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水泥生产煤粉燃烧技术
一、 所属行业
建筑材料
二、 技术名称
水泥生产煤粉燃烧技术
三、 技术类型
节能降耗
四、 适用领域
新型干法水泥生产线
五、 技术内容
1、基本原理
煤粉燃烧系统是水泥熟料燃烧生产线的热能提供装置，主要用于回转窑及分解炉内的煤粉燃烧。当水泥窑内温度加热到800℃以上时，开始启用燃烧器燃煤系统，此时，煤粉输送空气携带煤粉从煤风通道喷出，在输送过程中实现风、煤的混合，同时，位于煤风道外层的轴流风道、旋流风道及位于煤风道内层的中心风道同时喷出具有不同风速的轴流风、旋流风和中心风。实际生产中，调节中心风和旋流风的强度变化比例关系，可调整和控制中心回流烟气流的强弱，将煤粉气流压缩在一个薄层，使之在内外两个方向上同时被中心风和旋流风引起的烟气回流扰动分散，形成浓淡相对分离状态，达到离开燃烧器后的第一次风煤混合。在旋流风迅速衰减后，煤风道中喷出的含半焦煤粉的气流继续与外层高速轴流风及轴流风携带的卷吸气流—高温二次风进行进一步的风、煤的混合，已被良好预热的煤粉气流和高温二次风的混合保证了煤粉的充分燃烧。燃烧器利用不同风道层间射流强度的变化可以控制在煤粉燃烧不同阶段燃烧用空气的加入量，确保煤粉燃烧在低而平均的过剩系数条件下进行完全燃烧，有效的控制一次风用风量，同时也减少了有害气体氮氧化物的产生。
2、技术评审情况
2003年通过天津市科学技术委员会鉴定。
3、技术专利和知识产权情况
自主知识产权。国家知识产权局于2005年1月26日授权“一种降低水泥窑氮氧化物排放的方法”发明专利，专利号：ZL03129932.6。
六、
技术适用条件
1、
专门用于新型干法水泥熟料生产线。
2、
、
适用于低品位的煤质，其挥发分≥3%，热值≥4500kcal/kgcoal×4.18kJ/kgcoal。要求送煤系统配置误差最大不超过10%。送煤粉的空气中不得含有大颗粒的异物或棉纱等物。
3、
相关工艺系统正常，窑头二次风湿约1000℃。生料成份波动限在1%，喂料波动量限制在1.5%以内，生料水分低于1%。
七、
主要技术经济指标
100余条水泥生产线的使用证明，在生产线其他配置基本相同的情况下，采用此种技术具有以下优点：
1、
可提高水泥熟料产量5%～10%。
2、
可提高水泥熟料早期强度3～5MPa。
3、
可以减少5%左右的一次风量。
4、
可以降低热耗，节约用煤量。
5、
降低有害物质NOx排放，降低幅度30%，减少环境污染。
八、
投资与效益
1． 可以取代具有同样技术的进口燃烧器产品，节省设备购置成本。例如，一条5000t/d生产线需备2套燃烧器（50万元/套），使用国产燃烧器可节约近百万美元。
2． 煤耗节省估算：单位熟料节省热耗15×4.1816kJ/kg（约2%），一条5000t/d生产线节省标煤约3300吨/年。加上低品质煤替代优质烟煤节约的用煤的支出近400万元，合计约为500万元。
3． 水泥熟料的产量和质量得到提高后，增加了熟料利润，燃烧器的贡献率若只按5%计算，则一条5000t/d生产线可增加利润约500万元。
4． 降低NOx的排放量360吨。
九、技术应用情况
具有水泥生产煤粉燃烧节能降耗技术的多通道煤粉燃烧器开发至今仅七年，已在100余条水泥熟料生产线上得到应用，且运行情况良好。该煤粉燃烧器性能可靠，设计符合国情特点，节约能源，降低有害物质的排放，且价格远远低于国外同类产品，它的大面积推广使用对推动我国水泥新型干法生产线的技术进步、生产规模大型化、产业及产品结构合理化等方面都有着重要意义，而且可以获得可观的经济效益和社会效益。
十、
已成功应用该技术的主要用户
5000t/d水泥熟料生产线：
广东塔牌集团蕉岭鑫达水泥厂
广东亨达利水泥制品有限公司
吉林亚泰明城水泥有限公司
建德红狮水泥股份有限公司
安徽海螺集团广西桂林水泥厂
安徽海螺集团中国水泥厂
浙江三狮集团建德水泥厂
浙江锦龙水泥公司
浙江尖峰登城水泥公司
湖北华新集团阳新水泥厂
十一、 推广应用的建议
水泥生产煤粉燃烧节能降耗技术主要适用于新型干法水泥生产线，技术先进、成熟、可靠，对煤质适应性较强，不仅适用于普通烟煤的燃烧，也可使用于各种低品位煤种，如低挥发分煤和无烟煤的燃烧，低品位资源利用率高。采用此项技术需投入约100万元（一条5000t/d生产线的2套燃烧器的投资），直接经济效益和降低生产成本约1000万元（包括低品质煤代优质煤的差价和2％年节煤与一次风的节电等）。在环境保护方面，可减少NOx的形成，降低NOx的排放。
实施建议：此技术的主要应用对象是现有回转窑燃烧系统的改造。
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