降低煤耗经验交流分享

目
CONTENTS
录
3 改善举措
3.1 生产管理 3.2 技术改造 3.3 统一中控操作
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12
问题分析
系统 漏风
煤粉 质量
生料 成份 煤粉燃 二次 烧器 风量
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问题分析｜系统漏风
系统漏风
是熟料煅烧过程中热耗升高的重要因素，进入系统的冷风从自然温度加热
M 煤管推力
m 一次风量 v 一次风速
2、让一次风促进燃料与空气混合
一次风的流量和速度越大，燃料与空气就混合的越快 3、让一次风有助于火焰的稳定
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问题分析｜煤粉燃烧器
四通道燃烧器性能缺陷：
一次风量偏高，管径偏大，煤耗高
结构简单，对二次风的挟带作用差，较 难形成适度的再循环
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问题分析｜煤粉质量
煤的水分大，窑的火焰长
而无力，煤粉中的水分在 窑内吸收大量热成为上千 度的过热水蒸汽，使窑的 热耗升高。 理论上煤粉 水分每增加1%，其燃烧 热值降低1%，火焰温度 约降低10-20 ℃。 安砂建福目前使用入窑煤粉热值一般控制在 24000kj/kg以上，吨熟料标煤耗以90kg/t计 算，则每降低原煤内水1%，相当于节约标煤
简易沉降室
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21
1 历史回顾 2 问题分析
2.1 系统漏风 2.2 煤粉质量 2.3 煤粉燃烧器 2.4 二次风量 2.5 生料成份
目
CONTENTS
录
3 改善举措
3.1 生产管理 3.2 技术改造 3.3 统一中控操作
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问题分析｜煤粉燃烧器
燃烧器是熟料煅烧工艺中的关键设备，熟料产 质量、消耗等指标好坏与其紧密相关
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历史回顾｜能源消费结构及节能潜力
安砂建福公司消耗的主要能源以煤为主，占企业能源消耗总量 的9 1.5%左右，其次是电，约占公司能源消耗总量的8%，另有少 量的燃料油，约占消耗总量的0.5%左右。对于安砂建福公司来说，
主要的节能潜力在于生产系统的节煤和节电。 安砂建福公司做为全
回转窑用煤的热值越大，灰分含量越低，越有利于达到要求的火焰温度和需要 的热量，在相同条件下，使用高热值的煤，单位熟料的热耗越低。 挥发分过低，着火缓慢，形成的“黑火头” 过长，且焦炭粒子较致密，燃烧缓 慢，使火焰拉长，降低了火焰温度，对熟料质量不利。 灰分来源于煤中矿物质，实际生产中，入窑煤粉在制备的过程中，由烘干热风 带入细小熟料颗粒，沉降、分离效果不好，会导致入窑煤粉的灰分增加1－2% 左右。
110.5
104.71
106.87
99.34
87.32
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6
历史回顾｜年度累计吨熟料综合电耗
单位:kwh/t
80.00
65.27
60.00 40.00 20.00 0.00 2011
66.14
63.20
60.81
60.41
57.49
2012
2013
2014
2015
2016(1-5)
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1 历史回顾 2 问题分析
2.1 系统漏风 2.2 煤粉质量 2.3 煤粉燃烧器 2.4 二次风量 2.5 生料成份
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3 改善举措
3.1 生产管理 3.2 技术改造 3.3 统一中控操作
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改善举措｜生产管理
强化 配料 优化 创新 煤质 管理
火焰，火焰不够稳定 送煤风机功率大，电耗高
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问题分析｜煤粉燃烧器
燃烧器技术发展趋势 下图说明：一次风的比例从 10%升至20%时，将从 优点： 一、提高窑的热效率 热平衡计算提出，低温的一 次风量的增加会降低窑的热 效率，因为它会迫使来自篦 冷机的高温二次空气进窑困 难，意味着消弱了窑内对熟 料热的回收。
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1 历史回顾 2 问题分析
2.1 系统漏风 2.2 煤粉质量 2.3 煤粉燃烧器 2.4 二次风量 2.5 生料成份
目
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3 改善举措
3.1 生产管理 3.2 技术改造 3.3 统一中控操作
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问题分析｜煤粉质量
水泥工业用煤分析指标
51.10
33.22
2013来自百度文库
2014
2015
2016(1-5)
无烟煤成本（吨/元）
熟料成本（吨/元）
无烟煤成本占熟料成本比(%)
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5
历史回顾｜年度累计吨熟料标准煤耗
单位:kg/t
140 120 100 80 60 40 20 0 2011 2012 2013 2014 2015 2016(1-5) 121.53
90×1%=0.9（kg）
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问题分析｜煤粉质量
灰分来源于煤中矿物质。 实际生产中，入窑煤粉在 制备的过程中，由烘干热 风带入的细小熟料颗粒， 由于沉降、分离效果不好， 会导致入窑煤粉的灰分增 加1－2%左右，影响了火 焰的燃烧速度。熟料细粉
颗粒，还会加速对煤粉燃
烧器风道的磨损。
以 窑 门 为 例
该处间隙折合 成一个整圆， 直径达到 400mm
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问题分析｜系统漏风
窑门漏风损失热耗估算 安砂建福煤粉燃烧器与窑门处的连接部位，原来只是用一块铁板简单遮挡， 该处间隙若折合成一个整圆，直径大约￠400mm。 按压力差150Pa，气体密度1.205，计算得出风速约15.9m/s。
每日漏风量
Q=3.14×0.22×15.9×24×60×60=172544（m3/d）
按熟料日产5800t计算，每立方空气从常温（20 ℃ ）加热到1000 ℃需要消 耗热量1260kj。
仅燃烧器与窑门连接处漏风所消耗的热量折算成标煤为
（172544÷5800）×1260÷7000÷4.18=1.3(kg/t)
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改善举措｜生产管理—— 系统密闭堵漏
窑头系统密封
窑门与火嘴结 合处用换下的 旧的鱼鳞片及 矿棉进行密封
到1450℃，要消耗大量的热能；同时在窑尾预热器系统，缩口处的漏风为 结皮创造了条件，极易造成系统结堵；漏风改变了系统内的工作气氛，由 于进入系统的漏风含氧气多，原来需要还原气氛的位置变成了氧化气氛， 起不到应有的作用，极大影响系统正常稳定运行。
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问题分析｜系统漏风
原窑门所有 接口处都有 较大的间隙
目
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3 改善举措
3.1 生产管理 3.2 技术改造 3.3 统一中控操作
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3
历史回顾｜熟料生产成本
单位：元/吨
300 250 200 235.16
208.67
182.66 171.44
162.88
153.8
150
100 50 0 2011年 2012年 2013年 2014年 2015年 2016(1-5)
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1 历史回顾 2 问题分析
2.1 系统漏风 2.2 煤粉质量 2.3 煤粉燃烧器 2.4 二次风量 2.5 生料成份
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3 改善举措
3.1 生产管理 3.2 技术改造 3.3 统一中控操作
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问题分析｜生料成份
安砂建福公司由于黏土资源受限，在生料配料方面采用煤矸石和粉煤灰等工业 废渣进行配料。 煤矸石是煤矿生产时的废渣，一般属泥质岩，其主要化学成分为SiO2、
一次风的用量和压力是控制煤粉燃烧完全，形成优 异火焰的核心参数，在总排风量固定的情况下，一 次风的用量直接影响二、三次风的用量
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问题分析｜煤粉燃烧器
燃烧器是否优异，要看它是否使一次风能发挥两种主要作用：促进燃料
与空气的混合；有助于火焰的稳定。
1、具有足够大的煤管推力
M ＝m × v
预热器C1筒 体外保温 系统闭密 堵漏
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改善举措｜生产管理—— 系统密闭堵漏
窑头系统密封
窑门整体密封 ：
1. 窑门与窑头罩密封处用
玻璃纤维棉堵塞，在内部 整圈再用耐火泥密封； 2. 两扇门结合处用玻璃纤 维棉密封； 3. 窑门底部用钢板密封， 即使有部分漏料，最后可 以用料自己密封。 窑门底 部用钢 板密封 门结合 处用玻 璃纤维 棉密封
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7
历史回顾｜历年能源审计情况
年 指标名称 单 位 2012
可比熟料综合电耗 可比熟料综合煤耗 可比熟料综合能耗 kwh/t kgce/t kgce/t 64.057 117.25 125.18
度 2015
59.9 99.5 106.9
2013
62.0 104.0 112.0
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4
历史回顾｜吨熟料煤成本
单位：元/吨
250
200 150 120.65 235.16 208.67 182.66 171.44 162.88 153.80
104.50
51.30 50.08
100
50 2011 2012
84.19
77.41
46.09
45.15
63.15 38.77
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降低吨熟料标准煤耗经验交流分享
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1
能耗是企业的核心指标 能耗对标是管理思想的飞跃 降低消耗是企业获得利润的法宝
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2
1 历史回顾 2 问题分析
2.1 系统漏风 2.2 煤粉质量 2.3 煤粉燃烧器 2.4 二次风量 2.5 生料成份
项目 水分（%） 灰分（%） 挥发分（%） 硫分（%） 发热量（kj/kg）
符号表示
M
A
V
S
Q
安砂建福使用永 安煤业加福、丰 海 煤矿的煤 其煤质主要特点 发热量低 内水高 灰分高
挥发份低
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问题分析｜煤粉质量
水泥工业用煤分析指标
项目 符号表示 水分（%） 灰分（%） M A 挥发分（%） V 硫分（%） S 发热量（kj/kg） Q
熟料回收热（4.18kj/kg）
每千克熟料中少回收62.7kJ(15kcal)的热
230
220 210 200 190 180 0 2 4 6 8 10 12 14 16182022 24 26
二、低一次风的燃烧器有利
于降低NOX排放量
一次空气含量(%)
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26
1 历史回顾 2 问题分析
2014
59.6 104.5 111.8
国家 先进值
56.0 103.0 110.0
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8
历史回顾｜可比熟料综合煤耗（能源审计）
单位：kg/t
120.0 115.0 110.0 105.0
117.3
104.0
104.5 99.5
103.0
100.0
95.0 90.0 2012 2013 2014 2015 国家先进值
2.1 系统漏风 2.2 煤粉质量 2.3 煤粉燃烧器 2.4 二次风量 2.5 生料成份
目
CONTENTS
录
3 改善举措
3.1 生产管理 3.2 技术改造 3.3 统一中控操作
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27
问题分析｜二次风量 安砂建福公司篦冷机固定篦板冷却风机原配置两台风机，风量合计 33000m3/h。在生产过程中，存在二次风温极难控制、且上下波动幅 度大等问题，二次风温长期偏低，正常在850～950℃，我们通过不断 摸索，采取调整一段篦床的料层厚度、冷却风机风门的开度等措施，收 效甚微，二次风温始终难以控制。 通过大量的调整、摸索，我们认为篦冷机固定篦板的冷却风量设计偏 小，造成生产二次风温不可控，而二次风温的波动又引起了回转窑在煅 烧过程中产生了一系列问题。所以，回转窑煅烧一直难以安全，稳定， 高效运行。
国“万家重点用能单位”，“十二五”期间节能任务总量为32220 吨标准煤。投产以来，公司通过加强管理、技术改造等措施，用四
年的时间完成了五年的节能总量，节能降耗工作卓有成效。
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历史回顾｜节煤成效
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11
1 历史回顾 2 问题分析
2.1 系统漏风 2.2 煤粉质量 2.3 煤粉燃烧器 2.4 二次风量 2.5 生料成份
AL2O3、Fe2O3、CaO等，并含有400－1000kcal/kg的热值。煤矸石配料，其
主要困难是化学成分波动大。 粉煤灰是火力电厂煤粉燃烧后的粉状灰烬，可以代替部分甚至全部黏土参与生
料配料。这些工业废渣参与生料配料，其自身所带的热值在熟料煅烧过程中，
转化为热能，部分减持了入窑、入炉煤粉的用量，也能较大程度上节约煤粉消 耗。因此，尽可能多地采用工业 废渣替代黏土进行配料，即能有效地解决工业 废渣对大自然环境所造成的压力，也能很好地保护不可再生的黏土资源。