一种水泥窑协同处置浆渣投加系统技术实践_赵帅飞.pdf
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1、2023年第1期中图分类号:TQ172.6文献标志码:B文章编号:1007-0389(2023)01-29-03【DOI】10.13697/ki.32-1449/tu.2023.01.009一种水泥窑协同处置浆渣投加系统技术实践赵帅飞,王方伟,李盟(诺客环境科技集团有限公司,北京 100016)摘要:华北区域某水泥窑协同处置固危废企业通过在三次风管浆渣落料点处增设无轴螺旋输送机,强化了由柱塞泵泵入的成股物料打散效果。该方案在不改变原有浆渣系统工艺路线前提下,通过三次风管浆渣落料点增加无轴螺旋输送机,起到浆渣物料入三次风管前重力缓冲和打散作用,并通过螺旋输送机的搅拌作用,将浆渣管道落料点原本成股
2、成团的物料一定程度上摊薄,达到“薄料快烧”的工艺目的,进一步增强了浆渣系统和窑系统匹配。同时,浆渣热值控制范围也逐步由7 5349 627 kJ提高到11 30213 813 kJ,提高了浆渣投加系统的经济效益。实践证明,浆渣通过螺旋输送机打散后落料稳定,三次风管内落料点积料较少,窑工况波动小且分解炉节煤效果明显。关键词:浆渣落料点技改;无轴螺旋输送机;薄料快烧;节煤降耗Technical practice of a cement kiln collaborative disposal slurry feeding systemZhao Shuaifei,Wang Fangwei,Li Men
3、g(Nuke Environmental Technology Group Co.,Ltd.,Beijing 100016,China)Abstract:A cement kiln in North China for collaborative disposal of solid and hazardous wastes has strengthened the dispersion effectof the strands of materials pumped by the plunger pump by adding a shaftless screw conveyor at the
4、slurry residue blanking point of thetertiary air duct.Under the premise of not changing the original process route of the pulp and slag system,the shaftless screw conveyoris added at the pulp and slag blanking point of the tertiary air duct to play the role of gravity buffering and dispersing before
5、 the pulpand slag materials enter the tertiary air duct,and the materials originally formed into strands and clusters at the pulp and slag pipeblanking point are thinned to a certain extent through the stirring role of the screw conveyor,so as to achieve the process goal of thinmaterial burning fast
6、,The matching between slurry system and kiln system is further enhanced.At the same time,the control range ofslurry slag calorific value is gradually increased from 7 5349 627 kJ to 11 30213 813 kJ,which improves the economic benefits ofthe slurry slag dosing system.The practice has proved that the
7、slurry slag is stable after being dispersed by the screw conveyor,there isless material accumulation at the blanking point in the tertiary air duct,the kiln working condition fluctuation is small,and the coal saving effect of the calciner is obvious.Key words:technical transformation of slurry slag
8、blanking point;shaftless screw conveyor;fast burning of thin materials;saving coaland reducing consumption1利用水泥窑协同处置固危废的背景随着我国国民经济的不断发展,工业产值的不断增大,国家经济持续向好,人民生活不断改善。但是,工业的不断进步,随之而来的是工业生产过程中产生的“三废”也在持续对环境保护带来不利影响。据生态环保部统计,20062019年我国工业危废产生量年均复合增长率达7.37%,危险废物产生量总体呈现增长势头。为了应对日益增大的环保压力,破解危险废物导致的环保难题以及处置不
9、当造成的二次污染问题,社会各界集思广益。其中,利用水泥窑协同处置固危废的方法,因其“无害化、资源化、减量化”等突出优点,有效利用新型干法水泥窑具有的温度高、热惯量大、工况稳定、气(料)流在窑系统滞留时间长,湍流强烈、碱性气氛等特点,以及最终水泥熟料产品对于危险废物中重金属元素的有效固化作用,将危险废物变废为宝,给危险废物的处置提供了一种效果良好的解决方案,取得了良好的社会效益。同时,也为水泥窑协同处置企业带来了良好的发展机遇。2当前水泥窑协同处置固危废的技术路线与控制当前,水泥窑协同处置固危废工艺流程根据危废形态、理化性质及投加方式不同,大体分为以下几条路径:废液系统、半固态(浆渣)系统、固态
10、系统、飞灰系统等。结合不同危废物料理化性质差异、窑煅烧工艺影响、不同水泥窑具备的独特设计,所采用的的投加方式、投加位置也不尽相同。但究其一点,利用水泥窑协同处置的核心是在确保水泥窑工况正常、平稳,熟料质量合格、稳定的前提下更多、更快、更平稳地处置固危废。在处置过程中,处置单位应当重视协同处置过程,以确保水泥窑生产与固危废处置的协调统一。否则,可能会导致水泥熟料煅烧过程不受控,固危废处置产能受限。严重的情况下,会导致水泥窑减产、低产运行,甚至造成窑尾排放气体环保监测数据超标带来大气污染,最终导致协同处置系统停机等待水泥熟料生产调整。同时,也给处置单位与协同单位的合作带来不利影响。生产技术赵帅飞,
11、等:一种水泥窑协同处置浆渣投加系统技术实践-292023年第1期3浆渣(半固态)处置系统的几种工艺技术路线浆渣(半固态)处置系统是利用水泥窑协同处置固危废的重要手段,特别是部分危废处置单位运用的SMP系统,因其自动化程度高、处置能力强、输送过程中密封性能好可有效避免人员直接接触危废等优点,被危废协同处置单位广泛利用。在前期协同处置生产运营过程中,经营者结合窑生产工艺特点及物料性状等因素,经过不断改进优化,逐步形成了符合水泥窑生产的几种较为成熟的处置工艺路线。目前协同处置单位浆渣(半固态)系统在窑尾预热器的投加处置方案主要有以下三种方案,见图1。分解炉渣浆投加点渣浆投加点渣浆投加点分解炉分解炉回
12、转窑三次风管三次风管三次风管外挂炉回转窑回转窑图1投加处置方案第一种方案:浆渣由柱塞泵经浆渣管道直接泵入位于分解炉中部的浆渣系统投加点(部分协同处置单位物料在烟室进行投加),末端浆渣管道上布置吹扫装置,将进入分解炉的浆渣吹扫打散,浆渣物料随即落入窑尾斜坡进行反应处置。该种投加方式,物料在窑尾停留时间短,且停留时间不受人为控制,无法做到对于工况的精准把控。物料进入分解炉(烟室)后在自身重力作用下仅35 s坠落到窑尾,随生料进入窑内后开始反应。物料在分解炉内坠落过程中,对来自三次风管内的富氧空气利用率低,未能有效利用来自三次风管的高氧含量热风。该种投加方式使物料在进入回转窑之前几乎未进行初步反应。
13、由于回转窑正常满负荷运转时,窑尾本就是贫氧区(O2含量约在2%4%),含一定热值的物料进入窑尾后加剧窑尾区域氧含量消耗造成不完全燃烧,导致窑尾CO气氛浓重且波动剧烈,进而造成窑尾分解炉温度出现较大波动,最终对熟料煅烧、窑尾结皮产生不利影响。此种投加方案,物料投加入系统后短时间内就会造成系统出现波动。为了降低高热值物料对于窑尾氧含量的过度消耗,处置单位不得不通过配伍降低物料热值,从而限制了处置部分具有高价格的高热值物料,降低了企业的经营效益。同时,浆渣热值过低,反而消耗一部分热量来满足物料初期反应所需,导致煤耗增加。第二种方案:浆渣由柱塞泵经浆渣管道泵入三次风管入分解炉前端斜坡(平直)管道1.3
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