水泥行业节能降碳：分解炉与回转窑改造路径

水泥行业节能降碳：分解炉与回转窑改造路径

水泥行业正面临着严峻的挑战，节能降碳已成为企业可持续发展的关键任务。西南科技大学副教授齐砚勇在接受中国水泥网采访时，深入剖析了分解炉和回转窑这两个关键环节的节能降碳路径，提出了具体的改造方向和措施。

分解炉节能降碳改造

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℃。

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。

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。

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。

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。

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。