齐砚勇：分解炉与回转窑如何进一步节能降碳
水泥 中国水泥网信息中心 2025-03-03
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在当下，水泥行业正面临着极为严峻的形势，节能降碳已然成为企业实现可持续发展的关键任务。对于水泥企业而言，探寻花小成本就能实现生产线节能降碳的改造方向与具体措施迫在眉睫。对此，中国水泥网特别采访了西南科技大学副教授齐砚勇，聚焦分解炉以及回转窑这两个关键环节，深入剖析节能降碳的可行路径。
一、分解炉节能降碳改造
（一）现状剖析
目前，预分解窑系统的入窑生料分解率大多能达到93%。分解炉出口温度实际控制在860-880℃区间，且出口处同时存在O₂与CO。这一现象致使出一级筒废气温度偏高。从理论计算以及实际生产优化改造实践来看，在现有水泥预分解窑工艺中，若将分解炉出口温度控制在850℃，便足以确保碳酸钙的完全分解。并且，对于高效分解炉而言，五级预热器对应的一级筒废气温度应低于300℃，六级预热器对应的则应低于240℃。
（二）分解炉效率低的原因
1、生料与煤粉在分解炉中的运动轨迹缺乏清晰明确的表征，这使得生产过程难以精准把控。
2、生料包裹煤粉的情况时有发生，导致煤粉燃烧速度减缓，进而使得低温（低于碳酸盐分解温度）区域增多。
3、分解炉锥部设计存在不合理之处，撒料箱工作状态不佳，使得低分解率生料进入回转窑，影响后续生产。
4、操作参数不合理，三次风闸板开度过大，烟室缩口风速过低，这些都不利于分解炉的高效运行。
（三）优化措施
1、采用可调撒料板角度的撒料箱，以此来优化生料在分解炉内的分布，提升分解效率。
2、对尾煤入分解炉的位置与角度进行优化设计和调整，确保煤粉能够充分燃烧，提高能源利用率。
3、对分解炉三次风进风口进行设计优化，改善进风状况，促进炉内反应更加充分。
二、回转窑传热效率提高、热工制度稳定与智能控制
回转窑的传热能力与火焰温度和4次风成正比。让煤粉集中、快速燃烧，是提高烧成带温度的最佳方式，也是降低煤耗最为有效的途径。而稳定的热工制度是降低能耗的必然要求。通过智能辨识窑和篦冷机工况，实时监测并调整相关参数，则是实现回转窑高效运行的可行办法。
（一）调整燃烧工况
1、燃料稳定：严格将煤粉细度控制在1%-3%（80微米筛余），确保燃料质量稳定，为高效燃烧奠定基础。
2、回转窑风量的控制：保证有足够的过剩空气，使烟室氧含量不小于3%，以促进燃料充分燃烧。
3、燃烧器选择：选用高风压（外风压力大于60kpa）、低风量的燃烧器，提升燃烧效率。
4、富氧燃烧：在燃烧器内外风采用不小于35%浓度的富氧空气，增强燃烧效果。
（二）智能控制
借助大数据深入分析回转窑分解炉负压与通风量的关系，探究窑电流与回转窑物料运动、传热以及化学反应之间的联系，精准识别篦冷机气固换热状况。通过建立窑系统燃烧、传热、气体运动的综合模型，在线分析窑系统存在的问题，从而稳定热工制度，朝着无人值守的智能控制目标迈进。
在水泥行业形势严峻的当下，企业通过对分解炉和回转窑实施上述节能降碳改造措施，能够在较小成本投入的情况下，显著提升生产线的能源利用效率，降低碳排放，增强企业在市场中的竞争力，为水泥行业的绿色可持续发展贡献力量。
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