日本水泥产业环境保护对策

日本是世界水泥生产国单位能源消耗和CO2排放量(国家平均)最低的国家。日本水泥产业在处置废弃物技术、减排CO2及固化技术、生态水泥的开发、高性能混凝土的研究等方面自主研发成果很多,对我国水泥工业可持续发展具有借鉴作用。     

洪堡PyROFLOOR2~冷却机

近年来,洪堡公司优化投产了PyROFLOOR2冷却机。延长进口不动篦床,调整倾角,篦板为U型,优化通风孔,降低通风阻力,热端设置空气炮。冷却平台纵向为多通道,通道上部设阻流篦板。改进冷却平台下部风室以利于均匀通风,此外冷却平台两端部位下部风室结构也作出优化,减少两端部位漏风。优化后,冷却平台一室熟料平均温度从600℃降至400℃以下,压差15.0kPa。以后各室熟料平均温降逐步减少,压差也相应减少,最后一室风机压力需8.0kPa。液压系统采用模块设计,可加宽和延长,冷却面积从47.5m2,扩大至278m2。冷却熟料产量从2000t/d至12000t/d。满足了水泥工业不同规模生产线的需求。     

燃煤催化剂在高热值烟煤水泥厂的应用

对天津水泥工业设计研究院有限公司开发的新型燃煤催化剂在华南某4 500t/d高热值烟煤生产线上的工业试验,进行了数据检测及分析,结果表明:使用该催化剂后,熟料质量有所提升,游离氧化钙合格率提高8.76%;烧成系统稳定性明显改善,烟室结皮减少,窑工况明显改善;吨熟料标煤耗较使用前降低了3.40kg,节煤率3%,具有显著的经济效益和社会效益。     

水泥工业绿色制造技术与生态设计的理念

推进绿色制造与生态设计是水泥工业“十三五”时期的重大任务,这就要求水泥工厂实现绿色生态设计。水泥工业绿色制造与生态设计的基本原则是：采用可提高环境效率的水泥生产工艺和技术,生产环境协调性产品,使水泥产品的综合价值指标最大。天津水泥院在践行绿色制造与生态设计上从实际的现状中发现问题,从问题入手在低能耗环境友好型新型干法水泥技术与装备研发、粉磨系统优化、粉煤灰配料烧制低钙水泥、水泥窑协同处理废物等方面深入研究并提出改善的具体措施。在水泥工业走循环经济道路的模式研究与技术装备开发方面取得了很大进展。     

水泥熟料冷却

预分解窑水泥熟料在1400℃以上温度的烧成带内生成,熟料离窑温度是波动的,从1100℃至1400℃,平均温度为1274℃,而入窑二次空气温度也随熟料离窑温度波动,从900℃至1100℃,平均温度稍低于1000℃。熟料煅烧温度随燃料成分变化而变化,一般超过1450℃。此温度下,熟料内C3A、C4AF等熔体仍然存在,熟料颗粒表面熔体未完全固化,下落至冷却机的数量减少,此时,二次空气温度相应降低,当熟料下落量增加时,熟料和二次空气温度相应增加。熟料离窑平均温度高达1274℃,最高接近1400℃,表面熔体易粘在窑衬上,形成结圈,也易堆积成"雪人"。反之又影响熟料在冷却机内的分布,使二次空气温度波动。解决的途径是提高熟料易烧性,生产小晶格C3S熟料,此外,可在结皮部位设置空气炮,打碎"雪人"。     

开发低碳技术,构建低碳水泥工业体系

低碳水泥工业体系的实质是减排CO2、提高能源利用效率和发展循环经济。开发低碳技术、发展循环经济是实现中国水泥工业可持续发展的重要保证,也是中国水泥实现技术水平全面提升的重要机遇。文章介绍了我国水泥工业发展现状,分析了我国构建低碳水泥体系的优势,探讨了低碳技术的研究内容,归纳了当前CO2减排、捕集与应用技术的国内外的发展动态,如水泥窑协同处置废物、提高能源资源利用效率、CDM机制、CCS技术等,同时提出了应重视CO2产业链的研究与捕获CO2的应用。     

水泥行业在碳交易政策下的前景展望

通过对全球碳减排及碳交易时代背景的回顾,以及我国各地关于碳减排及碳交易现状的描述,对我国关于碳减排及碳交易的工作目标进行了简单介绍,提出了水泥行业在此大的时代环境下需要开展的工作内容以及对市场前景的展望。     

水泥工业的低碳经济

当前,全球气候变化对人类社会生存发展的影响日益显著,成为21世纪人类最大的挑战之一,从而引起国际社会对CO2等温室气体排放的广泛关注。我国是世界水泥生产大国,水泥产量从1985年至今稳居世界首位,2010年产量为18.80亿吨,占世界总量的55%,CO2排放估算超过10亿吨,约占当年国家排放总量     

技术更新

F.L.Smidth对Cross-Bar冷却机进口部位固定篦床和移动平台作出优化。新型固定篦床的优点是窑头落下的高温熟料能在整个断面均匀分布和通风,减缓"雪人"生成。固定篦板包括2片篦板和机械气流调节器,空气炮气流和冷风从下部通向篦板,固定篦床由5~7排固定篦板组成。管式输送机取代拉链输送机,冲程长度和交替回程长度增加。每块篦板下设置机械气流调节器。移动篦床平台上部原篦板全部改为凹形篦板。上述改造可降低熟料热耗146~251k J/kg。近5年来,超过一半的水泥磨改为辊磨,而在美洲主要为OK磨,该磨主要用于粉磨水泥和矿渣,运行稳定,粉磨效率高于其他型式辊磨,通常电耗低3~5k Wh/t熟料。OK磨可磨制高比表面积水泥、混合水泥,生产多种产品,粉磨产品质量与球磨相当甚至超过。     

空气过剩燃烧的优点

加拿大某公司采用流体、动力计算机技术(CFD)优化燃烧器设计,降低NOx排放值。其设计概念是增大燃烧器的空气量,通过CFD技术,使通过燃烧器的空气流和燃料混合,并保持稳定的火焰形状,由于入燃烧器空气量多,则燃烧温度相对低些,所产生的NOx量也低。此类燃烧器已在北美的一些焚烧工业废弃物和生活垃圾的回转窑上使用。采用新燃烧器后,不论是燃烧油还是天然气,在过剩空气较大情况下,NOx和硫化物排放值均降低。全硫排放可减少83%,NOx则可降至66%~69%。用于锅炉,NOx减少高达98.6%,这是控制峰值温度和增大过剩空气的结果。