联合动力。实现了以较低的成本,扩展水泥厂余热蒸汽的利用范围,降低熟料生产线的用电量。论文对比分析余热发电与蒸汽—电联合动力的效率,结果表明,蒸汽—电联合动力有更高的效费比,更低的投资与运行费用。     

Recovery of waste heat in cement plants for the capture of CO2

Large amounts of energy are consumed during the manufacturing of cement especially during the calcination process which also emits large amounts of CO₂. A large part of the energy used in the making of cement is released as waste heat. A process to capture CO₂ by integrating the recovery and utilization of waste heat has been designed. Aspen Plus software was used to calculate the amount of waste heat and the efficiency of energy utilization. The data used in this study was based on a dry process cement plant with a 5-stage preheater and a precalciner with a cement output of 1 Mt/y. According to the calculations: 1) the generating capacity of the waste heat recovery system is 4.9 MW. 2) The overall CO₂ removal rate was as high as 78.5%. 3) The efficiency of energy utilization increased after the cement producing process was retrofitted with this integrated design.     

旋膜式除氧器在水泥厂余热电站中的应用

水泥厂的余热电站与水泥窑运行密切相关,水泥窑的波动严重影响了电站锅炉给水的除氧效果。文中通过对水泥厂余热电站选用的除氧器及其除氧原理的介绍以及对除氧效果的分析,提出了在水泥厂余热电站中宜提倡使用除氧效果较好的旋膜式除氧器的建议。旋膜式除氧器可保证锅炉给水除氧效果,延长电站机组运行寿命。     

水泥余热电站机组孤网运行及其应用

配置有水泥余热电站的水泥企业,生产过程中会遇到电网供电事故的发生。在分析水泥企业供电特点和孤网运行必要性的基础上,结合其他行业自备电厂机组孤网运行的特点和效果,分析介绍了水泥余热电站机组孤网运行的控制方式,并简要介绍了印度ACC项目2 500 t/d生产线余热电站孤网运行的实施及效果。实践证明:水泥余热电站机组具一定的孤网运行能力,可成为水泥企业应对电网事故的有效手段。     

水泥余热发电烟道电动调节门的安装与调试

通过对水泥余热发电系统烟道电动调节门的作用、工作原理的分析,针对电动调节门的重要性和安装位置的特殊性,对电动调节门的安装前的检查及模拟操作试验要点,安装过程中的阀门与所连接烟道组合、吊装注意事项及安装后的检查等主要安装要点,调试过程中烟气进入余热锅炉前调试检查、调试程序、烟道电动调节门的开启顺序和开启量的控制等调试要点提出了明确的要求,为水泥余热发电系统的调试运行提供了成熟可靠的技术保证。     

2 500 t/d新型干法水泥生产线热工标定与分析

对AXNW水泥厂2500t/d生产线进行热工标定并分析,该厂熟料产量平均在2850t/d,超过设计产量的14%。系统烧成热耗3308.69k J/kg,高于全国平均水平。C1筒出口温度为290℃,处于国内先进水平,其氧含量达到4.9%,偏高。篦冷机冷却效果欠佳,风室存在风短路现象,直接影响了熟料质量和余热发电量,热回收效率偏低。该烧成系统还有较大的提升潜力,如果通过改进和优化,精细化管理和操作,熟料产能还可以得到进一步的提高,热耗及电耗可明显下降。     

浅析预分解系统降低热耗的改造措施

本文对水泥厂预分解系统存在的烧成热耗高的问题进行原因分析，并通过降低废气量及废气温度、降低系统的表面散热、采用先进的多通道煤粉燃烧器、改善水泥熟料的煅烧性能等措施从而达到降低热耗的目的。改造后熟料质量稳定，产量提升，经济、社会效益显著提高。     

水泥包装及码包和覆膜一体化系统简介

水泥包装、码包、覆膜一体化系统,能够有效控制水泥工厂在水泥包装、装卸过程中固体粉尘的排放量,且能大幅降低生产人员的劳动强度,是袋装水泥无尘化发展的方向。以南非SEPHAKU工程6000t/d熟料线配套的水泥包装、码包、覆膜一体化系统为例,详细介绍和分析了该系统的工艺技术、主要装备及技术特点。     

水泥厂余热发电励磁系统的几种运行方式

本文概述了水泥厂余热发电项目励磁系统的几种运行模式,以适用于水泥厂余热发电的并网运行。以梅州市梅盛伟业水泥有限公司的余热发电的励磁系统为例,并通过现场的试验报告来验证励磁系统的运行效果。     

熔盐单罐释热过程换热器取热方式优选

盘管释热换热器浸没式布置在熔盐单罐蓄热器内可实现低成本的蓄放热。盘管换热器取热方式会直接影响系统的释热性能。通过数值模拟研究了换热器取热方式对单罐蓄热系统释热性能规律的影响，同时分析了释热过程中熔盐侧流场变化。结果表明，换热器上进下出的取热方式能够提高盘管换热器的出口温度、单罐释热功率及释热效率，研究结果为熔盐单罐蓄放热系统设计提供了理论依据。     

适用中小型水泥立窑企业的生料配料率值控制系统

本文介绍了一种适用于中小型立窑企业的生料配料率值系统，该系统具有解方程组和反算配比、自动追踪生料成分、自动存储数据和一机多用的功能。多家水泥生产厂家的实践证明该系统投资省，配比修正快准，操作方便，兼容性强；使用该系统可提高出磨生料合格率、熟料强度和窑台时产量，还可用于生料报表的统计。     

PEG/UPR/石墨烯复合相变材料的制备及其在节能 建筑中的传热性能研究

以聚乙二醇(PEG)为相变储热材料、不饱和聚酯树脂(UPR)为封装载体、石墨烯(GNP)为导热填料,通过熔融共混法制备出新型PEG/GNP/UPR复合相变材料,并采用导热系数测试仪、扫描电镜、差示扫描量热仪及傅里叶红外光谱仪对其进行测试与表征。将PEG/GNP/UPR作为调温材料掺入至水泥墙体中制备出相变储热墙体,利用热流计和温度记录仪测试了PEG/GNP/UPR对水泥墙体的热物性能的影响。试验结果表明,UPR具有丰富的三维网络结构,并能通过物理吸附作用牢牢将PEG分子链段限固与锚嵌其中,此外,GNP的掺入能够显著增强复合相变材料的导热特性,且PEG/GNP/UPR的相变特性与PEG基本相似;在升温过程中,PEG/UPR/GNP不仅能够吸收和储存墙体所受辐射的大量热量,而且PEG/UPR/GNP的掺入使得墙体的密度降低,这也会增大墙体的比热容,进而改善水泥墙体的温度。     

蓄热过程强化技术的应用研究进展

蓄热技术可以有效克服供能端与用户端在时间和空间上的不匹配问题,是提高能源利用率的重要手段之一,但是当前的蓄热技术存在蓄、放热速率较低等问题。鉴于此,本文综述了过程强化技术在蓄热中的应用。首先介绍了各类蓄热技术,包括显热蓄热、潜热蓄热以及热化学蓄热,并且从蓄热密度、蓄放热速率以及技术可行性上对各类蓄热技术的优缺点进行了比较;其后,重点回顾了代表性过程强化技术在蓄热系统中的应用,包括结构优化、材料改性以及梯级蓄热;通过分析可以看出,过程强化技术可以对蓄热过程中的传热传质进行强化,极大地提高蓄热系统的蓄放热效率。最后,本文就蓄热技术发展趋势进行了展望,蓄热系统将朝着紧凑、高效的方向发展;在未来的发展中,蓄热技术与能源互联网的结合是应用研究的重点之一。     

水泥缓凝剂装置中磷石膏预处理的水平衡

湿法磷酸装置副产的磷石膏量大，综合利用的途径多种多样。分析了水泥缓凝剂装置中磷石膏预处理系统，如何与湿法磷酸装置排放的磷石膏建立新的水平衡，提出了三种水平衡方案，根据已确定的200kt／a水泥缓凝剂的生产能力和磷酸装置的生产能力选择了方案三：若上述两装置的生产能力匹配，选用方案二则可省去石膏排渣系统，更为经济。