wj-2節(jié)煤速燒劑在新型干法旋窯的應(yīng)用

  一、前言

  在發(fā)展"資源節(jié)約型、環(huán)境友好型"的社會(huì)，節(jié)能降耗、保護(hù)環(huán)境是企業(yè)永恒的主題。在過(guò)去立窯為主的年代，通過(guò)推廣立窯專用節(jié)煤助燃劑，在立窯企業(yè)取得了比較明顯的節(jié)能降耗效果。目前，立窯企業(yè)已經(jīng)逐步退出歷史舞臺(tái)，新型干法旋窯企業(yè)在我國(guó)水泥行業(yè)占了絕對(duì)性的主導(dǎo)地位。新型干法旋窯與立窯相比有所不同，在熟料的煅燒過(guò)程中，對(duì)燃料的要求比較高，需要消耗大量的優(yōu)質(zhì)煤炭。由于旋窯的煅燒特性與立窯煅燒特性有明顯的不同，因而立窯專用的節(jié)煤助燃劑不能直接在旋窯上應(yīng)用，所以如何采用適合新型干法旋窯煅燒的節(jié)煤外加劑，是水泥行業(yè)科技人員一直在努力攻關(guān)的課題。

  長(zhǎng)沙市保靈建材助劑有限公司是一家專業(yè)從事水泥行業(yè)外加劑研發(fā)生產(chǎn)的高科技企業(yè)。近年來(lái)精心組織技術(shù)人員進(jìn)行攻關(guān)，歷經(jīng)三年多的試驗(yàn)，在眾多新型干法企業(yè)經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)、試用，終于成功研發(fā)出了一種專門適用新型干法旋窯煅燒的，以多種微量元素和絡(luò)合物為主要成份的wj-2新型節(jié)煤速燒劑，得到新型干法水泥企業(yè)的認(rèn)可。該產(chǎn)品于2013年4月獲得國(guó)家發(fā)明專利（專利號(hào)：201110244193.1）。

  二、節(jié)煤機(jī)理

  wj-2新型節(jié)煤速燒劑在煤的燃燒過(guò)程中，其絡(luò)合物利用窯內(nèi)火焰光，產(chǎn)生強(qiáng)催化作用，促進(jìn)煤中的碳環(huán)化學(xué)鍵的破壞（而常規(guī)燃燒中，需要消耗一定的能量才能破壞碳環(huán)化學(xué)鍵），促使碳氧化反應(yīng)的活化能降低，大分子有機(jī)物裂解加速、耗氧量下降，使其穩(wěn)定、充分地燃燒，提高煤的燃燒熱效率，有效控制窯內(nèi)燒成帶的溫度，從而達(dá)到大幅度節(jié)煤的效果。同時(shí)絡(luò)合物的強(qiáng)催化用能將大部分氮、硫氧化物固化下來(lái)，使固化下來(lái)的氮、硫氧化物和煤灰中的金屬離子形成硝酸鹽和硫酸鹽，有助于減少二氧化硫、二氧化氮等有害氣體的排放，有利于保護(hù)環(huán)境。

  三、使用情況

  2012年9月28日，長(zhǎng)沙市保靈建材助劑有限公司一行四人在董事長(zhǎng)王志的帶領(lǐng)下，云南SJ水泥有限公司（新型干法企業(yè)）進(jìn)行了深入考察，得知該地區(qū)以出產(chǎn)無(wú)煙煤為主，煙煤需從外地購(gòu)入，成本較高。該企業(yè)無(wú)煙煤與煙煤在水泥煅燒中的摻加比例1:1，急需提高無(wú)煙煤的摻加比例、降低熟料的熱耗、改善熟料的質(zhì)量。該公司通過(guò)反復(fù)比較，最終選擇我公司的wj-2新型節(jié)煤速燒劑，在加與不加的情況下進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。

  2012年11月22日早班開(kāi)始進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，前四天不改煤的配比（無(wú)煙煤與煙煤的摻合比例仍為1:1）。到25日早班才開(kāi)始添加wj-2速燒劑，同時(shí)把無(wú)煙煤與煙煤的摻合比改為3:1，速燒劑的摻入量為萬(wàn)分之四，28日開(kāi)始改為萬(wàn)分之六。12月2日24點(diǎn)結(jié)束。

  試驗(yàn)結(jié)果詳見(jiàn)附表，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表和效益分析表中的各種試驗(yàn)數(shù)據(jù)均為廠方提供。

  附表一    使用節(jié)煤速燒劑的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

  附表二   使用節(jié)煤速燒劑效益分析表

  計(jì)算公式：

  1、熟料折算總量=生料入窯總量∕1.65

  2、實(shí)物煤耗 =用煤總量∕熟料總量

  3、標(biāo)煤率  =干基發(fā)熱量∕7000

  4、標(biāo)準(zhǔn)煤耗 =實(shí)物煤耗×標(biāo)煤率

  效益計(jì)算:從表一和表二可以計(jì)算出

  1、節(jié)煤效果：

  節(jié)煤率1 =（用劑前的標(biāo)煤耗平均值-用劑后的標(biāo)煤耗平均值1）∕用劑前的標(biāo)耗平均值 =（0.1332-0.1277）∕0.1332 =4.13%

  節(jié)煤率2 =（用劑前的標(biāo)煤耗平均值-用劑后的標(biāo)煤耗平均值2）∕用劑前的標(biāo)耗平均值  =（0.1332-0.1171）∕0.1332 =12.08%

  2、提產(chǎn)效果：

  1、提產(chǎn)率1 =（用劑后的平均臺(tái)產(chǎn)1-用劑前的平均臺(tái)產(chǎn)）∕用劑前的平均臺(tái)產(chǎn) =（172.63-159.53）∕159.53 =8.21%

  提產(chǎn)率1=（用劑后的平均臺(tái)產(chǎn)2-用劑前的平均臺(tái)產(chǎn)）∕用劑前的平均臺(tái)產(chǎn) =（177.70-159.53）∕159.53 =11.39%

  注：降煤率1和降煤率2，提產(chǎn)率1和提產(chǎn)率1是指第一階段和第二階段分別加萬(wàn)分之四和萬(wàn)分之六的效果對(duì)比。

  四、綜合分析：

  1、 從煤磨的影響方面分析：摻入速燒劑后，在保證煤粉細(xì)度、水分基本不變的情況下，煤磨臺(tái)時(shí)產(chǎn)量基本變化不大。

  2、  從提產(chǎn)方面分析：在第一階段，投料量增加8.21%，游離鈣和立升重合格率沒(méi)有變化，熟料強(qiáng)度比加劑前略有提高；第二階段投料量增加11.39%，游離鈣和立升重也沒(méi)有變化，熟料強(qiáng)度沒(méi)有變化。

  3、  從降煤率方面分析：第一階段，降煤率4.13%，窯尾和各個(gè)煙室溫度及分解爐溫度穩(wěn)定，分解率略有提高；第二階段，降煤率12.08%，窯尾和各個(gè)煙室溫度及分解爐溫度穩(wěn)定，分解率也有所提高，將無(wú)煙煤比例提高后，入窯煤粉灰份達(dá)到34%以上，窯尾僅煙室有輕微結(jié)皮。

  4、  從經(jīng)濟(jì)效益方面分析：根據(jù)廠方提供數(shù)據(jù)，煙煤當(dāng)?shù)貎r(jià)格為650元/噸、煙煤外購(gòu)價(jià)為800元∕噸，在不考慮熟料強(qiáng)度及質(zhì)量變化的情況下，加劑后提高無(wú)煙煤摻加比例，僅價(jià)格差異每噸熟料可以獲得12.56元（平均每噸熟料實(shí)用煤0.16745噸），速燒劑的代入成本2.41元。日產(chǎn)2500的窯，每天直接節(jié)約成本（12.56-2.41）×2500=25375元，每年按生產(chǎn)300天計(jì)算，即可降低生產(chǎn)成本760萬(wàn)元，還不包括提產(chǎn)節(jié)約的電費(fèi)。

  附：煤的差價(jià)＝（800×0.5﹢650×0.5）-（800×0.25﹢650×0.75﹚＝75元

  每噸熟料節(jié)約煤炭成本＝75×0.16745＝12.56元

  每噸熟料速燒劑的代入成本＝0.16745×24000×0.6‰＝2.41元

  每噸熟料節(jié)約成本＝12.56﹣2.41＝10.15元

  五、結(jié)束語(yǔ)

  wj-2新型節(jié)煤速燒劑的成功研制，為我國(guó)新型干法水泥企業(yè)使用外加劑，進(jìn)一步節(jié)能降耗和提高經(jīng)濟(jì)效益創(chuàng)造了有利條件。目前全國(guó)有日產(chǎn)2500噸以上的新型干法熟料生產(chǎn)線二千多條，若能以每年1%的速度推廣，將會(huì)產(chǎn)生巨大的企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。