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适用高硫煤的大规模水泥低NOx烧成系统的研发与应用

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本项目系天津水泥工业设计研究院有限公司与中材装备集团有限公司跟踪国内水泥生产技术的发展趋势,根据企业发展需要,自主开发了适用高硫煤的大规模低NOx烧成系统技术与装备,填补了国内8000t/d级生产线的空白,并实现了高硫煤在水泥窑系统的使用,同时降低了生产线能耗和NOx排放浓度,促进环境保护,取得了良好的社会、经济、环境效益。项目组在大量试验研究和工程实践工作的基础上,提出了目前国内外最先进的水泥烧成工艺,并在贵州惠水西南水泥有限公司7500t/d、贵州荣盛8000t/d、新疆青松建化7500t/d、河北承德金隅8000t/d等生产线上成功投入使用,技术经济指标达到了国际领先水平。 

本项目主要特点为: 

1)对预热器和分解炉结构进行优化,以增加预热器的换热效率和分离效率,延长分解炉内不同性能燃料燃烧时间,并考虑大规模生产线的要求。通过三次风分级,在采用烟煤时,脱硝效率能达到50%以上。 

2)通过尾端直径扩大,可以有效把烟室的最小断面面积扩大,从而改善窑内通风,进而对回转窑产量的发挥创造有利条件。 

3)研发了大型化带中置辊式破碎机的第四代行进式稳流冷却机,提升了二段篦床的冷却效果,提高篦冷机余风的热利用效率,出冷却机熟料温度一般小于70~90 ℃。 4)开发出适用不同硫含量的高硫煤技术,窑系统可使用全硫含量~6%的高硫煤,并保证窑况的稳定运行,大大节省生产成本。 采用本技术的贵州惠水西南水泥有限公司7500t/d水泥熟料生产线于2011年8月成功运行,生产运行稳定。调试期间,在不采用SNCR的情况下,Nox排放浓度低于500 mg/Nm3(10%O2)。现场热工标定期间,在采用高硫煤的情况下,其熟料产量为8057t/d,熟料烧成热耗平均为2940.65 kJ/kg(703.24kcal/kg),各项技术指标达到国内新型干法生产线的领先水平。 该技术成果的成功应用大大提升了我国水泥工业生产技术及装备水平,为我国水泥行业大规模生产线采用高硫煤并实现低Nox排放提供了示范,社会和经济效益显著。