AFR在水泥回转窑替代煤的研究与应用
ＡＦＲ在水泥回转窑替代煤的研究与应用
2007-12-21 作者:
在熟料生产过程中可提供能量和原料
的废物，国外简称ＡＦＲ。
有效利用可燃性固体废弃物替代部
分燃料和原料，既可以使企业实施清洁
生产、节约能源、降低成本、提高效益，
又为其它企业解决了废弃物的出路。
在
过去２０年中，欧洲水泥工业的能源消
耗已减少约３０％，相当于每年节省１１００万吨标煤。
表１是几个国家水泥工业替代燃料和原料（ＡＦＲ）使用概况。
我公司在２００４年开始进行利用工业固体废料作为水泥生产二次燃料的试烧工作，经过较长时间的摸索和实践，在这方面取得一些数据和经验。
本文主要介绍我公司工业可燃性固体废料从收集、处理到试烧阶段，窑系统工艺的综合情况（数据的收集集中在进行试烧试验的两天内）。
１可燃性废弃物的收集
通过调查，在珠三角一带地区可以收集到相当数量可用于替代水泥燃原料的可燃性固体废弃物，包括废纸、废塑料、废生物燃料（如稻壳、干的下水道污泥）、废皮革、废机油、木屑、废布料、废海绵、废电线等。
公司下属的珠江水泥厂、越堡水泥厂都具备处理这些废料的能力。
就这些废料的供应量和热值，我们也做了充分的调研，主要情况是：（１）废纸的可用数量较大，可供总量大于６０００ｔ／月，热值约在１６７２０～２０９００ｋＪ／ｋｇ左右。
（２）汽车废料主要来源于拆除报废车弃置的塑料、皮革和木屑等，其热值约有２０９００～２５０８０ｋＪ／ｋｇ，其中一个供应点每天就能提供４～５ｔ的废料，货源较为充足，而且以我国汽车工业的发展状态看，汽车废料资源将会是今后最大的资源之一。
（３）皮革废料的热值在１８８１０～２２９９０ｋＪ／ｋｇ左右，数量６００ｔ／月以上。
（４）废电线的热值在２０９００～２５０８０ｋＪ／ｋｇ左右，数量１００ｔ／月左右。
（５）废布料的数量较多，但热值不高，加工有一定难度，直接焚烧处理。
２废料的预处理和喂料方式
为使废料试用工作顺利进行，我们选点设立了废料处理站，通过一系列工序对固体废料
进行分类、筛选、烘干、破碎、包装和搭配等预处理，使不同类别、不同热值的废料混合比较均匀，水分小于１０．０％，粒径小于３０ｍｍ×３０ｍｍ，便于输送和煅烧。
另外废料处理站会发出轻微的异味，对工作人员影响不大，正式处理时考虑负压操作。
目前选择公司下属的珠江水泥厂进行废料的试用工作，在不同的喂料点将ＡＦＲ喂入窑内，如：通过窑头主燃烧器、通过窑尾烟室、经由分解炉燃烧器等；我厂的水泥窑系统为带分解炉的双列（分窑列和炉列）五级预热器窑，配备篦式冷却机。
试用前期，废料投料口设在靠近三次风管与分解炉（窑尾）的连接处，利用可调速的绞刀运槽，通过分隔轮喂入三次风管后进行煅烧。
通过反复试用、不断改进，该部位的试烧工作比较成功。
近期，为加大废料试用量，我们又在窑头部位增设投料口，尝试从窑头将废料输送入窑煅烧，以进一步减少用煤量。
３试烧过程数据统计与分析
用调速绞刀输送机将废料（废旧皮革和塑料，其成分见表２）喂入分解炉底部三次风管，废料平均喂料量为０．９０ｔ／ｈ。
实践证明，废料喂料的稳定性非常重要，如果波动太大，三次风温受影响的程度也会随之增加，不利于窑系统工况的稳定。
另外，废料在三次风管内如果燃烧不够完全，将会下沉至分解炉底部燃烧，将对煅烧产生不利影响，所以必须提高废料的燃烧速度。
这一点可通过控制废料的水分和降低废料的粒径实现。
下面通过一些数据来说明窑尾试烧废料的情况（表中的“试烧前”数据为废料投料前１６ｈ的平均值，试烧废料为废旧皮革和塑料碎物）：
（１）试烧前和试烧期间三次风温和窑、炉喂煤对比（表３）。
由表３可见，在试烧废料期间，三次风的温度提高了６２．８℃。
总喂煤量较之前减少了０．６９ｔ／ｄ，降低幅度达３．５％，即１ｔ废料可替代０．７７ｔ煤粉。
这说明用废料替代燃煤，有效地提高了燃烧温度，同时也使用煤量有所减少。
（２）试烧前和试烧期间入窑生料成分比较（表４）。
通过用试烧期间１５个数据的平均值与试烧前的数据进行对比，发现入窑生料的成分，
特别是Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＳＯ３、Ｃｌ－等有害成分的含量无明显变化。
说明废料中的成分对入窑生料的成分没有影响。
（３）试烧前和试烧期间热生料成
分比较（表５）。
从表５可以看出，随着废料在窑系统焚烧的时间延长，初期热生料中的Ｋ２Ｏ、ＳＯ３、Ｃｌ－等成分含量会逐渐升高，特别是从第１２个样品开始，数值明显升高，但一定时间后，会达到一种动态的平衡，基本稳定在比较高的水平，尤其是Ｃｌ－含量由试烧前的０．１６１％上升为试烧后的０．３９６％，增幅较大。
这些有害成分的增加会对上升管的结皮带来不利影响。
这些热生料中有害成分的增加，主要是由废橡胶中的Ｓ和Ｃｌ－带入的，所以我们在不断摸索废料的最大投入量，控制其占燃料总量的比值，以减轻废料的焚烧对水泥生产的影响程度。
（４）试烧前和试烧期间增湿塔回料成分比较（表６）。
废料试烧过程中，增湿塔的回料中ＳＯ３、Ｃｌ－含量较试烧前有所上升，尤其是Ｃｌ－含量由０．０４６％上升为０．０８７％，增加了近一倍。
窑尾的袋式收尘器运行稳定，压差无明显的变化，所排出的烟气颜色未发生明显变化。
值得说明的是，由废料带入到热生料及增湿塔回料中ＳＯ３、Ｃｌ－成分，最终经烧成带后会固熔到熟料中，对最终产品水泥的质量不会产生影响。
回转窑煅烧过程由于主要原材料是石灰石，窑系统工艺造就了一个碱性吸收的环境，也使得烟气中ＳＯ３、Ｃｌ－经化合的排放量减少，甚至经窑系统高温处理后，二次燃料有害成分中的大部分的微量重金属离子将会固熔在熟料中，避免在大气中扩散，成为二次污染。
我们认为，在水泥生产过程中，协同处理固体废物具有如下几点特征：
ａ窑系统的碱性环境有利于挥发份在气体阶段进行吸附，这种内部气体清洁造成了诸如ＳＯ２、ＨＣｌ、ＮＨ３成分的低排放，除了水银外，大多数重金属也会出现这种情况；
ｂ１４５０℃的熟料反应温度可以把废料焚烧的残渣，尤其是重金属以化学方式固化到熟料中去，解决了焚烧残渣的出路问题；
ｃ通过高热值的废物取代一次燃料，可以使能量高效回收。
（５）试烧前和试烧期间熟料化学成分和物理性能比较（表７、８）。
从表７、８可以看出，除熟料中ＳＯ３含量和烧失量稍有上升外；其物理性能包括比表面积、凝结时间和强度等方面均未受到不利影响，３ｄ强度＞３１ＭＰａ，２８ｄ强度＞５９ＭＰａ，熟料质量基本稳定。
（６）试烧前和试烧期间环保检测结果见表９。
由环保检测结果表明，废气中ＮＯＸ和粉尘的含量变化不大，但是ＳＯ２和ＣＯ含量略有上升，分别增加了７．６６ｍｇ／ｍ３和５４．６ｍｇ／ｍ３。
按常理来说，主要与我们窑系统控制操作有关。
随着操作控制的熟练和喂入二次燃料的稳定，窑系统能监控到的ＣＯ含量将恢复正常。
为进一步检验燃烧废料的烟气对大气产生的影响，我公司委托浙江大学分析测试中心，在２００６年１月进行的废皮革、塑料的燃烧试验过程中，进行了回转窑烟囱烟气现场采样及样品的“二恶英”毒性当量含量检测。
根据两个样品的测试结果，二恶英的排放量分别为０．０５５ｎｇＩ－ＴＥＱ／ｍ３（标）（工况一）和０．０３１ｎｇＩ－ＴＥＱ／ｍ３（标）（工况二），远低于我国垃圾焚烧炉污染排放标准?眼１ｎｇＩ－ＴＥＱ／ｍ３（标）?演以及危险废物焚烧污染排放标准?眼０．５ｎｇＩ－ＴＥＱ／ｍ３（标）]，还优于欧盟垃圾焚烧炉污染排放标准[０．１ｎｇＩ－ＴＥＱ／ｍ３（标）]。
４结论
（１）我公司利用废皮革、塑料等工业、生活等可燃废料做水泥回转窑的二次燃料，其收集、处理和试烧工作已初步达到预期的目的，１ｔ废料相当于０．７１～０．７７ｔ煤粉。
我公司通过试烧后一直在用可燃性废料来替代一部分煤，目前的废料的掺入量从试生产的１．５％增加到４．８％，我们还将加强研究，进一步加大废料掺入量，减少原煤消耗量，控制其、对水泥生产的危害，以及对水泥质量的不利影响。
（２）废料试烧期间，我们已经对周围环境的影响进行过监控论证，如“二恶英”的检测，数据表明对环境不会造成二次污染。
（３）在资源收集方面，通过多方位、多渠道的努力，可燃性固体废料的使用量是能够得到保障的。
（４）在试烧废料时，只要中控室对窑的工况控制得当，产品质量以及周边环境都不会有影响。
水泥回转窑内煤粉燃烧过程的数值模拟_王乃帅
水泥回转窑内煤粉燃烧过程的数值模拟王乃帅 温 治 楼国锋 刘训良 郑坤灿 张 欣(北京科技大学 北京 100083)摘 要：本文应用标准kε−湍流模型、随机颗粒轨道模型、即混即燃模型、P1辐射模型以及多块非均匀结构化网格划分技术，对配有四风道燃烧器的水泥窑内煤粉燃烧过程进行了数值仿真，研究了多种操作参数对窑内燃烧工况的影响规律，提出了相应的优化操作制度。
关键词：水泥回转窑 煤粉燃烧 数值模拟Numerical Simulation of Pulverized Coal Combustion Procedurein Cement Rotary KilnWang Nai-shuai、Wen Zhi、Lou Guo-feng、Liu Xun-liang、Zheng Kun-can、Zhang Xin (University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083)Abstract: This paper presents a 3-D numerical study on the effects of various operational parameters on flame feature and temperature profile in cement rotary kiln with CFD software which combined the standard K-Epsilon turbulent model, random track mode, P1 radiation model and unstructured grid. A four-air channel coal burner and a cement rotary kiln are investigated. The optimal operational parameters are put forward.Key words: cement rotary kiln; pulverized coal combustion; numerical simulation1 引言水泥窑是一种以燃料燃烧、高温传热、生料反应以及生料输送为主要功能的水泥熟料生产设备，煅烧生料所需的热量来自于燃烧器向窑内直接喷煤燃烧[1]。
废风电叶片作水泥窑替代燃料的应用试验
水泥行业是我国建材行业的重要组成部分，为国民经济建设贡献了重要力量。
2020年，我国水泥产量约占世界水泥产量的50%以上，但同时，CO2排放量约占全国碳排放总量的13%，是我国化石能源消耗和碳排放的重点行业之一。
在当前国家“双碳目标”的大背景下，中国建筑材料联合会更是倡议建材行业要在2025年前全面实现碳达峰，水泥等行业要在2023年前率先实现碳达峰。
水泥行业作为“双碳目标”的突破口，加快原料替代、燃料替代等CO2减排主要技术的发展推广和试验研究刻不容缓。
近十年来，随着清洁能源的大规模推广和应用，风电产业取得了迅猛发展，风电叶片的产量也连年增加，预计到2025年风电的总装机容量将达到5.4亿千瓦时。
在风电快速发展的同时，风电机组的大规模生产制造、使用过程中以及服役到期后都将产生大量的复合材料固废，预测到2030年将会累计产生715 664 t的废风电叶片等复合材料固废[1]。
我们利用水泥窑协同处置固废的优势，尝试以废风电叶片作为替代燃料，进行生产试验，现将试验情况进行阐述总结。
1、试验用废风电叶片基本情况1.1 废风电叶片来料情况风电叶片的主要材质为玻璃纤维/碳纤维树脂复合材料，主要成分是树脂和玻璃/碳纤维，其中的热固性树脂材料具有较高的热值。
废风电叶片是风电机组服役期满，“拆旧建新、拆小建大”被替换淘汰下来的复合材料固废。
本次试验用的废风电叶片来自北京延庆，其叶片长30 m，每根重量在10 t左右，硬度较高（尤其是叶片龙骨），运输和破碎困难，为了便于开展试验，结合实际情况，来料进厂前需要先进行预破碎，破碎成长度小于700 mm的条形片状物料。
来料后，经过分拣发现，物料中的大块物料为叶片壳体（玻璃钢）、硬质海绵等，小块物料为海绵碎屑、木块和碎石块等。
来料情况见图1。
1.2 废风电叶片物理粉碎处理由于废风电叶片来料的尺寸比较大，在使用过程中容易造成输送设备堵塞，给料不均匀，加之其燃烧困难，造成稳定燃烧效果差，故需对来料进行再次加工，进行二次物理破碎处理。
碱激发矿渣粉煤灰水泥抗干湿循环及耐腐蚀性能研究
碱激发矿渣粉煤灰水泥抗干湿循环及耐腐蚀性能研究
掺碱激发矿渣粉煤灰（AFR）水泥具有优异的力学性能和耐久性能，因此在各种环境工程中受到欢迎。
然而，当经历湿回火过程时，其可能会受到腐蚀侵蚀，从而导致它的使用寿命降低。
为了解决这一问题，针对掺有碱的激发矿渣粉煤灰（AFR）水泥，本文从两个方面研究了其抗干湿循环、耐腐蚀性能以及其影响因素。
结果表明：碱掺量的增加会改善AFR水泥的抗干湿循环性能，并促进AFR水泥的膨胀；碱掺量对AFR水泥的耐腐蚀性能也会产生较大影响，碱掺量较低时，混凝体中跃迁体积及溶剂相蚀变小，进而降低起破坏作用，使混凝体结构得到保护，从而提高耐腐蚀性能。
此外，热处理温度也会显著影响AFR水法抗干湿循环及耐腐蚀性能，随着热处理温度的升高，AFR水泥的抗干湿循环性能及耐腐蚀性能都有所提高。
通过以上实验结果可以得出：加入适量的碱及进行适当的热处理，均有助于提高AFR水泥的抗干湿循环性能及耐腐蚀性能，以保证其在各种复杂环境工程中正常使用。
利用水泥窑协同处置废弃物技术研究
利用水泥窑协同处置废弃物胡芝娟*（天津水泥工业设计研究院有限公司，天津300400）摘要在经济合作及发展组织国家中，现代焚化工厂和安全的垃圾填埋是普遍采用的处理方式，但投资和运行成本非常高，而且需要有资质的管理和运行人员。
高效水泥窑能为许多种废物提供环境友好且低成本的处理/回收方案。
及其不做能源回收而直接将废物白白烧掉或处理掉,还不如用废物来代替化石燃料和原始原料(AFR),这还可以进一步降低CO2的总排放量。
使用替代性燃料和原料能减少废物对环境的影响，能安全地处置危险废物，能减少温室气体排放，减少废物处理成本，降低水泥工业生产成本。
在《巴塞尔公约》的条文中,水泥生产过程中危险废物的协同处理方法已被认为是对环境无害的处理方法。
这说明了水泥生产过程中对危险废物进行协同处理的适用性，以及协同处理的先决条件。
水泥工业消耗了大量的自然资源和能源。
同时也为全世界城市和基础设施的发展和现代化做出了贡献。
水泥工业及其行业协会通过优化自然资源的使用和减少整体的能源消耗，在不断改善环境质量。
天津水泥工业设计研究院有限公司经过十余年潜心研究，结合水泥窑炉操作条件，针对中国固废处置客观环境，研发出一整套针对城镇污水处理厂污泥，生活垃圾，污染土等废弃物的水泥窑协同处置技术并在实践中的到检验和推广。
关键词：水泥窑；协同处置；污泥；生活垃圾；污染土引言全球水泥消耗量正在增加，特别是发展中国家和处于转型期的国家。
由于发展中国家和转型期国家的巨大需求，全世界的水泥产量从2001年的16.9亿公吨开始，以年均3.6％的速度稳步增长，2003年全世界的水泥产量为19.4亿公吨。
欧洲的消耗量占14.4%；美国占4.7%；美洲其他国家占6.6%；亚洲占67.5%(中国占41.9%)；非洲占4.1%，世界其他国家占2.7%。
预计2004年的水泥消耗量为人均260千克。
在经济合作及发展组织国家中，现代焚化工厂和安全的垃圾填埋是普遍采用的处理方式，但投资和运行成本非常高，而且需要有资质的管理和运行加拿大以及澳大利亚等国家和地区将各种类型的人员。
水泥回转窑富氧燃烧的有效应用
水泥回转窑富氧燃烧的有效应用富氧燃烧技术的应用,一方面可使火焰温度及黑度提高,从而加强火焰对物料的辐射传热能力，同时因空气量减少,煤燃烬程度的提高,使燃料的燃烧效率提高,达到节能降耗，减少环境污染。
在燃烧空间中引入氧气，可在各类工业中用来增强燃烧过程，缩短燃烧时间。
在水泥回转窑中应用富氧燃烧的主要有三种方式◆把氧气引入主空气流，即引入主燃烧器中◆除了标准的空气燃料燃烧器外再利用一个氧化燃料燃烧器◆以及把氧气喷入回转窑，尤其是喷入装料和火焰之间的区域中以改进火焰特性。
把氧气引入水泥生产设备中的每一种方法都有它的优点，也有它的缺点◆比如，把氧气引入主空气流限制了能够被引入窑内氧气的总量，因为现代水泥窑只利用作为主空气流的总空气量的5-10%，为了把有用的氧气量引入窑内，需要大大提高在空气一燃料流中的氧气浓度。
增加氧气浓度将导致潜在的安全问题，因为在空气进入窑的燃烧区之前，燃料已与富氧的空气接触，从而可能过早燃烧，或者甚至造成爆炸。
◆由于煤燃烧速度的提高,使火焰长度缩短,若操作不当,易造成短焰急烧,使高温部分过于中,易烧垮“窑皮”及衬料,不利于窑的长期安全运转；◆由于N2的减少,导致窑内对流减弱,不利于对流热,并增加窑内温度的不均匀性和易产生热斑。
传统水泥生产的全过程煅烧工艺对能耗影响最大，其主要的影响来自热损失，系统大量排出的废气带走的热焓损失,熟料带走的热损失,窑体向外界散失的热量损失等。
采用富氧燃烧工艺增产节能主要以降低烟气总量，减少废气、熟料带走的热焓为目的,同时，与水泥煅烧工艺更有效率的工艺过程设计则以增强富氧与熟料之间的换热，回收并有效的减少熟料带走的热量损失为主要目的。
它的研究表明，有控制过程的富氧燃烧,可使废气排放量如CO,NOX等有害气体的产生量下降,有助于环保。
为其劣势而采取的措施为充分发挥富氧燃烧的优势而避免带来不利影响,必须在燃设备及工艺操作方面作相应调整,如采用新型的适于富氧燃烧的燃煤喷枪,或在煤燃烧时适当提高煤粉喷出速度,并努力实现烟气循环利用,加大窑内气流动量,改善窑内对流传热等,以满足生产对火焰长度及温场的要求。
水泥回转窑用煤技术的进步及其燃烧器的发展(一)
所 谓 低 质 煤 目前 还 没有 一 个准 确 的 定 义 ， 主 要
是 因 用途 不 同 ， 衡量 的 标 准 各 异 。 如 无 烟 煤 对 回转 窑 来说 是 非 常 低 劣 的煤 种 ， 而对 立 窑 来 说 便 是 优 质 燃 料 优质 烟 煤 反 而还 不 能 用 于立 窑 煅 烧 熟料 。一 １ ， 般 的概 念 是 指 灰 分 高 、挥 发分 低 、热 值 低 、水 分 大 和 硫 分高 的煤 种 。现 有两 种 观 点 ：一 种 指 应 用基 低 １ 位 发热值 在 １ ６ ｌ ｇ３０ ０ ｃｌ ｇ以下 的各 种牌 号 ２５ ０ｋ／ （ ０ ａ ｋ ） ｋ ｋ ／
关键词 低质煤 四风道煤粉燃烧器 扩散控制 化学控 制
０ 引言
回 转 窑烧 廉 价 的低 质煤 可 以大 幅 度地 降 低水 泥 成 本 。
现 在 我 国不 少 水 泥 厂 都 看 准 了这 一 既可 增 强企 业 竞
在 工 业 窑 炉 中 ，水 泥 回 转 窑 是 最 早 应 用 煤 粉 为 燃 料 来 煅 烧 熟 料 的 ， 而动 力 蒸 汽 锅 炉 ￣ ２ 世 纪２ 年 ］ １０ ０ 代 才 开 始 使 用 煤 粉 为 燃 料 。 可 是 对 水 泥 窑 煤 粉 燃烧
及 火 焰 的 研 究 却 远 不 如 对 锅 炉 研 究 的 那 样 充 分 和 深
争 能 力 又 可提 高 经 济 效 益 的 目标 ， 积极 酝酿 和 筹 划 ， 并 且 有 少 部 分 已应用 成 功 ， 促 进 了水 泥 回 转 窑用 煤 的进 步 ， 为廉 价低 质 煤 的 利用开 辟 了一 条新 路 。 １ 我 国煤炭 分 布 的特 点 我 国 的煤 炭 资 源 相 当 丰 富 ， 目前 探 明储 量 已超
替代燃料在水泥窑中的应用
需要大量含碳飞灰） 。⑤料流和气流向相反方向运动
使 有害 的 国际环 境 下 在 同行 业 里 保持 有 竞 争力 和可 持续 发展 的关 键 ． 则将 会 因高能 耗 、 否 高污 染 、 高成 本 而被 淘 汰出局 。其 实使 用可燃 性废 物 作为 替代 燃 料 ， 不仅 有利 于我 国水 泥工业 的发 展 ． 而且 能 为我 国废 物 处置 提供新 的发展方 向 过去 我 们 经 常采 用 露天 焚烧 和 挖坑 填 埋 等 方 式 处理 垃圾 （ 中就包括 大 部分 可燃 性垃 圾 ） 其 实露 天 其 ， 焚烧 和挖坑 填埋 对环 境 的污染 都 十分严 重 （ ） 天燃烧 ： １露 会使 有 毒化 合物 排放 到 空气 中去 ， 例 如二 恶英 和 呋喃 ． 恶英 和 呋喃是 很 强 的致癌 性 物 二 质． 而且 大约 ９ ％来 自于燃 烧排放 。 ０ （） ２ 同时露天燃烧还大大增加 了二氧化碳 的排放。
替代燃料在水泥窑中的应用
力
（ 北京 兴发 水泥 有 限公 司 ， 京 １ １０ ） 北 ０ ４ ８ 煅 烧具 有 两大特 点 ： （ ） 烧条 件 １燃
水 泥 行 业 燃 料 发 展 趋 势
水 泥 行业 是 高 能 耗 、 污 染 的行 业 之 一 ， 高 同时也
是 我 国节能减 排 的重 点行业 之一 。 国水 泥窑 大都使 我
．
（ ） 专 用 存 储 仓 。 因 可燃 性 废 料 会 造 成 环 境 １有
污染 ， 味难 闻 。 ２ 做好 防雨 ， 持 干燥 。 可燃 性 气 （） 保 如
（） １ 使用 前要对 窑操 作员进行 相关 知识 培训
。
（ ） 须 控制 好 窑 内氧化 气 氛 避 免 还原 气 氛产 ２必
中国水泥行业可替代燃料.pdf
2、Cu）、可替代原材料的应用现状 Alternative raw materials
2）、可替代燃料的应用现状 Alternative fuels
Conch Cement Group
Sinoma Liyang Plant
Huaxin Cement Company
3、未来的中国水泥行业 Future China Cement Industry
• Basic standard for cement enterprises: environmental and ecological protection
实例 Examples
Beijing Cement Plant: co-processed 0.6 million tons of wastes such as hazardous wastes and polluted soil in 2005
Guangdong Yuebao Cement Plant : co-processed 0.3 million tons of municipal sludge in 2009
Deputy Secretary General, Director of Technology Center, China Cement Association 2013.8.9
城市污泥 Municipal sludge
Strengths of cement kilns co-processing wastes • High temperature • Wastes staying long enough in the kiln • Stable burning • Alkaline burning environment • Sufficient burning • No waste residue • Solidification of heavy metal ion • Various co-processing sites along the kiln • Good performance of waste gas processing
水泥回转窑替代燃料考核
水泥回转窑替代燃料考核以水泥回转窑替代燃料考核为题，本文将从水泥回转窑的背景和原理、替代燃料的优势和挑战以及考核方法等方面进行阐述。
一、水泥回转窑的背景和原理水泥回转窑是水泥生产过程中重要的设备之一，主要用于将原料中的石灰石和粘土等矿石在高温下进行煅烧，产生水泥熟料。
传统的水泥回转窑一般采用煤粉或重油作为燃料，但由于煤炭资源的有限和环境污染的问题，替代燃料的研究和应用成为一项重要课题。
二、替代燃料的优势和挑战1. 优势：（1）资源丰富：替代燃料可以利用废弃物、生物质和可再生能源等资源，降低对煤炭等有限资源的依赖。
（2）环境友好：替代燃料的燃烧过程中产生的废气和废渣含有较低的有害物质，能够减少大气污染和固体废弃物的排放。
（3）经济效益：替代燃料可以降低生产成本，提高水泥企业的竞争力，同时也可以产生额外的经济效益。
2. 挑战：（1）燃烧性能：不同的替代燃料在燃烧特性和热值方面存在差异，需要进行合理配比和技术改造，以确保水泥回转窑的正常运行。
（2）影响熟料品质：替代燃料的添加可能会对水泥熟料的物理性能和化学成分产生影响，需要进行熟料品质的考核和调整。
（3）管理和监管：替代燃料的使用需要建立健全的管理和监管机制，包括原料采购、运输、储存和燃烧过程的监测等方面。
三、替代燃料的考核方法考核替代燃料的使用效果和合规性是保证水泥生产过程稳定和环境友好的关键。
常用的考核方法包括以下几个方面：1. 燃烧效率考核：通过监测燃烧过程中的温度、氧含量和废气排放等参数，评估替代燃料的燃烧效率和燃烧稳定性。
2. 熟料品质考核：对产生的水泥熟料进行物理性能和化学成分的测试，比较不同替代燃料对熟料品质的影响。
3. 废气排放考核：监测燃烧过程中产生的废气中的污染物含量，确保废气排放符合国家和地方的环保要求。
4. 固体废弃物处理考核：对替代燃料的原料和废渣进行合理处理，避免对环境造成二次污染。
5. 安全管理考核：建立健全的替代燃料管理制度，包括原料采购、储存、运输和使用过程中的安全措施和应急预案等。
可替代燃料在新型干法水泥熟料生产中的研究与应用
河南建材2018年第1期可替代燃料在新型干法水泥熟料生产中的研究与应用张思才刘永强高海岗中材建设有限公司（100176）摘要:在新型干法水泥生产线中，常用的燃料有天然气、煤、石油焦、重油等。
随着人们对环境保护观念的日益增强，对日常生活中的废弃物无害化处理愈加关注。
而在新型干法熟料生产线中，日常生活中的废弃物如废纸、废木屑、动物的尸体或毛发、干燥的污泥、废旧轮胎、废油等，可通过AFR（Alternative Fuel Replacement）系统，进行均质预处理后，送入窑头、窑尾、预分解炉等，替代传统燃料进行焚烧利用。
文章以某项目为例，阐述AFR系统在水泥干法生产线中的实际应用路径，为类似工程提供借鉴经验。
关键词:AFR系统；替代燃料；环境保护；废物利用0引言国内水泥厂使用的主要燃料为煤,相对于国内水泥厂燃料的单一,国外新型干法水泥生产线,主要燃料有天然气、石油焦、煤、重油等一次能源。
随着一次能源的短缺,寻找可替代燃料用来煅烧水泥成为行业发展的新趋势。
可燃性废物作为替代燃料,不仅可节约资源,也为废弃物的处置提供了新的处置途径。
生活垃圾等废弃物常用处置手段为焚烧和填埋。
焚烧因烟气的不当处置会产生大量的有害气体排入大气,而填埋因施工或者管理手段的不合理,易造成渗滤液渗漏,污染水和土壤。
因此,可替代燃料在水泥行业的应用,减少能源消耗的同时,也保护了环境。
1项目概况文中的水泥熟料生产项目有两条干法长窑生产线,能力分别为870t/d熟料和1260t/d熟料。
CBMI承接的3#熟料生产线将用于取代两条老旧的生产线,新的生产线设计能力为2500t/d熟料(最大能力2750t/d熟料)。
新的生产线将最大程度地使用可替代燃料和原料,可替代燃料的目标值(TSR)为80%,可替代原料的目标值为5%,年目标熟料产量为78万t,运转率为85.5%。
考虑到可替代燃料(皮毛、污泥、锯末等)将大量的氯离子进入烧成系统,设计考虑了最大为12%的旁路放风系统,考虑到旁路气体可能导致VOC、CO、NOx、SO2以及其他有害气体的排放量增加,旁路气体被引接至冷却机系统用做冷却机的冷却气体,在冷却机的热回收区再次作为二次风以及三次风进入烧成系统。