处理市政污泥新工艺在预分解窑系统中的应用实践

一般处理市政污泥的工艺是将市政污泥通过相应设备喷入分解炉中,某公司通过增加市政污泥新的储存和除臭装置,先对市政污泥进行预处理,在生料粉磨系统中加入预处理之后的市政污泥,通过设计、施工、生产运行、生产试验,经效益分析证明,通过生料粉磨系统喂入市政污泥的新的处理工艺切实可行,为行业内处理市政污泥提供了新的工艺思路,奠定了应用依据。

预分解窑熟料生产线的节能降耗改造

设计产能3200 t/d熟料的烧成系统,冲板流量秤不稳定,入窑喂料量波动大,高温风机负荷太重,系统拉风不足,热回收效率差,以至于熟料标准煤耗和综合电耗较高,余热发电量较低。为了进一步改善这些指标,对高温风机、分解炉、烟室缩口、各级旋风筒下料点、计量秤等实施改造。改造后,整个窑系统更加稳定和顺畅,窑产量提升约9%,不仅降低了电耗、煤耗,还提高了余热发电量。

预分解窑处置危废用层级式转篦炉的研发及应用

为了满足预分解窑处置危险废物的需要,研发一套能够将危险废物处置成稳定状态并可直接投加入窑的在线式焚烧设备——层级式转篦炉。该设备引入水泥窑系统部分三次风作为助燃风,对危险废物进行焚烧,其灰渣进入烧成系统,能缩短处置流程。层级式转篦炉能发挥环保、降耗、减排的作用,促进水泥窑对危险废物的高效处置和利用。

硫含量较高的低挥发分煤在预分解窑系统内的煅烧

国内某公司1000t／d熟料预分解窑生产线投产后，熟料的平均产量为1050t／d左右，生产较为正常。随着原煤价格上涨，为降低成本，工厂采购了一批当地煤矿供应的挥发分仅为10％左右的燃煤，其灰分超过27％，全硫含量为2．50％~3．50％。为保证正常稳定生产，公司委托我院解决此类燃煤煅烧水泥熟料的技术问题。现将有关生产情况介绍如下，供遇到有关类似情况的企业参考。

李俭之——预分解窑技术的创始人之一

李俭之,原国家建筑材料工业局副局长,中国水泥协会高级顾问,立窑分会会长,水泥热工专家,主持组织水泥预分解窑新技术室实验和工厂扩大试验,成功在四平石岭、辽宁本溪、新疆水泥厂建设了中国第一、二、三条预分解窑生产线,为预分解窑技术的开发作出了突出的贡献。

水泥预分解窑煅烧系统的热力学分析

通过对山东鲁南水泥有限公司的水泥预分解窑煅烧系统的热力学分析,介绍了火用的概念和火用平衡分析法。分析认为,火用平衡分析法反映了能量的质量关系,提高能源利用率应该以提高用效率为基础。并对窑系统的各个子系统按照设定的条件分别编制了热平衡和火用平衡,进一步指明了降低整个过程的能耗、完善整个煅烧过程的方向。

基于神经网络的预分解窑系统分解炉出口温度建模

在对水泥预分解窑系统的结构与工艺流程进行分析的基础上,分别利用BP神经网络、模糊神经网络和改进的遗传算法神经网络建立预分解窑系统分解炉出口温度控制模型。通过对仿真结果的对比分析,发现改进的遗传算法神经网络具有更好的温度控制精度和准确度。

稳定系统条件下预分解窑熟料产量的影响因素

根据预分解窑系统的特点,结合国内几家预分解窑生产线的实际生产情况,探讨了在窑炉稳定运行的条件下影响窑熟料产量的操作因素,讨论了相同窑型的窑炉用煤量、用风量以及主要设备稳定运行状况对窑熟料产量的影响,强调指出烧成系统风、煤的合理匹配以及主要设备对系统正常运转的重要性,为指导工厂的实际操作提供了参考。

预分解窑系统的分析

分析比较了分析法与热平衡法,指出分析法比热平衡法更能深入、科学地阐述能的本质,更真实地反映系统能量的量和质的转化及损失情况,为系统节能指明方向.通过对乌兰2500 t/d预分解窑系统进行的热平衡及平衡计算,分析了造成系统损失的原因及其影响程度,确定了系统耗能的薄弱环节,找出了节能途径,并指出余热发电是现阶段减少损失最有效的方法.

水泥预分解窑系统的启发式动态规划控制

水泥预分解窑具有参数众多、大惯性、大滞后、非线性等特点,其生产参数调节大多以人工调节为主,为稳定水泥生产,采用BP神经网络对水泥预分解窑系统进行建模,提出了基于启发式动态规划算法的水泥预分解窑的优化控制。控制结果表明:启发式动态规划算法具有良好的控制效果,提高了水泥生产稳定性。

预分解窑熟料热耗的影响因素和降低的途径

通过大量的实际生产和热工标定数据，分析了国内部分预分解窑熟料热耗高的原因，提出了从减小烧成系统漏风、散热损失等方面入手，利用废气余热、燃烧可燃废料等技术，降低预分解窑的熟料热耗。

预分解窑系统在稳定运行条件下的用风

根据预分解窑系统煤粉燃烧的特点，结合国内几家预分解窑的实际生产情况，探讨了窑炉在稳定运行条件下的用风量及其风量平衡问题，强调指出烧成系统风、煤、料的合理匹配对系统正常运转的重要性，为指导工厂的实际操作提供了参考。

基于执行依赖启发式动态规划的预分解窑优化控制

水泥预分解窑系统(PCK)参数较多,且难以建立精确的数学模型。为了提高水泥生产稳定性及水泥熟料质量,本文介绍了一种基于自适应动态规划的执行依赖启发式动态规划(ADHDP)的优化控制算法,建立了水泥预分解窑系统的人工神经网络模型,研究了执行依赖启发式动态规划在水泥预分解窑系统中的优化控制。仿真结果表明:执行依赖启发式动态规划算法提高了水泥生产的稳定性,达到了优化控制的效果。

挥发性组分在预分解窑系统的分布和富集(一)

在预分解窑系统不同部位抽取物料样品进行XRF分析,结果表明:碱和硫在回转窑内的主要挥发区间为窑口至32m处,氯的主要挥发区间为12m处至窑尾,且在后20m至窑列C5A间形成一个小循环;挥发性组分在炉列的被吸收效应与窑列不同,原因在于炉列烟气中的挥发性组分含量与窑列不同,挥发性组分在炉列的产生过程也与窑列的不同。

预分解窑的配料方案及微组分对熟料质量的影响

根据预分解窑的工艺特点，研究和分析了有关配料方案及微组分对熟料质量的影响。窑内火焰温度高、烧成带长、窑速快等特点决定了预分解窑的配料方案必须采取低液相量、高粘度的“两高一中”（高硅率、高铝率、中饱和比）方案。从液相量和液相粘度的角度讨论了微组分对预分解窑配料方案的影响以及相应采取的技术措施。

预分解窑异常窑皮的处理

河南某水泥公司5000t／d水泥熟料生产线采用双系列五级预热器和TSD型分解炉，窑的规格为Ф4．8m×72m，配用TC型四通道燃烧器。该生产线所用燃料采用低挥发分无烟煤与烟煤按比例搭配而成的混合煤，其燃烧既有烟煤的特性也有无烟煤的特性，容易产生两极分化。生产过程中因此出现了几次事故，如窑皮不平整、红窑、窑尾结圈漏料、窑内结球、熟料质量差等。

100％烧无烟煤的预分解窑烧成系统的热工标定与分析

对国内SD水泥厂100％烧无烟煤的2 000 t/d预分解窑烧成系统进行了全面的热工标定与分析,测定结果表明该厂烧无烟煤是成功的,并为预分解窑烧无烟煤的优化设计与操作以及进一步提高系统技术性能指标提供借鉴和技术依据。

预分解窑结皮与窑皮的X射线衍射分析

通过XRD分析可知:窑尾上升烟道2号结皮JPS2含有相当数量的CaSO4,CaSO4颗粒是导致这个区域结皮的主要物质;上升烟道6号结皮JPS6中的硫酸盐存在形式由熔点较高的CaSO4向熔点较低的R2SO4过渡;引起窑列C5结皮JPA5的活跃组分由硫变成了氯,碱的主要存在形式也由硫酸盐形式转为氯盐形式;形成炉列C2结皮JPB2的黏结力主要体现为表面力,即范德华力、静电力及高的比表面能等。

解决预分解窑“粘结堵塞”难题的新进展

“粘结堵塞”已成为制约新型干法窑达标达产的主要因素,作者在本文阐述了国内外水泥工作者对此进行研究与实践的进展状况,并对解决“粘结堵塞”难题提出了对策和建议。

挥发性组分在预分解窑系统的分布和富集(二)

通过分析珠江水泥有限公司预分解窑系统的窑皮与结皮料中钾钠氯硫的分布情况,研究了这些挥发性组分在窑内各温度带的挥发与富集规律,并分析了各种结皮现象的原因。研究结果表明:回转窑内距窑口12m附近处窑皮的挥发性组分含量最高;引起窑尾上升烟道严重结皮的活跃组分是硫;引起窑列C5A严重结皮的活跃组分是氯;窑列C4A～C2A形成粉料块结皮的原因与炉列C4B～C2B的不同,这是因为两者烟气中的挥发性组分含量不一致所导致。