凝汽器胶球清洗技术在水泥窑余热发电中的应用.doc

加强低质粉煤灰综合利用，降低水泥熟料生产能耗 （兼谈对余热发电的影响） 山水集团潍坊山水水泥公司 杜春亮 付洪岩 胡永森 1.概述 粉煤灰是火力发电厂排出的工业废渣，主要产物是电厂旋风式煤粉炉燃烧后残留的煤灰，煤灰的理化性质与所用煤的品质（细度、水分、发热量），所采用煤粉炉特性有关，对于优质煤粉燃烧形成的粉煤灰或普通品质燃煤在特性优良的燃烧炉形成的粉煤灰，由于燃烧比较充分，烧失量较低，颗粒也较细小，这部分灰经分选后作为Ⅰ级灰或Ⅱ级灰被广泛用作水泥混合材料用于水泥生产，但是对于较差煤种或特性较差的燃烧炉所形成的粉煤灰，因其机械燃烧不完全，大多是细度较粗、烧失量较高，这种灰作为混合材用于水泥生产比较困难，但利用其化学成分的校正特性和残余可燃物发热特性，将其用于水泥配料可大大降低熟料生产能耗。山水集团潍坊山水水泥公司从2008年开始使用昌乐热电厂排出的低品质粉煤灰进行水泥配料生产，取得了吨熟料标准煤耗下降5.1kg标煤，吨熟料发电量提高2.51kWh的技术效果，为公司和社会创出了显著的经济效益和社会效益。为表明使用低品质粉煤灰配料前后节能效果，现从原料使用、物料配料、熟料烧成以及余热电站运行情况变化来加以说明。 2.原燃料的使用及成分分析 在使用低品质粉煤灰配料前后，潍坊山水水泥公司所使用的主要原燃料石灰石、砂岩、铁尾矿、烧成用煤化学成分等特性变化不大，变化较大是粉煤灰。在使用低品质粉煤灰配料之前生料制备采用石灰石、砂岩、铁尾矿、优质粉煤灰四组分配料；在使用低品质粉煤灰配料之后，生料配料改用石灰石、砂岩、铁尾矿、低质粉煤灰四组分配料。原燃料成分分析情况如下： 2.1原料化学成分 在使用低品质粉煤灰配料前后物料化学成分见下表1 原料化学成分 表1 物料名称 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO ∑ 石灰石 40.09 6.54 1.62 0.96 48.73 1.21 99.16 砂岩 1.93 85.72 6.81 1.46 0.26 0.43 96.61 铁尾矿 -0.70 58.07 1.00 33.64 1.85 2.25 96.11 优粉煤灰 4.22 51.57 31.34 7.32 1.94 0.97 97.36 劣粉煤灰 16.21 45.21 27.35 6.96 1.68 0.85 98.26 从表中看到：劣粉煤灰烧失量较高，内含大量的固定碳，说明具有一定的发热能力，根据分析，低品质粉煤灰发热量为3350～4200kJ/kg，平均为3770 kJ/kg。另外劣粉煤灰在校正Al2O3同时可提供SiO2量和Fe2O3量，相应减少砂岩用量和铁尾矿用量，这对于合理使用原料和提高磨机能力具有一定积极作用。 2.1.2煤工业分析 在使用低品质粉煤灰配料前后烧成用煤工业分析见下表2 煤的工业分析Ma (%) Mad(%) Vad(%) Aad(%) FCad(%) Qnet，ad(kJ/kg) .00 3.85 30.75 16.66 48.74 25017 使用后 10.00 4.57 30.91 14.96 49.56 25359 2. 2物料配比 因使用低品质粉煤灰配料后，低品质粉煤灰的烧失量和化学成分变化较大，因此物料配比发生了变化，其使用低品质粉煤灰前后配比变化情况见下表3所示。 使用低品质粉煤灰前后物料配比 表3 阶段 石灰石(%) 砂岩(%) 铁尾矿(%) 优粉煤灰(%) 劣粉煤灰(%) 使用前 88.2 5.4 2.5 3.9 0.0 使用后 87.6 5.4 2.4 0.0 4.6 从表中看到：劣质粉煤灰使用量要比优质粉煤灰高4.6－3.9＝0.7百分点，相对提高18%，说明改用劣粉煤灰后其综合利用废渣能力得到增强。另外，应用低质粉煤灰配料后，每生产1t熟料所需生料中可多带入212.0MJ/t，相当于带入7.2kg标煤/t热量。 3.熟料产量及煤耗变化 根据生产统计，应用低质粉煤灰后窑系统工作正常，没发生因配料改变出现结圈、结大块、预热器结皮、堵塞等不正常现象，应用低质粉煤灰配料期间熟料产量没有发生改变，说明低质粉煤灰对熟料生产没有不良影响。但是低质粉煤灰带入的可燃组分进入预分解系统后，先与预热器中过剩O2氧化燃烧放热，用以提高废气温度进而提高生料预热程度，然后再进入分解炉继续燃烧用以碳酸盐分解。由于低质粉煤灰中可燃物质燃烧替代了部分燃料，因此应用低质粉煤灰配料后熟料烧成标准煤耗由应用前的117.14kg标煤/t降至应用后的112kg标煤/t，烧成煤耗下降5.1kg标煤/t，占低质粉煤灰带入热量的71.0%。其余热量用于加热废气，然后被废气带走，这部分热量占低质粉煤灰带入热量的29.0%。。 4.水泥窑余热发电能力变化 使用劣质粉