MER-ryhmä
Lähde: Proceedings of the 2025 China Lime Industry Technology Exchange and Cooperation Conference
Tiivistelmä: Tässä artikkelissa analysoidaan hukkalämmön ja hukkalämmön hyödyntämistekniikoita kiertokalkkiuunien tuotantolinjoilla ja esitellään Dingzheng Heavy Machineryn teknologisia innovaatioita ja käyttötapauksia hukkalämmön hyödyntämisessä.
1 Johdanto
Energiansäästö ja päästöjen vähentäminen on kansallinen peruspolitiikka ja energiakehitysstrategian ensisijainen tehtävä. Tämän politiikan ohjaamana pyörivä kalkkiuuniteollisuus on saavuttanut myönteisiä muutoksia, kuten teknologisen päivityksen ja teollisuuden rakenteen optimoinnin, siirtyen laajamittaisesta tuotannosta standardisoituun vihreään älykkääseen valmistukseen. Energiankulutuksen vähentämisestä ja kiertouunien hukkalämmön hyödyntämisteknologian tason parantamisesta on politiikan vauhdittamana tullut eri tuotantoyritysten kilpailukyvyn ydin.
Tässä artikkelissa esitellään lyhyesti pyörivien kalkkiuunien hukkalämmön tyypit, hukkalämmön hyödyntämisteknologiat ja Handan Dingzheng Heavy Machinery Co., Ltd:n teknologiset innovaatiot tällä alalla.
2 hukkalämmön tyyppiä pyörivällä kalkkiuunin tuotantolinjoilla
Kaikista energiansäästö- ja päästövähennystavoitteista paljon{0}}energiaa-kuluttavat teollisuudenalat ovat saavuttaneet merkittävimmät tulokset. Ainutlaatuisen prosessinsa ja pasutusmenetelmänsä ansiosta kiertouunikalkin tuotantolinja tuottaa parasta laatua aktiivista kalkkia samoissa raaka-aine- ja polttoaineolosuhteissa, mikä ratkaisee hyvin kalkin ali-polton, yli-polton ja epätasaisen kalsinoinnin ongelmat ja on korkea aktiivisuus. Siksi kiertouunin kalkin tuotantotekniikkaa on edistetty nopeasti kalkkiteollisuudessa.
Kiertouunin kalkin tuotantolinjan energiankulutus on suhteellisen hieman korkeampi, mikä johtuu pääasiassa siitä, että osa lämmöstä otetaan pois hukkalämmöllä ja laitteiston lämmönpoistolla. Tärkeimmät lämpöhäviöt ovat seuraavat:
(1) Osa lämmöstä otetaan pois pakokaasupäästöistä uunin loppupäässä;
(2) Osa lämmöstä ottaa pois poistetun valmiin kalkin avulla;
(3) Osa lämmöstä otetaan pois esilämmittimen, kiertouunin ja jäähdyttimen säteilylämmöllä. Erityisesti kiertouunissa on suuri pinta-ala, joten säteilylämmön poistama lämpö on selvempää.
Ongelmat: Yllä mainitut työolosuhteet sisältävät runsaasti hukkalämpöä. Jos se puretaan suoraan, se ei ainoastaan aiheuta energiahukkaa, vaan myös pahentaa ympäristön lämpösaastetta. Tästä syystä hukkalämmön talteenotto- ja hyödyntämisteknologiasta on tullut eri tuotantoyritysten sekä kalkkiuunien suunnittelu- ja rakennusyritysten tutkimusaihe, ja se on tärkeä tekijä yritysten kilpailukyvyn parantamisessa. Pyörivien uunien hukkalämmön hyödyntämisellä on suuri merkitys. Hukkalämmön talteenotto- ja hyödyntämisteknologian avulla se ei ainoastaan vähennä tehokkaasti energiankulutusta, vaan myös merkittävästi vähentää haitallisia päästöjä, vähentää ympäristön saastumista ja vahinkoa sekä kannustaa yrityksiä suorittamaan erilaisia pakollisia energiansäästön ja päästöjen vähentämisen indikaattoreita.
3 jätelämmön hyödyntämisteknologiaa kiertokalkkiuunien tuotantolinjoille
Hukkalämmön syyt huomioiden: uunin pyrstössä poistokaasun hukkalämpö, valmiin kalkin hukkalämpö ja kolmen päälaitteen säteilylämpö, hukkalämmön hyödyntämistä ja lämpöenergiahäviön vähentämistä edistetään pääasiassa laitteiden päivittämisen, prosessin optimoinnin ja älykkään ohjauksen ympärillä.
3.1 Laitteiden ja materiaalien päivitys
Optimoi esilämmityslaitteet, kehitä korkean -hajoamisnopeuden kalsinointitekniikkaa ja tehokasta-esilämmitintä, lisää esilämmitysaluetta, tee savukaasujen jakautumisesta tasaiseksi, paranna esilämmittimen lämmönmuunnostehoa ja vähennä kalsinoinnin polttoaineen kulutusta.
Optimoi jäähdytyslaitteet, kehitä -tehokas pystysuora uunin jäähdytin, nosta toisioilman esilämmityslämpötilaa, minimoi kylmän ilman suora osallistuminen palamiseen, mikä voi tehokkaasti nostaa polttolämpötilaa uunissa ja vähentää polttoaineen kulutusta.
Päivitä tulenkestävät materiaalit, erityisesti uunin vuorausmateriaalit, ottavat käyttöön tulenkestävät valut, joilla on hyvä lämpöiskun kestävyys ja kulutuskestävyys, valvovat tiukasti uunin rungon lämpötilaa kalsinointivyöhykkeellä ja vähentävät uunin rungon lämmönpoistohäviötä.
3.2 Hukkalämmön peräkkäinen ja-syväkäyttö
Rakenna kaskadikäyttöjärjestelmä "raaka-aineiden ja polttoaineiden esilämmityksestä - hukkalämmön tuottamisesta - lämmitys-/tuotantohöyryn syöttö" parantaaksesi hukkalämmön kokonaiskäyttöastetta.
Pyörivän kalkkiuunin tuotantolinjajärjestelmässä esilämmitys- ja jäähdytinteknologiat ovat tämän tyyppisten uunien ydinteknologioita. Esilämmitin vähentää pakokaasupäästöjä uunin pyrstössä esikuumentamalla kalkkikiveä hukkalämmön hyödyntämisen toteuttamiseksi, ja jäähdytin alentaa tuhkan poistolämpötilaa esilämmittämällä palamisilmaa esilämmityksen lämmönkäytön toteuttamiseksi.
Hukkalämpölämmitys/höyrynsyöttötekniikka: Siirrä loppukaasun hukkalämpö kylmään veteen tai kylmään ilmaan lämmönvaihtimien kautta kuuman veden (80-120 astetta) tai höyryn (0,3-0,6 MPa) tuottamiseksi, jota käytetään tehtaan lämmitykseen, työntekijöiden käyttöveteen tai aputuotantohöyryyn. Se on alhaiset investointikustannukset ja sopii pienille ja keskisuurille yrityksille tai puistoille, joilla on lähialueen lämmitystarve.
Uunin peräpäässä oleva pakokaasu vaatii denitrifikaatioprosessin. Pyörivän uunin loppukaasun hukkalämpö täyttää matalan lämpötilan denitrifikaatioprosessin vaatimukset, joten ylimääräisiä kuumapuhallusuunin lämmönlisälaitteita ei tarvitse lisätä, mikä vähentää denitrifikaatioprosessin rakennusinvestointeja.
Matala-lämpöinen hukkalämmön jäähdytystekniikka: Ota käyttöön absorptiojäähdytysyksiköitä, jotka käyttävät loppukaasun hukkalämpöä ajoenergiana veden jäähdyttämiseen 7-12 asteeseen työpajan ilmastoinnissa tai prosessin jäähdytyksessä. Se soveltuu kalkin syväkäsittelyyrityksiin korkeissa lämpötiloissa tai jäähdytystarpeessa ja muodostaa "lämpimän talven ja viileän kesän" kattavan hukkalämmön hyödyntämisjärjestelmän lämmitystekniikalla.
Kivihiiltä polttoaineena käyttävillä kiertouunin kalkin tuotantolinjoilla uunin peräpäässä olevaa kuumaa poistokaasua käytetään raakahiilen kuivaamiseen, jotta uunin jätteen poistokaasun hukkalämpö hyödynnetään täysimääräisesti.
3.3 Älykäs ohjaus ja parametrien optimointi
Käytä asiantuntevaa älykästä ohjausjärjestelmää säätämään tarkasti parametreja, kuten kalsinointilämpötilaa ja polttoainesuhdetta algoritmien avulla, ennustamaan uunin olosuhteet etukäteen, vähentämään polttojärjestelmän hiilen kulutusta ja optimoimaan uunin rungon pyörimisnopeutta ja kaltevuuskulmaa materiaalien ja kuuman kaasun välisen lämmönvaihdon tehostamiseksi. Asenna anturit lämpötilalle, paineelle, virtausnopeudelle jne., reaaliajassa-säädä lämmönvaihtolaitteiden kuormitus PLC-järjestelmän kautta vastaamaan kiertouunin työolosuhteiden vaihtelua ja toteuttaa tarkan ohjauksen yhdistettynä AI-algoritmeihin.
4 Handan Dingzheng Heavy Machinery Co., Ltd:n hukkalämmön hyödyntämisen innovaatioita.
Kalkkiteollisuuden edelläkävijänä Handan Dingzheng Heavy Machinery Co., Ltd. tekee aloitteen suunnittelun optimoimiseksi, luottaa vuosien varrella kertynyt teknisiin ja kokemusetuihin, pysyy ajan tahdissa, esittelee aktiivisesti uusia teknologioita ja konsepteja sekä on tehnyt sarjan innovaatioita energiansäästöön, kulutuksen vähentämiseen ja hukkalämmön hyödyntämiseen.
(1) Esilämmitin noudattaa kansainvälistä edistyksellistä suuren{1}}osaston suunnittelukonseptia. Lämmönvaihtoalueen varmistamisen perusteella se minimoi laitteiden (työntölaitteiden) lukumäärän ja vähentää vikatiheyttä; ottaa käyttöön itsenäisen osastotyypin ja säädettävän osaston materiaalitason teknologian, mikä tekee materiaalien esilämmityslämpötilasta kussakin esilämmitysosastossa helpommin säädettävän ja säädettävän ja esilämmityslämpötilan vakaamman.
(2) Jäähdyttimessä on laaja-aluejäähdytysmenetelmä. Jäähdytin on jaettu neljään jäähdytys- ja purkualueeseen, ja kunkin alueen purkunopeutta voidaan ohjata itsenäisesti materiaalin lämpötilan mukaan; jäähdytysilma on suorassa kosketuksessa jäähdyttimessä olevan kuuman kalkin kanssa, jolla on hyvä jäähdytysteho ja alhainen tuhkanpoistolämpötila (noin 70 astetta korkeampi kuin ympäristön lämpötila); sen jälkeen kun jäähdytysilma on jäähdyttänyt kalkin, lämpötila voidaan esilämmittää yli 750 asteeseen ja käyttää kiertouunin toissijaista palamista{5}}tukiilmana. Sillä on korkea lämmönvaihtotehokkuus ja korkea hukkalämmön käyttöaste.
(3) Teoreettisen simulaation ja tuotantolinjan todellisen toiminnan avulla Dingzheng on optimoinut pystysuoran jäähdyttimen jäähdytysilmakanavan ja kylmän ilman jakelulaitteen rakenteen, parantanut erityisesti lämmönkestävien osien lämmönkestävän materiaalin suorituskykyä- ja ottanut käyttöön Dingzhengin ainutlaatuisen jakelijan. Tavallisiin jäähdyttimiin verrattuna sillä on parempi jäähdytysteho ja pidempi käyttöikä.
(4) Suurissa-tuotantolinjoissa ja hauraassa kalkissa käytetään moni-jäähdytystuulettimen suunnittelua. Pystyjäähdyttimen kunkin osan erilaisen paineen ja korkeuden mukaan käytetään tuulettimia, joilla on erilainen ilmamäärä ja paine, mikä on kätevä säätöön, voi tehokkaasti estää epänormaaleja ilmiöitä, kuten materiaalin tarttumista ja punaista materiaalia, ja parantaa lämmönvaihdon tehokkuutta.
(5) Kivihiilipölyä polttoaineena käyttäville kiertouunin kalkin tuotantoyrityksille uunin loppupäässä olevien savukaasujen käyttäminen raakahiilen kuivaamiseen on erittäin taloudellinen ja turvallinen prosessi. Se ei ainoastaan säästä kuivaukseen tarvittavaa lämpöenergiaa, vaan varmistaa myös hiilen jauhamisen turvallisuuden. Tämä prosessi on hyvin kypsä, ja sitä on edistetty ja sovellettu.
(6) Pyörivän kalkkiuunin sylinterin lämmönpoisto on yksi tärkeimmistä syistä kiertouunin suureen lämmönkulutukseen. Tehokas tapa alentaa sylinterin lämpötilaa on käyttää tulenkestäviä materiaaleja, joilla on hyvä lämmöneristyskyky. Yrityksemme käyttää patentoitua komposiittitiilitekniikkaa, jolla on hyvä lämpötilankesto, kulutuskestävyys ja lämmöneristyskyky, mikä vähentää tehokkaasti uunin pintalämpötilaa, vähentää uunin rungon lämmönpoistoa ja ottaa johtoaseman 5S-superlämpöeristysmateriaalien tuomisessa kalsinoidun valkoisen pyörivän uunin tuotantolinjaan.
(7) Pyörivän uunin sylinterin pintalämpö on myös tutkimussuunta. Lämmönkeräyskannen lisääminen kiertouunin kalsinointivyöhykkeelle tämän lämmön osan keräämiseksi ja hyödyntämiseksi voi ratkaista toimistojen ja työntekijöiden asuntojen lämmitysongelmat sekä työntekijöiden kylpyongelmat pienemmillä investoinneilla ja nopeilla tuloksilla. Yrityksemme on ottanut tämän järjestelmän käyttöön monissa projekteissa, pääasiassa kylmillä pohjoisilla alueilla.
Handan Dingzheng Heavy Machinery Co., Ltd:n 5 sovellustapausta hukkalämmön hyödyntämisestä.
Rotaatiouunien kalkkiteollisuuden johtavana yrityksenä Handan Dingzheng Heavy Machinery Co., Ltd. vastaa markkinoiden kysyntään suunnittelu- ja suunnitteluprosessissa ja asettaa aina energiansäästön ja päästöjen vähentämisen etusijalle. Alla on lueteltu useita hankkeiden hakutapauksia.
(1) Terästehtaan 800T/D kiertouunikalkin tuotantolinjalla yli 90 % hiilitehtaan jauhetun hiilen tarvittavasta kuivauslämmönlähteestä tulee uunin pyrstössä olevista pakokaasuista. Lisäksi esilämmittimen ilmanpoistoaukkoon on lisätty kuori-ja-putkilämmönvaihdin. Lämmönvaihdon jälkeen syntyvä 90 asteen kuuma vesi käytetään laitoksen keskitettyyn jäähdytysprosessiin. Samaan aikaan kuuman pakokaasun lämpötila esilämmittimen ulostulossa laskee noin 170 asteeseen, millä on hyvä rooli korkeaa lämpötilaa kestävän pölynkerääjän kangaspussin suojaamisessa uunin perässä ja pidentää sen käyttöikää. Kuvassa 1 on esitetty keskusohjausjärjestelmässä lämmönvaihdin ja uunin loppulämpötila ennen ja jälkeen lämmönvaihdon.
(2) Hebein maakunnassa sijaitsevan terästehtaan kiertouunin kalkin tuotantolinjalla kiertouunin kalsinointiosaan asennetaan sylinterilämmönkeräyslaite, joka vastaa tuotantoalueen talven toimiston lämmitystarpeeseen ja työntekijöiden kesällä kylpemiseen. Esilämmittimen ilmanpoistoaukkoon lisätään hukkalämpökattila ja syntyvä höyry käytetään yhtiön muiden teollisuusketjujen tarpeisiin.
(3) Terästehtaan kiertouunin kalkin tuotantolinjalla käytetään matalan lämpötilan SCR-denitrifikaatiotekniikkaa jäännöskaasun denitrifikaatioon, ja jäännöskaasun hukkalämpö täyttää täysin denitrifikaatioprosessin vaatimukset.
6 Johtopäätös
Hukkalämmön hyödyntäminen on kalkkiteollisuuden keskeinen tapa vähentää kustannuksia ja lisätä tehokkuutta sekä saavuttaa "kaksoishiili"-tavoitteet. Prosessin hukkalämmön ja hukkalämmön talteenoton ja hyödyntämisen periaate on "kaskadikäyttö, korkea-laatu ja korkea{2}}tehokkuus". Teollisuusuuneista peräisin olevan savukaasujen hukkalämmön talteenottoon ja hyödyntämiseen se tulisi periaatteessa ensin täysin hyödyntää ilman, polttoaineen ja materiaalien esilämmitykseen. Jos sitä ei voida ottaa talteen itsestään, sitä tulee käyttää ulkoisiin lämmöntalteenotoihin. Pyörivän kalkkiuunin peräpäässä savukaasu on yleensä korkeintaan 250 astetta, mikä kuuluu matalan lämpötilan savukaasuihin. Sen hukkalämmön hyödyntämisteknologiaan liittyy tiettyjä rajoituksia, ja savukaasujen hukkalämmön talteenottotekniikassa on vielä paljon kehittämisen varaa.
Pyörivän kalkkiuunin tuotanto on paljon-energiaa-kuluttava ja paljon-päästöjä aiheuttava ala. Hukkalämmön talteenotto ja hyödyntäminen energian säästämiseksi ja päästöjen vähentämiseksi ovat herättäneet yhä enemmän huomiota kalkin tuotantoyrityksissä. Pyörivien uunien lämpöhyötysuhteen parantaminen entisestään, matalalämpöisten savukaasujen hukkalämpöresurssien täysimääräinen hyödyntäminen kiertouunien tuotannossa sekä niiden talteenotto ja soveltaminen yritysten lämmönkulutukseen tai jäähdytystarpeeseen energian säästämiseksi ja päästöjen vähentämiseksi, tuotantokustannusten alentamiseksi ja ympäristön suojelemiseksi on tärkeä aihe, joka kannattaa-syventävästi tutkia.
Handan Dingzheng Heavy Machinery Co., Ltd.
