一、技術名稱:新型干法水泥窯生產運行節能監控優化系統技術
二、技術所屬領域及適用范圍:建材行業 新型干法水泥生產線
三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀
目前,我國新型干法水泥生產線約1500條以上,2010年產量達到18.6億t,耗煤超過3億t,約占全國煤炭消耗的8%左右。水泥窯爐控制方法,一般采用操作工人憑經驗觀察,根據觀察結果來確定處理,難以精確控制水泥窯爐的溫度和其他參數,不僅直接影響水泥熟料的質量,而且造成能源的極大浪費。目前該技術可實現節能量8萬tce/a,CO2減排約21萬t/a。
四、技術內容
1.技術原理
利用氣體采樣裝置采集水泥窯爐廢氣,根據廢氣成分計算燃燒狀態和能源消耗并利用專家系統提供操作指導。集成3G、SHDSL、ZigBee等通信技術,構建包括生產現場、中控室、數據中心和數據用戶的大規模節能減排監測網絡,將采樣原始數據和分析結果發布到網絡上;以多種形式的媒體承載信息,使企業技術和管理人員能夠用計算機、掌上電腦和移動電話等各種終端裝置隨時、隨地、隨身獲取所需要的最新信息,并根據這些信息調控生產工藝參數。
2.關鍵技術
(1)采用計算機系統分析水泥生產廢氣成分,判斷窯爐燃燒狀態,指導生產操作的節能監控技術;
(2)大規模的水泥生產節能減排監測網絡技術。
3.工藝流程
該技術的系統流程見圖1。
圖1 新型干法水泥生產節能監控優化系統流程圖
五、主要技術指標
2500t/d以上新型干法水泥窯熟料的平均燒成熱耗可降低70kcal/kg.cl。
六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀
該技術于2009年取得國家專利,并獲得了相關計算機軟件著作權,2011年5月通過了中國建筑材料聯合會組織的技術鑒定。目前,該技術已先后在冀東水泥有限公司唐山一廠、唐山二廠、承德冀東水泥有限公司、承德天寶水泥有限公司等企業投入應用,使應用單位的水泥生產熟料熱耗由800 kcal/kg.cl左右,降低到到約730kcal/kg.cl,節能效果明顯。
七、典型應用案例
典型用戶:冀東水泥有限公司唐山一廠、唐山二廠、承德冀東水泥有限公司、承德天寶水泥有限公司
典型案例1
建設規模:4500t/d新型干法水泥生產線。主要技改內容:窯尾煙室安裝高溫氣體 分析裝置,預熱器出口安裝中溫氣體分析裝置,現場安裝數據采集器和工控機,中控 室安裝工控機,數據中心安裝服務器,F場工控機和中控室工控機之間通過企業局域
網通信,中控室和數據中心通過互聯網通信,主要設備包括氣體采樣裝置,氣體分析 儀、工控機(2臺),數據采集器,服務器。節能技改投資額98萬元,建設期1個月。 每年可節能13500tce,年節能經濟效益為800萬元,投資回收期2個月。
典型案例2
建設規模:4000t/d新型干法水泥生產線。主要技改內容:窯尾煙室安裝高溫氣體 分析裝置,預熱器出口安裝中溫氣體分析裝置,現場安裝數據采集器和工控機,中控 室安裝工控機,數據中心安裝服務器,F場工控機和中控室工控機之間通過無線數傳
電臺通信,中控室和數據中心通過無線公用網絡通信,主要設備包括氣體采樣裝置,氣體分析儀、工控機(2臺),數據采集器,服務器,ZigBee數傳電臺,GPRS數傳電臺等。節能技改投資額99萬元,建設期1個月。每年可節能12000tce,年節能經濟效益700萬元,投資回收期約1.5個月。
八、推廣前景及節能減排潛力
預計未來5年,該技術可在全國的新型干法生產線上推廣達10%,約可應用于100條4000t/d新型干法水泥生產線,形成的年節能能力可達50萬tce,年減排能力約132萬tCO2/a。
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