Le processus de production du ciment recherche continuellement l'innovation et l'optimisation. L'introduction d'un préchauffeur de four à ciment à 7 étages soulève des questions importantes. Que signifie ce changement ? Quelles sont les opportunités et les défis qu'il apportera à ciment entreprises ?
I. Avantages du préchauffeur de four à ciment à 7 étages
(A) Des économies d'énergie significatives
Le préchauffeur de four à ciment à 7 étages fait passer la hauteur totale d'environ 105 mètres dans un système à 5 étages à 135 mètres. Cette augmentation de la hauteur permet d'améliorer l'efficacité énergétique. La température de sortie du premier étage d'un préchauffeur à 5 étages est généralement comprise entre 310 et 330°C. En revanche, un préchauffeur à 7 étages peut abaisser cette température à 180-200°C. Cet ajustement permet de réduire la consommation de charbon standard de 98-102 kg à moins de 90 kg. Pour les cimenteries dont le coût du charbon est élevé, il s'agit d'une mesure d'économie précieuse. En outre, le fait d'utiliser moins de charbon réduit les émissions de carbone, ce qui aide les entreprises à respecter les futures normes environnementales.
(B) Amélioration de l'efficacité de la séparation
Le préchauffeur de four à ciment à 7 étages présente également une meilleure efficacité de séparation par rapport au système à 6 étages. Dans un préchauffeur cyclonique à 5 étages, l'efficacité de la séparation au premier étage est d'environ 92%, n'atteignant que 95% dans le meilleur des cas. Cette inefficacité entraîne une perte importante de matières premières. En revanche, le système à 6 étapes a une consommation spécifique de matière d'environ 1,55 à 1,58. Le préchauffeur à 7 étages peut améliorer cette consommation pour atteindre 1,49 à 1,52. Une plus grande efficacité de séparation réduit la consommation d'énergie et stimule l'efficacité globale de la production.
(C) Soutien à la combustion de carburants alternatifs et aux émissions ultra-faibles
Combustion optimisée des carburants alternatifs: L'étage supplémentaire du préchauffeur permet une meilleure combustion des combustibles alternatifs. Cette amélioration garantit que ces combustibles brûlent plus complètement, maximisant ainsi l'utilisation de l'énergie. Elle réduit également l'impact sur les équipements SCR et baghouse, prolongeant ainsi leur durée de vie.
Efficacité améliorée des émissions ultra-faibles: L'efficacité de collecte élevée du préchauffeur à 7 étages affecte positivement les systèmes SCR. Des gaz de combustion stables et à faible concentration de poussière pénètrent dans le système SCR, ce qui améliore l'efficacité du catalyseur. Cela aide les cimenteries à atteindre et à maintenir des objectifs d'émissions ultra-faibles, en se conformant à des réglementations environnementales plus strictes.
(D) Avantages d'une conception à faible perte de charge (nouvelles lignes de production)
Les nouvelles lignes de production utilisant des préchauffeurs de four à ciment à 6 ou 7 étages bénéficient d'une conception à faible perte de pression. Le système de prédécomposition redessiné minimise la résistance. La chute de pression de chaque étage peut être contrôlée entre 600 et 800 Pa. Lorsque la ligne de production atteint le taux d'alimentation prévu, la chute de pression à la sortie du premier étage reste inférieure à 5500 Pa. Même avec une surproduction de 20%, la perte de charge peut rester inférieure à 6500 Pa. Des pertes de charge plus faibles réduisent la consommation d'énergie des ventilateurs à haute température et diminuent les coûts d'exploitation à long terme.
(E) Avantages liés à l'élimination de la tour d'humidification
La température de sortie plus basse du préchauffeur à 7 étages permet de supprimer la tour d'humidification. Ce changement simplifie le processus et élimine les opérations de pulvérisation d'eau. Lorsque la chaudière de préchauffage ne fonctionne pas, les opérateurs peuvent gérer la dépoussiéreurLa température de l'eau peut être réduite de façon efficace. Cette réduction de l'équipement diminue les risques de corrosion et améliore la fiabilité du système.
II. Les défis du préchauffeur du four à ciment à 7 étages
(A) Augmentation des coûts et des difficultés de construction
Le passage d'un préchauffeur à 5 étages à un préchauffeur à 7 étages augmente les coûts d'investissement. La hauteur du châssis et de l'équipement complique l'installation. Cette complexité nécessite plus de ressources pour le levage de l'équipement et une installation précise, ce qui entraîne un allongement des délais du projet et une pression financière accrue.
(B) Impact sur le séchage des matières premières
La température plus basse de la première phase signifie que la chaudière de préchauffage de la queue du four a une température d'entrée d'environ 200°C et une température de sortie aussi basse que 120°C. Si les matières premières ont un taux d'humidité élevé, l'usine peut avoir du mal à atteindre ses objectifs de production. Pour répondre aux besoins de séchage, les entreprises peuvent être amenées à augmenter la charge des ventilateurs à haute température, ce qui augmente la consommation d'énergie et affecte la stabilité de la production.
(C) Réduction de la production d'électricité à partir de la chaleur résiduelle
L'abaissement de la température des gaz de combustion de la queue du four entraîne une diminution de la production d'électricité à partir de la chaleur perdue. La température passe de 35-40°C dans un système à 5 étages à 22-24°C par tonne de clinker dans un système à 7 étages. Bien que le préchauffeur à 7 étages permette de réaliser des économies d'énergie, la réduction de la production de chaleur résiduelle se traduit par une baisse du rendement de la récupération d'énergie. Les entreprises doivent optimiser leurs stratégies de gestion de l'énergie pour trouver de nouvelles sources d'énergie.
(D) Défis liés au contrôle de la température des gaz de combustion
Pour répondre aux exigences environnementales, sac de dépoussiérage est utilisé à la tête et à la queue du four. Si la chaudière à chaleur perdue ne peut pas fonctionner simultanément, la production journalière maximale d'un système de four à 6 étages ne peut atteindre que 60-70% de sa capacité nominale. Même avec des ajustements tels que de petits tirages ou des couches plus épaisses, les températures des gaz de combustion peuvent dépasser les limites, risquant d'endommager les filtres à manches et d'augmenter les coûts de maintenance.
(E) Coûts élevés de la modernisation des anciennes lignes de production
Les fours à ciment existants sont confrontés à des coûts de modernisation élevés. Chaque étage d'une ancienne ligne de production subit généralement une chute de pression d'environ 1200 Pa. La mise à niveau vers un préchauffeur à 7 étages nécessite des modifications pour obtenir une conception à faible chute de pression. Si les entreprises ajoutent un étage sans moderniser le dépoussiéreur, la résistance du système augmentera, ce qui fera grimper en flèche les coûts d'exploitation.
III. Conclusion et perspectives
En résumé, le préchauffeur de four à ciment en 7 étapes offre des avantages significatifs en matière de réduction de la consommation d'énergie, d'amélioration de l'efficacité de la séparation, de soutien aux applications de combustibles alternatifs et d'obtention d'émissions ultra-faibles. Cependant, il présente également des défis, notamment des coûts de construction élevés et des impacts sur le séchage des matières premières et la production d'électricité à partir de chaleur résiduelle.
Pour les nouvelles lignes de production, adopter la conception à faible perte de charge des préchauffeurs à 6 ou 7 étages est judicieux. Ce choix permet aux entreprises de bénéficier des avancées technologiques tout en évitant les complications et les augmentations de coûts. Pour les entreprises de lignes de production existantes qui envisagent une mise à niveau, une évaluation approfondie des conditions de production, des coûts énergétiques, des exigences environnementales et des budgets est essentielle pour prendre des décisions éclairées.
À mesure que l'industrie du ciment progresse et fait face à des exigences environnementales plus strictes, le préchauffeur à 7 étages est susceptible de réaliser d'autres percées.
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