一、技術(shù)名稱：高固氣比水泥懸浮預(yù)熱分解技術(shù)
二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍：水泥行業(yè)（1）改造現(xiàn)有新型干法水泥燒成系統(tǒng)；（2）新建水泥熟料生產(chǎn)線
三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀
現(xiàn)有水泥企業(yè)能耗限額限定值:可比熟料綜合煤耗≤112kgce/t。目前該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)節(jié)能量18萬tce/a，CO2減排約48萬t/a。
四、技術(shù)內(nèi)容
1.技術(shù)原理
通過提高系統(tǒng)內(nèi)固體物料與氣流的質(zhì)量比，達(dá)到提高系統(tǒng)熱效率、增強(qiáng)系統(tǒng)熱穩(wěn)定性的效果。
2.關(guān)鍵技術(shù)
（1）高固氣比預(yù)熱器單元的性能優(yōu)化，各列、各級(jí)預(yù)熱單元合理匹配；
（2）粗物料的外循環(huán)，實(shí)現(xiàn)分解爐體系內(nèi)的高固氣比化；
（3）粗粉分離器內(nèi)部旋流強(qiáng)度的設(shè)計(jì)、物料循環(huán)倍數(shù)的控制以及爐體對(duì)各種條件變化的適應(yīng)性。
（4）高固氣比懸浮預(yù)熱分解工藝集成方案。
3.工藝流程
水泥原料通過計(jì)量裝置，定量喂入高固氣比預(yù)熱器系統(tǒng)的頂層預(yù)熱單元，在各級(jí)各列預(yù)熱單元內(nèi)逐次與廢煙氣熱交換，粉體物料預(yù)熱至780℃以上；進(jìn)入外循環(huán)式高固氣比分解爐系統(tǒng)，在懸浮態(tài)下完成碳酸鹽的分解。通過五級(jí)旋風(fēng)分離器氣固分離后，物料進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒成熟料，經(jīng)冷卻機(jī)冷卻破碎后由輸送機(jī)送至熟料庫。氣體流向?yàn)槔淇諝庥娠L(fēng)機(jī)送入冷卻機(jī)，在冷卻熟料的同時(shí)，二次空氣預(yù)熱至1100℃以上，進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，三次空氣預(yù)熱至900℃以上，進(jìn)入外循環(huán)式高固氣比分解爐，經(jīng)煤粉燃燒后變成熱煙氣，進(jìn)入預(yù)熱器系統(tǒng)，分兩列與物料逐級(jí)熱交換，換熱后的煙氣溫度降至260℃左右，由高溫風(fēng)機(jī)抽出，送至原料制備車間，用作原料烘干熱源。
工藝流程見圖1。
圖1 高固氣比水泥煅燒技術(shù)工藝流程圖
五、主要技術(shù)指標(biāo)
1.窯尾廢氣溫度小于260℃；
2.水泥熟料燒成的可比熱耗低于每公斤熟料2675kJ
(640kCal)；
3.噸熟料電耗小于56kWh；
4.窯系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率大于90%。
六、技術(shù)鑒定、獲獎(jiǎng)情況及應(yīng)用現(xiàn)狀
2011年5月，該技術(shù)已通過陜西省科學(xué)技術(shù)廳組織的技術(shù)鑒定。該技術(shù)2011年被評(píng)為“中國高等學(xué)校十大科技進(jìn)展”，入選國家工信部《工業(yè)節(jié)能十二五規(guī)劃》，榮獲“第四屆節(jié)能中國十大應(yīng)用技術(shù)”。
七、典型應(yīng)用案例
典型案例1
案例名稱：陜西堯柏陽山莊水泥有限公司高固氣比水泥熟料生產(chǎn)線（2500t/d級(jí)）
技術(shù)提供單位：西安建筑科技大學(xué)
建設(shè)規(guī)模：日產(chǎn)2500t 熟料的水泥熟料煅燒生產(chǎn)線。主要建設(shè)內(nèi)容：采用高固氣比預(yù)熱分解技術(shù)設(shè)計(jì)水泥熟料燒成系統(tǒng)。主要設(shè)備：高固氣比預(yù)熱器系統(tǒng)和外循環(huán)式高固氣比分解爐系統(tǒng)（2500t/d級(jí)）。建設(shè)投資額3500萬元，建設(shè)期1年。每年可節(jié)能19500tce，年碳減排能力48000tCO2，投資回收期約1年。
典型案例2
案例名稱：陜西生態(tài)水泥富平有限公司高固氣比水泥熟料生產(chǎn)線（5000t/d級(jí)）
技術(shù)提供單位：西安建筑科技大學(xué)
建設(shè)規(guī)模：日產(chǎn)5000t 熟料的水泥熟料煅燒生產(chǎn)線。主要建設(shè)內(nèi)容：采用高固氣比預(yù)熱分解技術(shù)設(shè)計(jì)水泥熟料燒成系統(tǒng)。主要設(shè)備：高固氣比預(yù)熱器系統(tǒng)和外循環(huán)式高固氣比分解爐系統(tǒng)（5000t/d級(jí)）。改造建設(shè)資額4500萬元，建設(shè)期1年。每年可節(jié)能26000tce，年碳減排能力63960tCO2，投資回收期約1年。
八、推廣前景及節(jié)能減排潛力
該技術(shù)在節(jié)能減排、系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面有突出優(yōu)勢(shì)，噸熟料可比現(xiàn)有技術(shù)節(jié)約16kg標(biāo)準(zhǔn)煤，在行業(yè)內(nèi)的推廣前景和減排潛力很大。預(yù)計(jì)未來五年，該技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的推廣比例可達(dá)到5%，投資總額55萬元，節(jié)能能力90萬tce/a，減排能力238萬tCO2/a。
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