高固氣比水泥懸浮預熱分解技術

高固氣比水泥懸浮預熱分解技術

建材行業水泥熟料煅燒領域並可拓展應用於粉體的換熱與反應工程

水泥工業能耗約佔我國工業總能耗的10%左右。

我國水泥熟料燒成環節的總體能耗水平為每公斤熟料耗能超過3260 千焦（780kcal/kg·cl）。

高固氣比預熱器系統，使平行雙系列氣流與串行料流相結合，將每個預熱器單元的固氣質量比提高一倍以上，使水泥熟料生產熱耗趨向於理論熱耗。預熱器的系統設置為2-2-2-2-1 組合式五級旋風預熱器的多級串聯，出五級旋風筒的氣體均等地通過平行設置的雙系列各級預熱器，而全部粉體從一個系列到另一個系列交替逐級喂入各預熱器，各旋風預熱器內的固氣比提高到2.0 左右，從而大幅提高預熱器系統的換熱效率，降低出預熱器的廢氣温度。外循環式高固氣比分解爐系統，採取“體外循環”的辦法，讓一定量的出分解爐粗粒徑物料重新返回分解爐，使分解率不夠高的大顆粒二次、三次甚至四次反覆通過爐內温度較高且燃燒放熱較強烈的區域，繼續分解，從而提升了出分解爐物料的分解率，降低迴轉窯內的熱負荷，使迴轉窯的單位容積產量得到大幅提高；同時強化分解爐內的熱穩定性，降低有害氣體的排放量。

1、高固氣比預熱器單元的性能優化，各列、各級預熱單元合理匹配；

2、粗物料的外循環，實現分解爐體系內的高固氣比化；

3、粗粉分離器內部旋流強度的設計、物料循環倍數的控制以及爐體對各種條件變化的適應性。

水泥原料通過計量裝置，定量喂入高固氣比預熱器系統的頂層預熱單元，在各級各列預熱單元內逐次與廢煙氣熱交換，粉體物料預熱至780℃以上；進入外循環式高固氣比分解爐系統，在懸浮態下完成碳酸鹽的分解。通過五級旋風分離器氣固分離後，物料進入迴轉窯內煅燒成熟料，經冷卻機冷卻破碎後由輸送機送至熟料庫。氣體流向為冷空氣由風機送入冷卻機，在冷卻熟料的同時，二次空氣預熱至1100℃以上，進入迴轉窯，三次空氣預熱至850℃以上，進入外循環式高固氣比分解爐，經煤粉燃燒後變成熱煙氣，進入預熱器系統，分兩列與物料逐級

熱交換，換熱後的煙氣温度降至260℃左右，由高温風機抽出，送至原料製備車間，用作原料烘乾熱源。 ^[1] 

1、水泥熟料燒成的熱耗低於每公斤熟料2850kJ (680kCal)；

2、窯系統運轉率大於90%；

3、廢氣中NOx 含量小於200ppm，SO2 含量小於50ppm。

2011 年5 月，該技術已通過陝西省科學技術廳組織的技術鑑定。該技術經歷了由小到大的逐步發展過程(300t/d, 500t/d, 1000t/d,1500t/d，2500t/d 以及3000t/d)，現已在陝西陽山莊水泥有限公司、三易水泥股份有限公司等水泥熟料生產線使用。

典型用户：陝西陽山莊水泥有限公司、三易水泥股份有限公司、雲南水泥股份有限公司

1、建設規模：日產2500t 熟料的水泥熟料煅燒生產線。主要技改內容：採用高固氣比預熱分解技術設計水泥熟料燒成系統，主要技改設備高固氣比預熱器系統和外循環式高固氣比分解爐系統。節能技改投資額3500 萬元，建設期1 年。每年可節能19500tce，年節能經濟效益3540 萬元，投資回收期約1 年。

2、建設規模：日產3000t 熟料的水泥熟料煅燒生產線。主要技改內容：採用高固氣比預熱分解技術設計水泥熟料燒成系統，主要技改設備高固氣比預熱器系統和外循環式高固氣比分解爐系統。節能技改投資額3500 萬元，建設期1 年。每年可節能21600tce，年節能經濟效益3720 萬元，投資回收期10 個月。

該技術在節能減排、系統穩定性等方面有突出優勢，噸熟料可比現有技術節約14.3kg 標準煤，在行業內的推廣前景和節能潛力很大。預計到2015 年，可實現改造或新建現有產能5%的市場份額，總投入55 億元，年節能能力為90 萬tce。 ^[1] 

該技術入選國家重點節能技術推廣目錄（第四批）；該批次技術共有22條，如下： ^[1]