預(yù)分解窯生料入窯系統(tǒng)的節(jié)能措施

　　窯外分解及立式粉磨等新技術(shù)的廣泛采用，使水泥生產(chǎn)的能耗和電耗較過(guò)去已有大幅度的降低。作為一個(gè)水泥工廠的設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，還應(yīng)從設(shè)計(jì)的每一個(gè)細(xì)節(jié)著手，充分發(fā)掘節(jié)能降耗的空間，其中生料入窯喂料系統(tǒng)就是一個(gè)不可低估的環(huán)節(jié)。生料提升輸送喂入預(yù)熱器的方式分為：氣力輸送(氣力提升泵方式、富勒泵方式)和機(jī)械輸送2種。80年代引進(jìn)國(guó)外技術(shù)制造的FK泵(富勒泵)與滑片壓縮機(jī)，由于制造、材質(zhì)、管理及維護(hù)等原因，使用效果不太好，設(shè)備運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用太高，而且系統(tǒng)的電耗比氣力提升泵還高，故在設(shè)計(jì)中已基本不采用，本文著重比較生料喂料提升輸送系統(tǒng)中氣力提升泵輸送與斗式提升機(jī)輸送2個(gè)系統(tǒng)，并以1000t/d生產(chǎn)線為例闡明一些看法。
　　1 生料入窯系統(tǒng)的主要設(shè)備及工藝流程
　　預(yù)分解窯生料喂料系統(tǒng)一般由生料稱重倉(cāng)、喂料計(jì)量設(shè)備和生料提升輸送設(shè)備組成：生料稱重倉(cāng)的作用是起穩(wěn)定料壓和緩沖的作用，保證計(jì)量喂料設(shè)備來(lái)料穩(wěn)定，減少波動(dòng)；喂料計(jì)量設(shè)備一般由電動(dòng)流量控制閥與沖擊式固體流量計(jì)或定量給料機(jī)(簡(jiǎn)稱皮帶秤)組成，這2種給料方式均能滿足預(yù)分解窯的生產(chǎn)要求。
雖然氣力提升泵系統(tǒng)的設(shè)備總質(zhì)量比提升機(jī)系統(tǒng)低，但單位熟料電耗要比提升機(jī)系統(tǒng)電耗高2.616kWh/t。年產(chǎn)30萬(wàn)t熟料生產(chǎn)線提升機(jī)系統(tǒng)全年則可節(jié)電784800kWh。全年省電費(fèi)37.7萬(wàn)元(以0.48元/kWh計(jì))。
　　2 氣力提升泵帶入空氣量對(duì)系統(tǒng)的影響
氣力提升泵送料帶入預(yù)熱器系統(tǒng)的空氣量，增加了預(yù)熱器系統(tǒng)排出的廢氣量，不僅使熟料燒成熱耗增加，同時(shí)還增加了熟料的單位電耗。以日產(chǎn)1000t/d熟料為例，設(shè)：出C1筒廢氣溫度為340℃，氣力提升泵帶入氣體的溫度為60℃，羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為114m3/min，相當(dāng)于標(biāo)況5607m3/h，窯運(yùn)轉(zhuǎn)率按300d計(jì)算。
　　2.1 熱耗增加
　　 1)單位熟料因氣力提升泵帶入的標(biāo)況空氣量：
　　 5607÷41670=0.1346(m3/kg)
　　 2)空氣帶入熱量：
　　 q1=V·C1·t1=0.1346×0.31×4.18×60=10.46(kJ/kg)
　　 3)加熱至340℃需要熱量：
　　 q2=V·C2·t2=0.1346×0.33×4.18×340=63.13(kJ/kg)
　　 4)熟料熱耗增加量：
　　 Δq=q2－q1=63.13－10.46=52.67(kJ/kg)
　　 5)年產(chǎn)30萬(wàn)t熟料全年增加燒成用標(biāo)準(zhǔn)煤量：
　　 52.67×300000÷7000÷4.18=540(t/a)
　　2.2 電耗增加
　　 由于廢氣量增加，使預(yù)熱器系統(tǒng)高溫排風(fēng)機(jī)功率增加。
　　 1000t/d高溫風(fēng)機(jī)選型：350℃時(shí)工況風(fēng)量為2.1×105m3/h，相當(dāng)于標(biāo)況風(fēng)量為92022m3/h，裝機(jī)功率為710kW。
　　 1)由于提升泵帶入的空氣量使排風(fēng)量增加：
　　 5607÷92022×100％=6％
　　 2)排風(fēng)機(jī)的功率增加：
　　 710×6％=42.6(kW)
　　 3)每年增加耗電量為：
　　 42.6×24×300=306720(kWh/a)
(相當(dāng)于每噸熟料增加1.02kWh/t)
　　 4)全年將增加電費(fèi)約為：
　　 306720×0.48=147226(元/a)
　　其中尚未計(jì)入廢氣處理系統(tǒng)排風(fēng)機(jī)單位熟料電耗的增加約0.2kWh/t。
　　從上述分析可見(jiàn)，采用氣力提升泵輸送生料喂入預(yù)熱器的系統(tǒng)，不僅增加了熟料的單位熱耗，還增加電耗。并且由于熱耗的增加，在燃煤量增加的同時(shí)，對(duì)大氣的污染亦相應(yīng)增加。
　　天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院自20世紀(jì)90年代后期設(shè)計(jì)的各種不同規(guī)模的預(yù)分解窯生產(chǎn)線，已不再采用氣力提升泵系統(tǒng)，而全部采用提升機(jī)喂料系統(tǒng)，使水泥生產(chǎn)的單位產(chǎn)品能耗進(jìn)一步得到降低。據(jù)悉不少原來(lái)生料喂料系統(tǒng)使用KF泵或氣力提升泵的水泥廠，也已逐步改造為提升機(jī)輸送系統(tǒng)，如吉林亞泰雙陽(yáng)水泥廠、山東魯南水泥廠等，并且都取得了很好的效果，所需的改造費(fèi)用，約1年便可收回。
　　3 結(jié)束語(yǔ)
　　1)生料入窯喂料采用提升機(jī)輸送是節(jié)約能源的好系統(tǒng)，應(yīng)是設(shè)計(jì)的首選方案。
　　2)提升機(jī)選型應(yīng)選用運(yùn)行可靠、設(shè)備費(fèi)用低、國(guó)產(chǎn)化率高的設(shè)備，以降低設(shè)備投資。就1000t/d生產(chǎn)線的喂料系統(tǒng)而言，采用板鏈斗式提升機(jī)2級(jí)提升比采用1級(jí)提升從設(shè)備投資上來(lái)講更為經(jīng)濟(jì)。摘自《水泥》