替代燃料解决途径

2016-09-27陈友德

水泥技术 2016年4期

替代燃料解决途径

荷兰N+P回收利用公司，生产高质量的固体回收燃料，是欧洲最大的代用燃料供应企业之一。生产分解炉用热含量为16～19GJ/t的固体回收燃料，回转窑燃烧器用热含量为19～22GJ/t的固体回收燃料。此外，公司还生产一种称为Subcoal的颗粒衍生代用燃料。

图1　不可回收垃圾通过技术革新，生产出Subcoal衍生代用燃料

图2　荷兰N+P回收利用公司装备

Subcoal是一种高质量、废物衍生的代用燃料，通过专利技术将几种不可回收垃圾转为高质代用燃料，已在欧洲各地不同的水泥窑上使用。Subcoal粒径为8mm，具有较强的疏水性能，即使在水中浸泡两周，其物化性能也无较大变化，因而可在露天储存。其容重较常用的不可回收的纸塑料衍生燃料重些，约450kg/m3，运输费用也相对较低。

图3　确保Subcoal衍生代用燃料质量稳定的烘干装备

图4　ϕ8mm Subcoal衍生代用燃料

1　轮胎衍生燃料的替代选择

TDF（轮胎衍生燃料）是水泥工业使用最为普遍的代用燃料，随着市场价格上涨及其在水泥窑内燃烧时工艺性能问题的出现，生产取代轮胎的衍生燃料是有利的。

轮胎衍生燃料是高热值、高含硫、低氯的燃料。通常将其喂入窑系统的上升管道内，若喂入的废轮胎块太大，则在窑内形成不完全燃烧，易产生二氧化硫挥发，在窑尾和上升烟道形成结皮结圈堵塞及熟料大块问题。若废轮胎块太小，易随烟气后逸，在最低一级预热器内燃烧，形成操作问题。而Subcoal衍生代用燃料能在合适的位置快速燃烧，减缓轮胎衍生燃料所出现的问题。

通常，经切割入窑系统的轮胎碎片约40～50mm，在燃烧时易产生波动，所释放的能量不稳定，易使窑操作不稳定。而燃烧Subcoal衍生燃料，在最下一级预热器进行断面检测时，温度十分稳定。

轮胎内含有金属丝，碎片入窑后易形成球状，阻碍轮胎碎片入窑。生产表明，在24h内，连续稳定地将Subcoal衍生燃料喂入窑内，窑况十分稳定，燃料代用率达16%，上述情况经技术优化后还能有所改进。

Subcoal衍生燃料内所含的氯较TDF废轮胎碎片高，在窑内燃烧则产生氯结皮问题，在采用前需进行氯平衡计算。若氯含量超过设计要求，则应采取相应措施，如设置空气炮清除结皮。若氯含量过高影响熟料质量或生产，则需设置旁路放风，以减缓此类燃料燃烧产生的氯结皮、结圈问题。

2　共同研磨概念

近年来，一些水泥企业使用代用燃料取代原料使用的煤和石油焦，然而许多公司在使用代用燃料时，却发现代用燃料的物化性能和煤、石油焦有所差别，因而取代初期有一定的难度，往往需要投资改造或增加装备来满足生产需求。Subcoal衍生燃料的优点是，先将衍生燃料与煤混合，然后在N+P公司设计的磨机内进行粉磨，也可在水泥厂现有的球磨和辊式煤磨内进行粉磨，粉磨时的煤混合量随生产所需加入，因而在使用Subcoal衍生燃料过程中，可逐步增加其用量，能减缓生产过程中所出现的问题。