农作物秸秆在水泥焚烧替代燃料应用中的关键问题探讨-论文.pdf

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1、

2、稃一上—捧建材t露l一农作物秸秆在水泥焚烧替代燃料应用中的关键问题探讨上海建筑材料集团水泥有限公司卢波马勇张建国水泥行业是我国节能减排的重点行业之一，利用1．2秸秆成型燃料与水泥窑用煤的区别生物质能源代替煤炭是水泥行业的发展趋势之一。生(1)含碳量少物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能秸秆燃料中含碳量最高的也仅有50％左右，相当量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来于生成年代较短的褐煤的含碳量，特别是固定碳的含源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态量明显比煤炭少，因此生物质燃料热值较低。和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，(

3、2)挥发分较多同时也是唯一一种可再生的碳源。农作物秸秆就是生秸秆燃料中的挥发分明显较多，主要为低分子的物质能的一种，它在燃烧过程中排放的二氧化碳同其碳氢化合物，到一定温度后热分解而析出挥发物，所以生长时吸收的二氧化碳达到碳平衡，具有二氧化碳零生物质燃料易被引燃，燃烧初期，挥发物析出量较大，排放。我国是农业大国，每年秸秆产生量约为7亿吨左在空气和温度不足的情况下易产生黑色火焰。右，加快推进农作物秸秆的资源化综合利用，对促进资(3)热值较低源节约、环境保护具有重大意义。秸秆燃料含氧量较多，使得生物质燃料热值低，低据统计，上海市粮油作物秸秆产生量约为130万位热值约3800k

4、cal／kg，但易于引燃，燃烧时可相对减吨，在地域上主要分布在崇明县、金山区、奉贤区等远少供给空气量。郊地区。其中，麦子秸秆产生量约为24．62万吨，水稻秸(4)密度小秆产生量约为91．89万吨，油菜秸秆产生量约为l3．16秸秆燃料的密度明显较煤炭低，质地比较疏松，因万吨。如果水泥行业能够利用其中的一半作为替代燃成型方式的不同，密度在0．8g／cm-1_3g／cm。范围内。但料，相当于可节约用煤30万吨，直接或间接地少向是易于燃烧和燃尽，灰烬中残留的碳量比煤灰少。大气排放二氧化碳45万吨、二氧化硫1200吨和粉(5)含硫低尘3000吨。秸秆燃料中含硫量一般小于0．2％，

5、燃烧时不必设1秸秆成型燃料的特点置单独的脱硫装置。1．1秸秆成型燃料成分分析(6)含氮量低秸秆成型燃料干物质元素组成有碳、氢、氧、氮、硫、秸秆中蛋白质、脂肪、植物碱、叶绿素等含有氮，氮磷、钾、钠、钙、镁、硅、氯等，几乎包括了土壤和水体中含量一般在1％以下，影响不大。的所有元素，其中硫含量0．08％～0_3％，碱金属含量(7)CO零排放1％～10％生物质燃烧所释放出的CO与其生长时通过光合表1金山区秸秆成型燃料的工业分析和元素分析作用所吸收的CO相当，当不考虑运输排放时，CO零排放。工业成分分析％元素组成％低位样品挥发固定热值2秸秆成型燃料在水泥窑中的应用水分灰分分碳CH

6、SNPK20kJ／kg2．1水泥窑用煤特点水泥回转窑系统在煅烧熟料时对火焰有着严格的秸秆3．6111．O778．6816_39483O530O．O90．810．159．9316176要求：科技刖(1)火焰温度要求在1700oC以E，以保证物料能沿达到1450的熟料生成温度；(2)火焰形状合理．以保证窑内温度分布恰当合理，新这就要求煤粉燃烧速度可控；闻(3)煤炭中硫含量较低．一般要求不超过2％。信只有这样，才能使水泥窑产量高，水泥产晶质量稳图1秸秆生产设备和秸秆燃料产品息定，耐火砖使用寿命长。2．2万安公司水泥生产r艺海万安华新水泥公司是l500tld新型干法水泥生产线。

7、陔企业早期为湿法长窑，80年代由丹麦FLSmidth公司改造为干法预热器窑。2010年，万安水泥P11公与天津水泥l业设计研究院有限公叫合作，在窑____尾塔架外增加流态化分解炉，闷的是协同处理废弃物，环产量不要求增加太多，所以流态化分解炉不是按正常保的新型干法分解炉没计，而是适增加了塔内容积。与表2万安公司水泥生产线规格参数图2秸秆燃料固化成型及水泥窑焚烧工艺1】名称单位规格参数2．4水泥窑焚烧秸秆燃料试验能规格m中3．5X88秸秆燃料经过输送、计量后直接喂人流态化分解有效内表面积m2纛846炉焚烧。流态化分解炉设有喂煤装置，煤粉与炉底进入回转窑有效内容积m3647的

8、三次风混合后燃烧放热，炉内温度一般在850～斜度％3．5900oC，C3下料管设分料装置将～部分生料喂人流态转速r／m113O_3～3．0化炉分解，以调节分解炉温度。试验期间，流态化炉可型式流态化炉正常稳定运行，炉底未现压床现象，炉内温度、压力分解炉规格中3ooO可正常控制。从气体成分看，秸秆燃料进入分解炉后，型式四级旋风式窑尾烟室竖烟道出门(即C4旋风筒人口)CO含量Cln1ml一40o0<0．03％，预热器口CO含量<0．18％，没有现不完全预热器C21一40o0燃烧现象，分解炉升温较快，可通过减少用煤量和分料C3mml一4ooO阀开