Переделы производства

A Tec | От отходов к эффективному использованию топлива

Сейчас экономическая ситуация ставит перед производителями цемента все новые задачи. Рост издержек производства и законодательство в области охраны окружающей среды – всего лишь два из главных ограничивающих факторов. В связи с этим цементная промышленность ищет возможности соответствующим образом адаптировать процесс производства цемента.

В зависимости от вида используемого альтернативного топлива, его доля может достигать 80%, а в некоторых случаях доходить почти до 100% с использованием незначительного количества первичного топлива для розжига.

Австрийская компания ATEC Production & Services GmbH на основании своего опыта в области обжига клинкера и приготовления альтернативных видов топлива разработала структурно оформленный подход по эффективному использованию пригодных твердых отходов.

Этап 1. Подбор поставщиков пригодных видов альтернативного топлива. Пригодные для использования в виде топлива твердые отходы имеются во всех странах, однако по своему качеству они отличаются друг от друга.

Этап 2. Отбор проб альтернативных видов топлива и их анализ. Методика пробоотбора и последующий анализ оказывают влияние на технические решения при проектировании установки для подготовки отходов и на процесс их сжигания, а также на возможную модификацию уже установленного оборудования. В связи с этим компания ATEC разработала собственную методику пробоотбора и анализа.

Этап 3. Оптимизация процесса сжигания для использования альтернативных видов топлива. Во всех случаях процесс сжигания альтернативных видов топлива оказывает влияние на существующие рабочие условия. Анализ существующего оборудования для сжигания топлива и его адаптация позволят избежать возникновения характерных узких мест или свести их появление к минимуму.

Этап 4. Подготовка альтернативного топлива. После того, как разработана кон-струкция горелочного устройства для альтернативного топлива, может быть соответствующим образом запроектирована установка для подготовки этого вида топлива. Операции по подготовке твердого топлива можно стандартизировать, а для разработки конструкции установки применен модульный принцип, представленный на технологической схеме (рис. 1).

Рис. 1. Технологическая схема подготовки альтернативного топлива

Рис. 1. Технологическая схема подготовки альтернативного топлива.

Для сушки альтернативного топлива на стадии механотермической обработки используется отходящий воздух из клинкерного холодильника. Затем этот загрязненный воздух с запахами и бактериями возвращают в горячие секции холодильника. Таким образом, данный процесс не представляет никакой опасности для окружающей среды.

Сортировку альтернативного топлива можно осуществлять различными способами, учитывая имеющуюся инфраструктуру и стоимость рабочей силы. Для полностью автоматической сортировки материал измельчают до размера < 300 мм, затем сушат и пропускают через сортировочный барабан.

При ручной сортировке отходов материал с помощью погрузчика загружается во вращающийся в обратном направлении сортировочный барабан ATEC, после которого установлен конвейер для ручной сортировки. Материал, выходящий из барабана, размером < 100 мм можно затем переработать на компост.

Окончательный размер частиц альтернативного топлива зависит от его химического состава и летучести, а также от расположения устройства для сжигания этого топлива.

При сжигании в главной горелке максимальный размер частиц составляет 20 мм (в среднем 12–15 мм). Главная горелка важна для обеспечения качества клинкера; хотя некоторые конструкции главных горелок позволяют сжигать более крупные частицы топлива, однако в этом случае факел направлен на слой клинкера, на котором и завершается процесс сжигания. В результате восстановительная атмосфера или несгоревшие частицы перемещаются к холодному концу печи.

При сжигании во вращающейся камере максимальный размер частиц – 800 мм. Вращающаяся камера сжигания обеспечивает непрерывное смешение топлива с третичным воздухом.

При сжигании в секции декарбонизатора или в камере сжигания максимальный размер частиц – 80 мм для альтернативного топлива с высокой летучестью (например, шлам сточных вод) и двумерных сегментов (например, полимерной пленки); 50 мм (или меньше, в зависимости от вида топлива) – для трехмерных сегментов, предполагая сжигание без значительного увеличения содержания CO в его продуктах. Улучшения условий сжигания можно достичь уменьшением размера частиц.

Эффективное сжигание топлива напрямую зависит от точности дозирования топлива и времени отклика системы дозирования на изменяющиеся уставки.

Главная горелка для эффективного сжигания альтернативного топлива должна иметь многоканальную конструкцию (рис. 2). Подача в нее топлива осуществляется при помощи сжатого воздуха.

Рис. 2. Типичная многоканальная горелка печи

Рис. 2. Типичная многоканальная горелка печи.

Топливосжигающая система состоит из питающего бункера, в который топливо загружается с помощью весового дозатора. Выгружная труба питающего бункера является внутренней трубой горелки. Через канал между внутренней и наружной трубами подается первичное топливо. Дополнительное количе-ство воздуха (третичный воздух) вводится в горелку тангенциально.

Это обеспечивает образование стабильного горячего факела, температура которого регулируется количеством подаваемого третичного воздуха (с помощью заслонки). В том случае, если в трубе горелки повышается температура, течка подачи топлива поворачивается в сторону, а вход трубы горелки закрывается защитной крышкой.

Заключение

В прошлом использование твердых альтернативных видов топлива сводилось к их измельчению и сжиганию без учета того влияния, которое топливо оказывает на эффективность процесса сжигания. Поскольку условия эксплуатации цементных производств становятся более сложными, то особую важность приобретает обеспечение эффективного использования альтернативных видов топлива и проектирование соответствующего оборудования для их предварительной подготовки и подачи в топливосжигающее устройство.

Компания ATEC благодаря своему десятилетнему опыту работы по оптимизации топливосжигающих устройств, использующих альтернативные виды топлива, находится в уникальном положении для осуществления методического руководства и разработки комплексных технических решений в области обработки и дозирования альтернативного топлива, а также обеспечения оптимизации процессов сжигания такого топлива.


A TEC Production & Services 
Kasernstrasse 16-18, 3500 Krems, Austria
Контакт на русском языке: Петр Лаубе
Тел.: + 48 661 119 222
E-mail: piotr.laube.atec@wp.pl
www.atec-ltd.com

Использование опубликованных на сайте материалов допускается только с упоминанием источника (журнал «Цемент и его применение») и активной гиперссылкой на цитируемый материал.
Поделиться:  
Использование опубликованных на сайте новостных материалов допускается только с упоминанием источника (журнал «Цемент и его применение») и активной гиперссылкой на цитируемый материал.