專利名稱：電廠爐膛生產(chǎn)水泥的配方及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是熱能動(dòng)力專業(yè)和硅酸鹽水泥專業(yè)的交叉學(xué)科技術(shù)。燃煤火力電廠爐膛具有與水泥廠的窯不同的溫度場(chǎng)特性、流動(dòng)場(chǎng)特性等物理化學(xué)特性，電廠爐膛的水泥生產(chǎn)方式需要與波特蘭水泥生產(chǎn)不同的配料方法和生產(chǎn)工藝。本技術(shù)適用于干排灰煤粉噴燃爐。
二.技術(shù)背景目前燃煤電廠的燃燒技術(shù)存在以下兩大問題A.污染環(huán)境問題日趨嚴(yán)重。不能徹底干凈的將灰渣利用就需大量的土地來堆放灰渣污染環(huán)境。目前的脫硫工藝因其昂貴的投資和較高的運(yùn)行費(fèi)用而不能有效的推廣，此種燃燒技術(shù)也是造成酸雨污染環(huán)境的主要原因。
B.煤種適應(yīng)性差是此種燃燒技術(shù)的一大弱點(diǎn)，低灰熔點(diǎn)的煤易造成爐膛結(jié)渣危及爐膛安全。高硫煤污染環(huán)境。煤矸石因不經(jīng)濟(jì)而被拋棄。
目前常規(guī)水泥燒成技術(shù)存在以下一些問題(一)能耗高。
(二)石灰石資源消耗高，消耗粘土。
(三)燒成溫度較低，水泥質(zhì)量有待提高。
(四)窯內(nèi)易結(jié)大塊，危及窯的安全運(yùn)行。
(五)熟料易結(jié)大塊。
目前，已有電廠煤粉爐膛生產(chǎn)水泥。
某電廠是一座干排灰的煤粉四角噴騰爐，該廠原煤中含有碳酸鈣夾層，相當(dāng)于原煤中摻有石灰石，由于是天然生成的夾層，石灰石在煤層中分布很不均勻，其煤灰中CaO含量波動(dòng)在25％～50％。即使在這種原煤條件下，鍋爐出力正常，運(yùn)轉(zhuǎn)正常，并已穩(wěn)定運(yùn)行10余年，成功地生產(chǎn)了10余年325號(hào)純粉煤灰水泥。
國外某研究者的生料的組成為kst＝73.0(相當(dāng)于KH＝0.67)、SM＝2.80、IM＝1.70，此組成預(yù)期水泥熟料中幾乎沒有硅酸三鈣礦物，而只應(yīng)有液相和硅酸二鈣，但從高速升溫的高溫顯微鏡下于1350～1400℃以及1450℃下，觀察到了液相、阿利特、貝利特等礦物，幾乎同時(shí)在極短時(shí)間內(nèi)就生成了上述礦物。
國內(nèi)有學(xué)者在一臺(tái)干排的四角噴騰煤粉鍋爐內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)生產(chǎn)將石灰石和外加劑在球磨機(jī)中單獨(dú)粉磨，細(xì)度達(dá)到R90＜10％(0.09mm篩篩余)，按比例喂入電廠鋼球式磨煤機(jī)，使混合料(混合煤粉)的細(xì)度達(dá)R90＜8％～10％，經(jīng)電廠原來的煤粉噴射系統(tǒng)噴入煤粉鍋爐內(nèi)燃燒，從鍋爐尾部灰斗收下來的即為粉煤灰水泥熟料，再加上石膏等外加劑一起粉磨后，即成功地生產(chǎn)出了425號(hào)以上水泥。
以上的事實(shí)表明，在電廠爐膛內(nèi)確實(shí)能夠生產(chǎn)出水泥來。目前存在的問題是電廠爐膛水泥生產(chǎn)的配方和工藝問題。許多事實(shí)已經(jīng)證明常規(guī)水泥配方已經(jīng)不適用于爐膛水泥。生產(chǎn)設(shè)備和原料的顯著不同，爐膛水泥生產(chǎn)迫切需要解決配方和工藝問題。
三.

發(fā)明內(nèi)容
(一)前言本發(fā)明是在分析和研究常規(guī)水泥燒成理論的基礎(chǔ)上，結(jié)合電廠煤粉鍋爐燃燒特點(diǎn)，結(jié)合電廠煤粉爐膛水泥燒成實(shí)踐，提出了一套電廠煤粉爐膛生產(chǎn)高質(zhì)量水泥的技術(shù)方案。并可以解決二氧化硫排放、爐膛結(jié)渣、灰渣排放等問題。我經(jīng)過六年多的理論分析和實(shí)踐總結(jié)，認(rèn)為這是一項(xiàng)清潔環(huán)保、經(jīng)濟(jì)高效的煤炭燃燒技術(shù)和水泥燒成技術(shù)。應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)能夠給火力發(fā)電企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。這是人類對(duì)煤炭的認(rèn)識(shí)又前進(jìn)了一步。
(二)新法水泥的配料方法如下根據(jù)煤中的SiO2含量來確定所需混入的CaCO3量。根據(jù)的反應(yīng)方程式是如下兩個(gè)(1)式；(2)式。
(1)號(hào)反應(yīng)的產(chǎn)物為硅酸三鈣(阿利特)；(2)號(hào)反應(yīng)的產(chǎn)物為硅酸二鈣(貝利特)。
此新法水泥的配方比波特蘭水泥生產(chǎn)的配方簡便。也就是在煤中混入的石灰石與煤中的二氧化硅的摩爾比為3∶1到2∶1。所需石灰石量小于常規(guī)水泥的配方。
(三)生產(chǎn)工藝及其燒成過程A.配料和混合已經(jīng)過破碎或經(jīng)過粗磨的石灰石與原煤在煤場(chǎng)按以上比例配料均化后，由輸煤皮帶送入煤倉，共同經(jīng)磨煤機(jī)磨制成粉，由一次風(fēng)經(jīng)噴燃器送入爐膛。為了提高均化效果，應(yīng)在煤場(chǎng)對(duì)煤和石灰石一起進(jìn)行破碎提高顆粒的均勻度。
B.燒成過程解析a.石灰石的煅燒干法煙氣脫硫技術(shù)研究表明，石灰石煅燒過程被認(rèn)為是CaCO3顆粒在高溫下的一個(gè)瞬時(shí)的分解表面反應(yīng)。
一進(jìn)入爐膛，CaCO3粉粒受高溫輻射等其它傳熱方式以104～106℃/s的加熱速度由表及里的被加熱，二氧化碳?xì)怏w高速溢出，石灰石粉粒會(huì)發(fā)生爆裂，大顆粒爆裂成小顆粒。小顆粒由于比表面積大，分解完全，有益于熟料的化合，也有益于水泥的質(zhì)量。CaCO3由外到里進(jìn)行分解。Borgwardt(1985)從他的夾帶流反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在1000℃對(duì)于10μm的石灰石顆粒，90％的煅燒早在0.25s前就已完成。Roman等人(1984)報(bào)道對(duì)于石灰石，80％的煅燒在0.2～0.5s內(nèi)完成。高溫顯微鏡觀測(cè)表明，石灰石分解而成的渣粒中，存在著由50μm顆粒分裂成的10～20μm碎屑，它們之間有寬1～2μm的縫隙。煅燒動(dòng)力學(xué)影響新生CaO的比表面積和孔隙率。Borgwardt(1985)發(fā)現(xiàn)CaCO3分解之時(shí)，CaO有最小的顆粒尺寸和最大的比表面積，在給定溫度下，為獲得最大的表面積，煅燒速率必須最大，這能用閃煅燒法達(dá)到，最大的表面積從90～133m2/g已見報(bào)道。
隨升溫速度升高，CaCO3分解活化能降低，CaCO3分解速度大大加快，分解單位熱耗降低。試驗(yàn)表明，當(dāng)升溫速度從10℃/min提高到600℃/min，分解活化能從198.16kJ/mol降至135.78kJ/mol，降低了31.48％；分解速度提高了17～43倍；分解熱耗從1969kJ/kg熟料降低至1788kJ/此熟料，下降了9.20％。碳酸鈣在894℃分解吸熱約為1645KJ/Kg。這些是石灰石在爐膛內(nèi)分解的有利因素。
另外，還有不利于石灰石分解的因素。
煤中碳燃燒生成新生CO2的濃度對(duì)石灰石分解影響較大，起到抑制石灰石分解的作用。一方面，在煤粉燃燒初期，不會(huì)因?yàn)槭沂姆纸舛者^多的熱量；另一方面，石灰石在更高的溫度下分解或直接反應(yīng)，吸收的熱量更少；而且可以防止新生CaO燒死。實(shí)踐表明，一定濃度的石灰石能使火焰更加明亮，火焰溫度更高。
石灰石晶體具有菱面體結(jié)構(gòu)，剛分解后的新生態(tài)氧化鈣來不及晶格的重新排列，暫時(shí)保留菱面體結(jié)構(gòu)。同時(shí)因CO2的高速逸出而使新生態(tài)氧化鈣晶體產(chǎn)生空穴、溝槽，造成晶格缺陷，故表現(xiàn)出很強(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)能力。保留菱面體結(jié)構(gòu)的新生CaO表現(xiàn)出強(qiáng)堿性和強(qiáng)吸收性，在高溫下電離帶正電荷。
b.煤粉燃燒一進(jìn)入爐膛，煤粉顆粒受高溫輻射等其它傳熱方式的加熱，隨著揮發(fā)分的燃燒對(duì)顆粒的加熱，和隨后的炭的燃燒加熱，粒子溫度急劇升高，此時(shí)燃燒的煤粉粒子表面溫度可以達(dá)到2000℃(目前大型爐膛內(nèi)火焰溫度可達(dá)1700℃，回轉(zhuǎn)窯火焰溫度達(dá)1800℃，這是火焰平均溫度，低于煤粉粒子表面溫度)。在這樣高的溫度下，煤粉顆粒中的SiO2、Fe2O3、Al2O3等呈熔液態(tài)，粒子中的酸性氧化物二氧化硅表現(xiàn)出很強(qiáng)的活性，既酸性，粒子中的中性氧化物Fe2O3、Al2O3表現(xiàn)為中性。因而在周圍CaO提供的堿性氣氛下，燃燒中的煤粉顆粒表現(xiàn)為酸性。
SiO2熔點(diǎn)為1728℃。通常二氧化硅氣化溫度相當(dāng)高，達(dá)2230℃。但是，當(dāng)煤粉火焰中存在著硫、碳或碳?xì)浠衔飼r(shí)，石英和其他硅化合物可在1550℃～1600℃還原成SiO、SiS、SiS2等氣態(tài)中間產(chǎn)物。如在高溫碳的作用下發(fā)生以下反應(yīng)一氧化硅氣化溫度低，容易揮發(fā)。從燃燒的煤粉粒子中揮發(fā)出的一氧化硅不穩(wěn)定，繼續(xù)跟氧反應(yīng)復(fù)合為氣態(tài)的二氧化硅或煙霧顆粒，粒徑在0.015～0.5μm之間。氣態(tài)二氧化硅具有強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)能力(即酸性)和穿透力，在高溫下電離帶負(fù)電荷。
c.化合—?dú)夤谭磻?yīng)、液固反應(yīng)火焰中，灰粒之間的平均距離通常在10～100μm之間。由于正負(fù)極性電荷的吸引、布朗運(yùn)動(dòng)和氣流的旋轉(zhuǎn)攪拌這兩種粒子碰撞、吸附。微顆粒SiO2穿透進(jìn)入新生CaO孔隙內(nèi)，堿性氧化物CaO與酸性氧化物SiO2迅速化合，CaO礦粒表層晶格的空穴首先被氣態(tài)二氧化硅填入，隨后外層高濃度的二氧化硅向CaO礦粒內(nèi)部擴(kuò)散，直到CaO礦粒形成新的晶體——硅酸三鈣晶體(簡寫為C3S)并放出熱能，釋放的能量跟反應(yīng)物的活性成正比，CaO與石英砂在1300℃反應(yīng)生成C3S放熱為465KJ/Kg。釋放的熱量又促進(jìn)了未反應(yīng)的SiO2和CaO的反應(yīng)能力，直到全部SiO2被CaO吸收。若CaO量不足或物料混合不均勻則有C2S生成。
快速升溫時(shí)，CaCO3在分解的同時(shí)，一部分可以直接參與熟料形成的固相反應(yīng)。通過熱力學(xué)分析、X-ray衍射和高溫顯微鏡的研究，發(fā)現(xiàn)CaCO3存在時(shí)，與SiO2、C2S反應(yīng)形成C2S、C3S比CaO與SiO2等反應(yīng)生成C2S、C3S容易，而且還存在C3S與SiO2反應(yīng)生成C2S的條件。其反應(yīng)式可以表示如下(1)(2)(3)
(4)上述反應(yīng)式(2)和式(4)一般不易為人們所理解，但實(shí)際在快速升溫條件下，在高溫顯微鏡(快速升溫型)下確實(shí)看到了上述反應(yīng)過程。St.Chromy等人和黃文熙等人的研究證實(shí)了上述反應(yīng)的存在。
d.Fe2O3、Al2O3的粘附和滲透燃燒著的煤粒中呈熔融態(tài)的Fe2O3、Al2O3對(duì)CaO是可粘的，而與焦炭表面之間卻有較大的接觸角，是不可粘的。熔融態(tài)的Fe2O3、Al2O3脫離焦炭，附著在阿利特晶體表面。而焦炭沒有了熔液的包圍，更有利于煤粉燃盡。
在1500℃，50μm顆粒的CaO被液相的Fe2O3溶解的時(shí)間需1.7分鐘，而C3S、C2S、CaO在爐膛內(nèi)停留時(shí)間只有3～5秒，因而在爐膛內(nèi)快速冷卻區(qū)域，熔融態(tài)Fe2O3、Al2O3包圍的熟料，在帶缺陷的晶體C3S、C2S還未被Fe2O3溶解之前，即被快速冷卻。一部分Fe2O3、Al2O3滲入到C3S、C2S內(nèi)部，填補(bǔ)初生的C3S、C2S晶格中的空隙。煤粉和石灰石粉混合不均勻或石灰石過量，就會(huì)造成因過量石灰石吸收Fe2O3和Al2O3而生成C3A和C4AF。但是這也是調(diào)整爐膛水泥性能的一個(gè)方法。
e.熟料的冷卻和收集熟料的比密度大于3，遠(yuǎn)大于無石灰石摻燒的煤灰粒子密度。熟料容易擺脫在氣流中的漂浮，下落。且熟料粒子內(nèi)部的C3S熔點(diǎn)大于2050℃，是高熔點(diǎn)的晶體。急劇冷卻的熟料中，有部分大顆粒的熟料(熟料粘連而成)會(huì)落到爐底渣斗，其余部分熟料會(huì)被煙氣帶出爐膛出口繼續(xù)冷卻，在省煤器灰斗降落，或被除塵器捕獲。少量的極細(xì)熟料進(jìn)入煙囪成為脫硫劑。
石灰石是一種具有微晶或隱晶結(jié)構(gòu)的致密巖石。新法水泥熟料中的C3S、C2S由于其特殊的生產(chǎn)工藝，繼承了石灰石的微晶和隱晶結(jié)構(gòu)而且具有晶格缺陷。新法水泥是在更高的溫度(1550℃以上)下生成，而且急燒急冷。因而此種水泥符合高強(qiáng)度的水泥的要求。由于C3A生成少，此種水泥水化熱低。
C.生產(chǎn)上需控制的幾大要素經(jīng)過以上燒成過程的解釋，不難看出，以下幾個(gè)因素將對(duì)新法水泥的質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。
1.石灰石配料比例。CaO與SiO2的摩爾比應(yīng)在3∶1到2∶1之間，熟料為C3S和C2S共存。對(duì)一定的爐型和煤種，熟料質(zhì)量首先隨石灰石配料比例提高而提高，再提高石灰石的配比將影響火焰溫度和著火穩(wěn)定性，熟料質(zhì)量反而下降。
2.火焰溫度。熟料的質(zhì)量隨火焰溫度提高而提高；火焰溫度對(duì)提高SiO2的反應(yīng)活性和C3S的合成率起關(guān)鍵作用。宏觀上，在石灰石量充足(與二氧化硅的摩爾比為3∶1時(shí))，只有當(dāng)火焰溫度高于1728℃(二氧化硅的熔點(diǎn))后，所有的二氧化硅都有了自由活性，才有可能使煤灰份中的二氧化硅完全化合為C3S。
3.升溫速度和降溫速度越快，熟料質(zhì)量越高。
4.粉磨細(xì)度。生料粒徑越小，化學(xué)反應(yīng)越充分，合成率越高，熟料質(zhì)量越高。
5.物料混合均勻度。煤粉和石灰石粉混合不均勻，就會(huì)造成因局部過量石灰石吸收Fe2O3和Al2O3而過多的生成C3A和C4AF影響質(zhì)量，局部石灰石欠量而生成低質(zhì)熟料。
6.爐型。矮胖型爐膛有利于火焰溫度和降溫速度的提高。瘦長型爐膛提供較長的反應(yīng)時(shí)間，但也容易造成已合成的C3S被Fe2O3溶解。由于大型爐膛可以提供較高的反應(yīng)溫度和合理的反應(yīng)時(shí)間，所以大型爐膛比小型爐膛在生產(chǎn)新法水泥上有優(yōu)勢(shì)。
7.煤種。含灰份越少，需石灰石量就越小，因而可以通過增加石灰石量來提高水泥質(zhì)量，但水泥產(chǎn)量低；煤化程度越高，粘土在炭中擴(kuò)散就越充分，在生產(chǎn)中SiO2的揮發(fā)率就會(huì)越高；煤灰分中含SiO2越高、Fe2O3、Al2O3越少，SiO2就越容易揮發(fā)擴(kuò)散，化學(xué)反應(yīng)就越充分；煤中原本含有的CaO一般是以碳酸鹽(即石灰石)形式存在，硫酸鹽含量在多數(shù)煙煤中是忽略不計(jì)的，CaO數(shù)量較大可以減少外加的石灰石量。D.對(duì)電廠的影響以一臺(tái)600MW鍋爐為例。
這里解釋一下C3S合成率(K)的概念熟料中合成為C3S的二氧化硅量與二氧化硅總量的比值。
假設(shè)鍋爐所燒煤種，含灰量A＝19.77％，灰中含SiO2＝50.41％。一臺(tái)爐子帶額定負(fù)荷耗煤量為246.59t/h左右。既有SiO2＝246.59×19.77％×50.41％＝24.58t/h，如果生產(chǎn)水泥，設(shè)C3S合成率為K＝0.5，需碳酸鈣量為61.45+40.97＝102.42t/h
300 60 228 13261.45 12.2946.702 27.038
200 60 172 8840.97 12.2935.2318.03生成的水泥熟料有46.702+35.23+246.59×19.77％×(1-50.41％)＝106.11t/h；每日生產(chǎn)量為106.11×24＝2546.58t/d；熟料中含C3S有46.702÷106.11×100％＝44.01％，熟料中含C2S有35.23÷106.11×100％＝33.20％。熟料產(chǎn)量超過常規(guī)水泥2000t/d生產(chǎn)線的生產(chǎn)量；經(jīng)濟(jì)效益可觀。
石灰石分解熱耗占燃煤低位發(fā)熱量的比例為(102.42t/h×1645MJ/t)÷(246.59t/h×22441.25MJ/t)×100％＝3.04％。由于C3S合成時(shí)的放熱和煤完全燃燒而沒有了不完全燃燒熱損失q4，因而鍋爐生產(chǎn)水泥對(duì)發(fā)電負(fù)荷影響很小，相反有可能提高鍋爐的負(fù)荷率。
分解出來的CO2氣體量為45.068t/h，相對(duì)于入爐空氣量2000多t/h是很小一部分，影響甚微。
熟料干式輸送到熟料磨，出磨即為水泥成品，省卻了投資龐大、對(duì)環(huán)境影響甚大的灰渣處理系統(tǒng)。熟料粒子較小，被急劇冷卻有內(nèi)應(yīng)力，外層為玻璃態(tài)，易于粉磨。
電廠爐膛生產(chǎn)水泥技術(shù)應(yīng)結(jié)合常規(guī)水泥生產(chǎn)技術(shù)中的石灰石破碎、于煤均混、輸送、粉磨、熟料的粉磨輸送等技術(shù)。
燃燒過程中生產(chǎn)水泥，由于CaO事實(shí)上吸收灰粒的作用，一個(gè)CaO粒子可以吸收好幾個(gè)煤灰粒子，飛灰數(shù)量減少。且熟料粒子密度大，體積較大，成固態(tài)，易于下沉到灰斗，減少了尾部煙道的灰粒數(shù)，因而減少尾部受熱面的磨損。另外，熟料粒子外層為玻璃態(tài)、硬度小、成球型、沒有邊刃可以減少灰粒對(duì)受熱面的磨損。
燃燒過程中生產(chǎn)水泥，由于熟料中高熔點(diǎn)堿性氧化物(CaO)大量增加，堿酸比增大，在堿酸比與灰渣熔點(diǎn)的“U”形關(guān)系曲線上，熟料的熔點(diǎn)位于曲線的右上方，熟料熔點(diǎn)增大，爐膛不易結(jié)渣。所有受熱面將更潔凈。
另外，爐膛生產(chǎn)水泥還解決了二氧化硫污染問題。一方面是石灰石的爐內(nèi)脫硫作用，實(shí)踐中已有50％左右的脫硫率；另一方面是這一生產(chǎn)方式對(duì)排向大氣的二氧化硫作了無害化處理，因?yàn)榕c二氧化硫同時(shí)排入大氣的粉塵主要成分是C3S、C2S都會(huì)在大氣中進(jìn)行固硫反應(yīng)
也就是發(fā)揮水泥微粒吸水性能和吸酸性能。不必花大量資金建設(shè)脫硫設(shè)備?；?qū)t尾進(jìn)行技術(shù)改造，降低排煙溫度，煙氣中的水汽結(jié)露，C3S、C2S水化，SO2、SO3溶解在水中形成了亞硫酸和硫酸，再吸收過量空氣中的氧氣，進(jìn)行固硫反應(yīng)，產(chǎn)物是石膏(CaSO4·2H2O)或干石膏(CaSO4)，是水泥的緩凝劑。合理控制C3S、C2S的水化量，百分之百的脫硫是可以的。
也由于以上所述的固硫反應(yīng)，爐膛生產(chǎn)水泥還解決了爐膛尾部煙氣對(duì)金屬部件的酸腐蝕問題，特別是空氣預(yù)熱器的酸腐蝕問題。因而可以適當(dāng)降低鍋爐排煙溫度，來提高鍋爐效率，同時(shí)可以提高爐內(nèi)脫硫率和除塵率。
煤炭生產(chǎn)中廢棄的、數(shù)量龐大的煤矸石是新法水泥生產(chǎn)的硅質(zhì)原料。新法水泥生產(chǎn)技術(shù)的推廣將會(huì)給煤矸石提供展現(xiàn)自我價(jià)值的舞臺(tái)。
應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)還需注意以下幾點(diǎn)1.著火穩(wěn)定性。大量石灰石混入后會(huì)影響煤粉的著火穩(wěn)定性。改進(jìn)的措施有物料均勻混合；改進(jìn)燃燒器；用油或天然氣助燃；提高風(fēng)溫；燃燒帶采取衛(wèi)燃措施，減少水冷壁的吸熱；適當(dāng)減少石灰石用量。
2.燃燒帶吸收的熱量問題。大量的石灰石粉的進(jìn)入，由于石灰石的光學(xué)特性，起到了抑制輻射傳熱的作用，而抬高了火焰溫度，火焰溫度升高，起到增強(qiáng)輻射傳熱的作用。實(shí)踐中，石灰石摻量在相當(dāng)大的范圍內(nèi)，煤的發(fā)熱量仍然大于未摻石灰石時(shí)原煤的發(fā)熱量。
3.燃燒后灰量大增，需加大排灰能力，也就是水泥熟料的收集能力需合理安排。由于不同煤種含灰量差別很大，應(yīng)謹(jǐn)慎選擇煤種。目前已建成的鍋爐設(shè)計(jì)排灰能力是按照設(shè)計(jì)煤種和負(fù)荷而定的，應(yīng)用本技術(shù)需選擇含灰低煤種，配料后，由于石灰石中CaO和一些雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為灰，混和物的含灰率應(yīng)小于鍋爐最大排灰能力，并應(yīng)試燒，防止因排灰不暢而降負(fù)荷或停爐。
4.熟料熔點(diǎn)。有些煤種含F(xiàn)e2O3量較大，應(yīng)增加石灰石配料比(可以大于3∶1)，石灰石也會(huì)吸收Fe2O3、Al2O3生成C4AF、C3A等高熔點(diǎn)晶體，灰熔點(diǎn)相應(yīng)提高。
5.熟料灰粒的比電阻將增大，影響電除塵器的除塵率。解決的辦法是降低排煙溫度；在進(jìn)入電除塵器之前對(duì)煙氣噴霧。這些辦法也能夠提高爐內(nèi)脫硫率。
權(quán)利要求
1.一項(xiàng)應(yīng)用于煤粉爐膛燒成水泥的配料方法及工藝，其特征是，根據(jù)煤中的二氧化硅含量來定需要的石灰石量，兩者摩爾比為CaCO3∶SiO2＝3∶1至2∶1，煤和石灰石均勻混合，燒成的熟料以C3S和C2S為主；燒成工藝?yán)昧嗣褐械腟iO2的高溫?fù)]發(fā)特性和SiO2在熔點(diǎn)以上的化學(xué)活性，也利用石灰石高速升溫的爆裂分解特性和幾秒鐘內(nèi)石灰石晶格來不及重新排列的特性來獲得高質(zhì)量的水泥，爐尾水泥脫硫產(chǎn)物石膏是水泥的緩凝劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥燒成工藝技術(shù)也是一項(xiàng)脫硫環(huán)保技術(shù)，其特征是主要利用爐尾水泥水化來脫硫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥燒成工藝技術(shù)也是一項(xiàng)防金屬腐蝕技術(shù)，其特征是大量硅酸鈣鹽的存在阻止SO2、SO3對(duì)金屬的腐蝕。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥燒成工藝技術(shù)也是一項(xiàng)煤炭完全燃燒技術(shù)，其特征是利用大量CaO吸收煤灰，讓炭脫離熔灰的包圍，炭得以完全燃燒，煤灰得到全面利用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥燒成工藝技術(shù)也是一項(xiàng)防治爐膛結(jié)渣燃燒技術(shù)，其特征是大量CaO吸收煤灰后的熟料熔點(diǎn)高。
全文摘要
本發(fā)明是熱能動(dòng)力專業(yè)和硅酸鹽水泥專業(yè)的交叉學(xué)科技術(shù)。與波特蘭水泥相比較，本配方能減少石灰石用量；本工藝能夠生產(chǎn)高強(qiáng)度、低水化熱的優(yōu)質(zhì)水泥。是高性能水泥的研究成果。同時(shí)能夠達(dá)到百分之百的脫硫，是脫硫工藝的發(fā)展方向。實(shí)踐表明，在原煤中摻入適量的石灰石于煤粉鍋爐內(nèi)燃燒可以成功地生產(chǎn)425號(hào)水泥，且可以保證電廠鍋爐出力正常，安全穩(wěn)定運(yùn)行，不結(jié)渣，不影響鍋爐使用壽命。隨著鍋爐的改進(jìn)，提高燃燒溫度，降低排煙溫度，新法水泥的質(zhì)量將得到更大的提高。
文檔編號(hào)C04B18/10GK1442382SQ0216037
公開日2003年9月17日 申請(qǐng)日期2002年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月30日
發(fā)明者夏剛軍 申請(qǐng)人:夏剛軍