>> Cải tạo tăng năng suất lò nung xi măng (P1)
Buồng phân huỷ (Precalciner):
|
Hình 01: Đường cong S. |
Precalciner thực hiện việc nung bột liệu trước khi đổ vào lò quay; có tới 60 ÷ 70% tổng lượng nhiên liệu được sử dụng trong precalciner này.
Hiệu suất đốt cháy trong precalciner chịu tác động của nhiều thông số khác nhau, trong đó có các nhân tố quan trọng sau đây:
– Thời gian lưu giữ gió nóng cần thiết đủ để có thể đốt cháy hoàn toàn trong precalciner, có nghĩa là, vào khoảng 6 ÷ 8 giây phụ thuộc vào độ hoạt tính của nhiên liệu sử dụng.
– Nhiệt độ – khi bột liệu được gia nhiệt, quá trình nung không đột ngột diễn ra ở nhiệt độ đã được xác định. Quá trình này bắt đầu ở nhiệt độ khoảng 600 ÷ 700oC và kết thúc ở nhiệt độ khoảng 900 ÷ 1000oC, theo đường cong S (xem Hình 01). Hình dạng và vị trí chính xác của đường cong này có thể thay đổi tuỳ thuộc vào loại bột liệu sử dụng;
– Sự phối trộn đều nhiên liệu với khí ôxy có sẵn – sự phân tán tối ưu nhiên liệu vào trong trong dòng gió nóng là cần thiết;
– Lưu lượng hỗn hợp gió – khí phải phù hợp cho quá trình đốt cháy;
– Sự phân bố bột liệu trong zôn nung phải đạt tối ưu;
Precalciner mang lại một số lợi ích cơ bản như sau:
– Vận hành hệ thống nung clinker ổn định hơn do cải thiện được việc điều khiển lò thông qua hai điểm cấp và kiểm soát nhiên liệu riêng;
– Vận hành lò nung ổn định hơn nhờ việc kiểm soát được tình trạng bột liệu ở đầu vào lò;
– Giảm được tải trọng nhiệt trong zôn nung;
– Tính sẵn sàng của lò cao hơn;
– Tuổi thọ gạch chịu lửa trong zôn nung kéo dài hơn;
– Giảm thấp mức phát thải NOx;
Để đánh giá precalciner, phải dự tính được thời gian lưu gió trong tháp tiền nung và so sánh với thời gian lưu tiêu chuẩn là khoảng 6 ÷ 8 giây. Nếu thời gian lưu gió thấp hơn thời gian lưu tiêu chuẩn, thì các thay đổi dưới đây thường được khuyến nghị áp dụng:
– Kéo dài thêm precalciner;
– Lắp đặt precalciner mới có thiết kế phù hợp;
– Thay thế calciner kiểu SLC (Separate Line Calciner) hiện tại bằng calciner ILC (In Line Cal- ciner);
– Thay thế các vòi đốt precalciner hiện có bằng các vòi đốt mới.
Máy làm nguội clinker và quạt máy làm nguội:
Máy làm nguội clinker (kiểu ghi) là một thiết bị trao đổi nhiệt kiểu dòng chảy ngang làm nguội clinker nóng có nhiệt độ 1400oC xuống dưới 100oC và thu hồi nhiệt năng tỏa ra từ clinker.
Tải trọng riêng của các máy làm nguội kiểu ghi thế hệ mới nhất đáp ứng mức tiêu chuẩn 45 T/ ngày/m2, trong khi lượng gió cụ thể yêu cầu là khoảng 1,8 ÷ 2,0 Nm3/kg clinker.
Hệ thống ghi làm mát clinker.
Xem xét đánh giá máy làm nguội clinker sẽ dự tính được tải trọng máy làm nguội kiểu ghi và nhu cầu gió làm nguội cụ thể ở mức sản lượng đã được tăng lên và so sánh nó với mức tiêu chuẩn cho phép. Nếu như mức tải trọng trên máy làm nguội cao hơn mức tiêu chuẩn này, thì diện tích ghi làm nguội cần phải được tăng lên tương ứng cho đến khi mức tải trọng đạt dưới 45 T/ngày/m2.
Khi tiến hành nâng cấp máy làm nguội, các thay đổi dưới đây thường được khuyến nghị áp dụng:
– Tăng diện tích ghi làm nguội bằng cách lắp thêm một mô đun vào máy làm nguội hiện có hoặc tăng chiều dài máy làm nguội hiện có. Trong trường hợp kéo dài máy làm nguội thì có thể sẽ phải lắp thêm các quạt máy làm nguội;
– Lắp đặt các tấm ghi tĩnh cho 7 ÷ 8 hàng ghi đầu tiên trong các máy làm nguội kiểu cũ. Giải pháp này sẽ cải thiện được nhiệt độ gió hai và gió ba, và hiệu suất thu hồi nhiệt;
– Thay thế các tấm ghi cũ bằng các tấm ghi hiệu suất cao, thế hệ mới.
Ngoài ra, cần đánh giá độ ổn định cơ học của hệ thống ghi cũ, để thực hiện việc làm ổn định hệ thống ghi làm nguội khi làm việc ở mức công suất nâng cấp mong muốn.
Quạt tháp trao đổi nhiệt:
Các kết quả đo lường công nghệ sẽ hỗ trợ xác định lượng gió cụ thể (Nm3/kg-cl) tại đầu ra tháp trao đổi nhiệt. Lượng gió cụ thể tương tự sẽ được dùng làm cơ sở để xác định lượng gió ở mức sản lượng mục tiêu. Tất cả các thông số khác, như hàm lượng khí ôxy, lượng bụi hồi lưu và hiệu suất quạt gió tháp trao đổi nhiệt, phải được giữ nguyên không đổi.
Lượng gió cụ thể ở đầu ra tháp trao đổi nhiệt có thể biến động trong khoảng từ 1,4 ÷ 1,6 Nm3/kg, phụ thuộc vào thành phần nhiên liệu và lượng gió dư/giả trong hệ thống. Ví dụ, nếu lượng gió cụ thể (đang vận hành) tại đầu ra tháp trao đổi nhiệt là 1,5 Nm3/kg-cl, ở mức sản lượng là 7000 T-cl/ngày thì sẽ tạo ra lượng gió dự kiến là 593.750 Nm3/h (= 1,5 Nm3/kg-cl x 9500T-cl/ngày x 1000/24) khi công suất sản xuất được nâng lên 9500 T-cl/ngày.
Áp suất tĩnh cần thiết ở mức sản lượng mục tiêu có thể tính toán được theo công thức sau đây: P2/P1 = (Sản lượng 2/Sản lượng 1)2
Nếu như lượng gió và áp suất mong muốn nhỏ hơn giá trị thiết kế của quạt gió tháp trao đổi nhiệt hiện có, thì các thông số này sẽ phải đảm bảm thỏa mãn các yêu cầu mới. Nếu không, việc đặt nghiêng quạt gió tháp trao đổi nhiệt hiện có có thể nâng công suất lên được khoảng 5 ÷ 8 %. Một giải pháp khác đó là thay thế quạt gió hiện có bằng quạt mới, hiệu suất cao, có thiết kế phù hợp.
Quạt lọc bụi điện máy làm nguội:
Các kết quả đo lường công nghệ được sử dụng để xác định lượng gió cụ thể (Nm3/kg-cl) tại đầu ra máy làm nguội clinker, mà sau đó được sử dụng làm cơ sở để dự tính lượng khí thải ra của máy làm nguội ở mức sản lượng mục tiêu. Ví dụ, nếu lượng gió cụ thể (đang vận hành) tại đầu ra máy làm nguội là 1,1 Nm3/kg-cl, ở mức sản lượng là 7000 T-cl/ngày thì sẽ tạo ra lượng gió yêu cầu là 435.416 Nm3/h (= 1,1 Nm3/kg-cl x 9500T-cl/ngày x 1000/24) khi công suất sản xuất được nâng lên 9500 T-cl/ngày.
Mặt khác, áp suất tĩnh cần thiết ở mức sản lượng mục tiêu cũng có thể tính toán được theo công thức sau: P2/P1 = (Sản lượng 2/Sản lượng 1)
Tương tự như trường hợp quạt gió tháp trao đổi nhiệt, nếu lượng gió và áp suất mong muốn nhỏ hơn các giá trị thiết kế của quạt gió lọc bụi điện máy làm nguội hiện có, thì các thông số này sẽ phải đảm bảo thỏa mãn các yêu cầu mới. Nếu không, việc đặt nghiêng quạt gió máy làm nguội hiện có có thể tăng được công suất lên. Một giải pháp khác đó là thay thế quạt gió hiện có bằng một quạt mới, hiệu suất cao, có với thiết kế phù hợp.
Sử dụng các thiết bị có sẵn với công suất tối đa kết hợp với việc ứng dụng công nghệ mới có thể gia tăng đáng kể công suất của một nhà máy.
Việc cải tạo nâng cao công suất cho một nhà máy xi măng hiện có sẽ hỗ trợ giảm thiểu các chi phí đầu ra. Việc khai thác sử dụng các thiết bị hiện có với công suất tối đa, kết hợp với việc ứng dụng công nghệ mới có thể gia tăng đáng kể công suất của một nhà máy xi măng. Ngoài ra, việc tối ưu hóa vận hành nhà máy và lắp đặt các chi tiết thiết bị đạt hiệu quả về năng lượng có thể cải thiện thêm hiệu quả bảo toàn năng lượng và nâng cao năng lực tổng thể của nhà máy.
(Hết)
ximang.vn
