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水泥熟料线处置高效煤粉锅炉粉煤灰的研究与应用

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成果主要完成人

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项目概况

一、立项背景 2015年以来,淄博市为进一步改善大气环境,降低燃煤小窑炉的烟尘排放污染,实现老工业区的产能转化和质量提升,率先在全省实施高效环保煤粉锅炉替代改造,全市共有51家企业新建59台1348.7蒸吨高效环保煤粉锅炉,替代原有直燃煤锅炉81台1208.2蒸吨,高效煤粉锅炉的投运大大改善了淄博市的大气状况,对减少淄博市的雾霾天数起了重要的作用。随着高效煤粉锅炉的使用产生了大量粉煤灰,这些粉煤灰的处理成为一个新的环保难题,主要是因为煤粉在锅炉中燃烧效率不一,该粉煤灰与传统的电厂燃煤锅炉粉煤灰相比,参数有很大的离散性,给传统粉煤灰使用单位的产品质量控制带来较大困难。 二、主要内容 本项目提供了一种处置高效煤粉锅炉粉煤灰的方法。其中包括步骤: 1、在生料制备工段增加存储库及计量输送设备,将该粉煤灰按照一定的比例均匀稳定的与窑尾回灰混合后添加到生料中,替代部分原材料进行搭配使用; 2、通过对工艺操作、配料调整等进行优化,消除该粉煤灰掺入带来的熟料质量波动。 该方法利用高效锅炉粉煤灰细度(80μm筛余1%)低于生料细度(80μm筛余18%)的特性,在生料粉磨后续下游工序中经过计量掺入生料中,不占用磨机负荷;利用该粉煤灰化学特性,该粉煤灰与预热器回灰进行混合使用,即可替代部分原辅材料,也可以降低回灰中石灰饱和系数(KH)数值,有利于改善生料易烧性;同时该粉煤灰因烧失量较高(烧失量最高可达50%),普遍含有一定热值(约873K-cal/kg),与生料混合投入预热器后,在生料预热分解过程中提供一定热值,有利于降低煤耗,残余热值可有效提升预热器出口风温,用于我公司低温余热发电系统,有利于提高发电量。 三、功能效果 节约原材料:每吨可替代0.7吨砂岩和0.3吨铝矾土,每吨砂岩38.14元,每吨铝矾土18.33元,节约原材料费用32.297元/t,年可降低材料成本1.07×32.297=34.45万元。 节约煤耗:东华水泥采购原煤价格671.82元/吨,热值5900kcal/kg,煤粉锅炉粉煤灰残余热值873kcal/kg,按照每年添加1.07万吨锅炉粉煤灰计算,每年可节约原煤1583吨(10700×873÷5900),年可节约1583×671.82=106.36万元。 四、创新亮点 1、将高效煤粉锅炉粉煤灰直接掺入到出磨生料中,避免二次研磨,缩减磨机负荷; 2、为防止粉煤灰仓内结壁,设计新型流化棒式稳流助流装置; 3、用转子称进行计量输送,计量准确,密封性好。 通过上述措施,在保障熟料质量的前提下,既可以解决淄博市高效煤粉锅炉粉煤灰的排放问题,又可以降低我公司熟料生产线的煤耗、电耗,并可替代部分原辅材料。 五、实施应用前后效果 项目实施调试运行后,2018年处置高效煤粉锅炉粉煤灰1.07万吨,节约原料成本34.45万元,充分利用剩余热值,折合原煤1583吨,节约燃料费用106.36万元。扣除每年40.74万元的折旧费用,每年可节约成本100.07万元。实现节能减排,同时解决粉煤灰难处理、成本高、环保压力大的问题,为高效煤粉锅炉技术推广奠定了基础,具有良好的经济效益和社会效益。 六、推广价值及范围 该项目成果可以在水泥熟料生产线中进行推广应用,可以促进高效煤粉锅炉粉煤灰的循环再利用,也可以降低生产成本,解决环保负担,对提升企业形象和社会价值明显。通过该项目的实施,促进企业增收创效,符合国家环保节能政策,具有广泛的推广应用价值。