MER-Gruppe
Quelle: Tagungsband der China Lime Industry Technology Exchange and Cooperation Conference 2025
Zusammenfassung: In diesem Artikel werden die Arten von Abwärme und Abwärmenutzungstechnologien in Produktionslinien für Kalkdrehrohröfen analysiert und die technologischen Innovationen und Anwendungsfälle von Dingzheng Heavy Machinery bei der Abwärmenutzung vorgestellt.
1 Einleitung
Energieeinsparung und Emissionsreduzierung sind eine grundlegende nationale Politik und die Hauptaufgabe der Energieentwicklungsstrategie. Angetrieben von dieser Politik hat die Kalkdrehofenindustrie positive Veränderungen wie technologische Modernisierung und Optimierung der Industriestruktur erreicht und von einer umfangreichen Produktion zu einer standardisierten, umweltfreundlichen, intelligenten Fertigung übergegangen. Aufgrund der politischen Impulse sind die Reduzierung des Energieverbrauchs und die Verbesserung der Abwärmenutzungstechnologie von Kalkdrehrohröfen zur zentralen Wettbewerbsfähigkeit verschiedener Produktionsunternehmen geworden.
In diesem Artikel werden die Arten der Abwärme von Kalkdrehrohröfen, Technologien zur Abwärmenutzung und die technologischen Innovationen in diesem Bereich von Handan Dingzheng Heavy Machinery Co., Ltd. kurz vorgestellt.
2 Arten von Abwärme in Produktionslinien für Kalk-Drehrohröfen
Unter allen Zielen zur Energieeinsparung und Emissionsreduzierung haben Industrien mit hohem{0}}Energieverbrauch-die bedeutendsten Ergebnisse erzielt. Aufgrund ihres einzigartigen Prozesses und Röstverfahrens produziert die Drehofen-Kalkproduktionslinie Aktivkalk von bester Qualität unter den gleichen Rohstoff- und Brennstoffbedingungen, der die Probleme der Unter-Verbrennung, Über-Verbrennung und ungleichmäßigen Kalzinierung von Kalk gut löst und eine hohe Aktivität aufweist. Daher wurde die Drehofen-Kalkproduktionstechnologie in der Kalkindustrie rasch vorangetrieben.
Der Energieverbrauch der Drehofen-Kalkproduktionslinie ist vergleichsweise etwas höher, hauptsächlich weil ein Teil der Wärme durch Abwärme und Gerätewärmeableitung abgeführt wird. Die wesentlichen Wärmeverluste sind wie folgt:
(1) Ein Teil der Wärme wird durch die Abgasemission am Ofenende abgeführt;
(2) Ein Teil der Wärme wird durch den ausgetragenen Fertigkalk abgeführt;
(3) Ein Teil der Wärme wird durch die Strahlungswärme von Vorwärmer, Drehrohrofen und Kühler abgeführt. Insbesondere der Drehrohrofen verfügt über eine große Oberfläche, sodass die durch Strahlungswärme abgeführte Wärme deutlicher sichtbar ist.
Es treten Probleme auf: Die oben genannten Arbeitsbedingungen enthalten reichlich Abwärme. Wenn es direkt entsorgt wird, verursacht es nicht nur Energieverschwendung, sondern verschärft auch die thermische Umweltverschmutzung. Daher ist die Abwärmerückgewinnungs- und -nutzungstechnologie zu einem Forschungsthema für verschiedene Produktionsunternehmen sowie Unternehmen für die Planung und den Bau von Kalköfen geworden und stellt einen wichtigen Faktor für die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen dar. Der Abwärmenutzung von Drehrohröfen kommt eine große Bedeutung zu. Durch die Technologie zur Rückgewinnung und Nutzung von Abwärme wird nicht nur der Energieverbrauch effektiv gesenkt, sondern auch schädliche Emissionen erheblich reduziert, der Grad der Umweltverschmutzung und -schäden verringert und Unternehmen dazu ermutigt, verschiedene obligatorische Indikatoren zur Energieeinsparung und Emissionsreduzierung zu erfüllen.
3 Abwärmenutzungstechnologien für Kalk-Drehrohrofen-Produktionslinien
Angesichts der Ursachen der Abwärme: Abwärme des Abgases am Ofenende, Abwärme des fertigen Kalks und Strahlungswärme der drei Hauptausrüstungen, werden die Nutzung der Abwärme und die Reduzierung des Wärmeenergieverlusts hauptsächlich im Zusammenhang mit der Modernisierung der Ausrüstung, der Prozessoptimierung und der intelligenten Steuerung gefördert.
3.1 Ausrüstungs- und Materialaufrüstung
Optimieren Sie die Vorwärmausrüstung, entwickeln Sie eine Kalzinierungstechnologie mit hoher Vorzersetzungsrate und einen hocheffizienten Vorwärmer, vergrößern Sie die Vorwärmfläche, sorgen Sie für eine gleichmäßigere Rauchgasverteilung, verbessern Sie die Wärmeumwandlungseffizienz des Vorwärmers und senken Sie den Kraftstoffverbrauch für die Kalzinierung.
Optimieren Sie die Kühlausrüstung, entwickeln Sie hocheffiziente vertikale Ofenkühler, erhöhen Sie die Vorwärmtemperatur der Sekundärluft und minimieren Sie die direkte Beteiligung kalter Luft an der Verbrennung, wodurch die Brenntemperatur im Ofen effektiv erhöht und der Brennstoffverbrauch gesenkt werden kann.
Verbessern Sie feuerfeste Materialien, insbesondere Ofenauskleidungsmaterialien, verwenden Sie feuerfeste Gussstücke mit guter Wärmeschockbeständigkeit und Verschleißfestigkeit, kontrollieren Sie die Temperatur des Ofenkörpers in der Kalzinierungszone streng und reduzieren Sie den Wärmeableitungsverlust des Ofenkörpers.
3.2 Kaskaden- und Tiefennutzung von Abwärme
Konstruieren Sie ein kaskadiertes Nutzungssystem aus „Rohstoff- und Brennstoffvorwärmung - Abwärmestromerzeugung - Heiz-/Produktionsdampfversorgung“, um die gesamte Abwärmenutzungsrate zu verbessern.
Im Kalkdrehofen-Produktionsliniensystem sind Vorwärmer- und Kühlertechnologien die Kerntechnologien dieses Ofentyps. Der Vorwärmer reduziert die Abgasemission am Ofenende, indem er Kalkstein vorwärmt, um die Abwärmenutzung zu realisieren, und der Kühler reduziert die Ascheaustrittstemperatur durch Vorwärmen der Verbrennungsluft, um die Funktion der Vorwärmwärmenutzung zu realisieren.
Abwärmeheizung/Dampfversorgungstechnologie: Übertragen Sie die Abwärme des Abgases über Wärmetauscher auf kaltes Wasser oder kalte Luft, um heißes Wasser (80 -120 Grad) oder Dampf (0,3–0,6 MPa) zu erzeugen, der zur Fabrikheizung, für das Brauchwasser der Mitarbeiter oder für Hilfsproduktionsdampf verwendet wird. Es zeichnet sich durch geringe Investitionskosten aus und eignet sich für kleine und mittlere Unternehmen oder Parks mit Wärmebedarf in der Umgebung.
Das Abgas am Ofenende erfordert einen Denitrifikationsprozess. Die Abwärme des Endgases des Drehrohrofens erfüllt die Anforderungen des Niedertemperatur-Denitrifizierungsprozesses, sodass keine zusätzliche Wärmeergänzungsausrüstung für Heißwindöfen erforderlich ist, was die Bauinvestitionen des Denitrifizierungsprozesses reduziert.
Nieder-Temperatur-Abwärme-Kühltechnologie: Verwenden Sie Absorptionskühleinheiten, die Abgasabwärme als Antriebsenergie nutzen, um Wasser auf 7-12 Grad abzukühlen, um die Werkstattklimatisierung oder die Prozesskühlung zu ermöglichen. Es eignet sich für Kalkverarbeitungsbetriebe in Hochtemperaturgebieten oder mit Kühlbedarf und bildet mit Heiztechnik ein umfassendes Abwärmenutzungssystem „warmer Winter und kühler Sommer“.
Bei Kalkproduktionslinien in Drehrohröfen, die Kohlenstaub als Brennstoff verwenden, wird das heiße Abgas am Ofenende zum Trocknen der Rohkohle genutzt, sodass die Abwärme des Abgases am Ofenende vollständig genutzt wird.
3.3 Intelligente Steuerung und Parameteroptimierung
Setzen Sie ein intelligentes Steuerungssystem von Experten ein, um Parameter wie Kalzinierungstemperatur und Brennstoffverhältnis mithilfe von Algorithmen genau zu regulieren, die Ofenbedingungen im Voraus vorherzusagen, den Kohleverbrauch des Feuerungssystems zu reduzieren und die Rotationsgeschwindigkeit und den Neigungswinkel des Ofenkörpers zu optimieren, um die Effizienz des Wärmeaustauschs zwischen Materialien und Heißgas zu verbessern. Installieren Sie Sensoren für Temperatur, Druck, Durchflussrate usw., passen Sie die Last der Wärmeaustauschausrüstung in Echtzeit über das SPS-System an, um sie an die Schwankungen der Arbeitsbedingungen des Drehrohrofens anzupassen, und realisieren Sie eine präzise Steuerung in Kombination mit KI-Algorithmen.
4 Innovationen in der Abwärmenutzung von Handan Dingzheng Heavy Machinery Co., Ltd.
Als Schrittmacher in der Kalkindustrie ergreift Handan Dingzheng Heavy Machinery Co., Ltd. die Initiative zur Optimierung des Designs, verlässt sich auf die über die Jahre gesammelten technischen und Erfahrungsvorteile, hält mit der Zeit, führt aktiv neue Technologien und Konzepte ein und hat eine Reihe von Innovationen in den Bereichen Energieeinsparung, Verbrauchsreduzierung und Abwärmenutzung vorgenommen.
(1) Der Vorwärmer übernimmt das international fortschrittliche Designkonzept für große{1}Fächer. Durch die Sicherstellung der Wärmeaustauschfläche wird die Anzahl der Geräte (Schubgeräte) minimiert und die Ausfallrate verringert. Es verfügt über eine Technologie mit unabhängigem Fachtyp und einstellbarem Fachmaterialniveau, wodurch die Vorwärmtemperatur der Materialien in jedem Vorwärmfach einfacher eingestellt und kontrolliert werden kann und die Vorwärmtemperatur stabiler wird.
(2) Der Kühler nutzt eine großflächige Kühlmethode. Der Kühler ist in vier Kühl- und Entladebereiche unterteilt, und die Entladegeschwindigkeit jedes Bereichs kann entsprechend der Materialtemperatur unabhängig gesteuert werden; die Kühlluft steht in direktem Kontakt mit dem heißen Kalk im Kühler, mit guter Kühlwirkung und niedriger Ascheaustrittstemperatur (ca. 70 Grad höher als die Umgebungstemperatur); Nachdem die Kühlluft den Kalk abgekühlt hat, kann die Temperatur auf über 750 Grad vorgeheizt und als sekundäre Verbrennungsluft des Drehrohrofens verwendet werden. Es verfügt über eine hohe Wärmeaustauscheffizienz und eine hohe Abwärmenutzungsrate.
(3) Durch theoretische Simulation und tatsächlichen Betrieb der Produktionslinie hat Dingzheng die Struktur des Kühlluftkanals und der Kaltluftverteilungsvorrichtung des Vertikalkühlers optimiert, insbesondere die Leistung hitzebeständiger Materialien hitzebeständiger Teile verbessert und den einzigartigen Verteiler von Dingzheng übernommen. Im Vergleich zu herkömmlichen Kühlern hat es eine bessere Kühlwirkung und eine längere Lebensdauer.
(4) Für große-Produktionslinien und zerbrechlichen Kalk wird ein Design mit mehreren-Lüftern eingesetzt. Entsprechend dem unterschiedlichen Druck und der unterschiedlichen Höhe jedes Teils des vertikalen Kühlers werden Ventilatoren mit unterschiedlichem Luftvolumen und unterschiedlichem Druck verwendet, was die Einstellung erleichtert, abnormale Phänomene wie Materialanhaftungen und rotes Material wirksam verhindern und die Wärmeaustauscheffizienz verbessern kann.
(5) Für Kalkproduktionsunternehmen in Drehrohröfen, die Kohlenstaub als Brennstoff verwenden, ist die Nutzung des Rauchgases am Ofenende zum Trocknen von Rohkohle ein sehr wirtschaftlicher und sicherer Prozess. Es spart nicht nur die zum Trocknen erforderliche Wärmeenergie, sondern gewährleistet auch die Sicherheit beim Kohlemahlen. Dieser Prozess ist sehr ausgereift und wurde gefördert und angewendet.
(6) Die Wärmeableitung des Kalk-Drehrohrofenzylinders ist einer der Hauptgründe für den hohen Wärmeverbrauch des Drehrohrofens. Eine wirksame Möglichkeit, die Zylindertemperatur zu senken, ist die Verwendung von feuerfesten Materialien mit guter Wärmedämmleistung. Unser Unternehmen verwendet eine proprietäre Verbundziegeltechnologie mit guter Temperaturbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und Wärmedämmleistung, die die Temperatur der Ofenhaut effektiv senkt, die Wärmeableitung des Ofenkörpers verringert und die Führung bei der Einführung von 5S-Superwärmedämmstoffen in die Produktionslinie des kalzinierten weißen Drehrohrofens übernimmt.
(7) Die Oberflächenwärme des Drehrohrofenzylinders ist ebenfalls eine Forschungsrichtung. Das Hinzufügen einer Wärmesammelabdeckung in der Kalzinierungszone des Drehrohrofens zum Sammeln und Nutzen dieses Teils der Wärme kann das Heizproblem von Büros und Mitarbeiterwohnheimen sowie das Badeproblem der Mitarbeiter mit geringeren Investitionen und schnellen Ergebnissen lösen. Unser Unternehmen hat dieses Schema in vielen Projekten übernommen, hauptsächlich in kalten nördlichen Gebieten.
5 Anwendungsfälle der Abwärmenutzung von Handan Dingzheng Heavy Machinery Co., Ltd.
Als führendes Unternehmen in der Drehofen-Kalkindustrie reagiert Handan Dingzheng Heavy Machinery Co., Ltd. auf die Marktnachfrage im Design- und Konstruktionsprozess und stellt Energieeinsparung und Emissionsreduzierung stets an die erste Stelle. Nachfolgend sind einige Anwendungsfälle von Projekten aufgeführt.
(1) In einer 800T/D-Drehrohrofen-Kalkproduktionslinie eines Stahlwerks stammen mehr als 90 % der für die pulverisierte Kohle der Kohlemühle erforderlichen Trocknungswärmequelle aus dem Abgas am Ofenende. Zusätzlich ist am Luftauslass des Vorwärmers ein Rohrbündelwärmetauscher angebracht. Das nach dem Wärmeaustausch erzeugte 90 Grad heiße Wasser wird für den zentralen Kühlprozess in der Anlage verwendet. Gleichzeitig wird die Temperatur des heißen Abgases am Auslass des Vorwärmers auf etwa 170 Grad gesenkt, was einen guten Beitrag zum Schutz des Stoffbeutels des hochtemperaturbeständigen Staubabscheiders am Ofenende leistet und dessen Lebensdauer verlängert. Abbildung 1 zeigt den Wärmetauscher und die Ofenendtemperatur vor und nach dem Wärmeaustausch, angezeigt im zentralen Steuerungssystem.
(2) In einer Drehrohrofen-Kalkproduktionslinie eines Stahlwerks in der Provinz Hebei ist im Kalzinierungsabschnitt des Drehrohrofens eine Zylinderwärmesammelvorrichtung installiert, um den Heizbedarf der Büros im Winter im Produktionsbereich und den Badebedarf der Mitarbeiter im Sommer zu decken. Am Luftaustritt des Vorwärmers wird ein Abhitzekessel angeschlossen und der erzeugte Dampf wird für den Bedarf anderer Industrieketten des Unternehmens genutzt.
(3) In einer Drehrohrofen-Kalkproduktionslinie eines Stahlwerks wird die Niedertemperatur-SCR-Denitrifizierungstechnologie für die Endgasdenitrifizierung eingesetzt, und die Abwärme des Endgases erfüllt vollständig die Anforderungen des Denitrifizierungsprozesses.
6 Fazit
Die Nutzung von Abwärme ist für die Kalkindustrie ein wichtiger Weg, um Kosten zu senken, die Effizienz zu steigern und die „Dual Carbon“-Ziele zu erreichen. Das Prinzip der Prozessabfallenergie- und Abwärmerückgewinnung und -nutzung ist „kaskadierte Nutzung, hochwertige -effiziente Nutzung“. Bei der Rückgewinnung und Nutzung der Rauchgasabwärme von Industriefeuerungen sollte diese zunächst vollständig zur Vorwärmung von Luft, Brennstoff und Materialien genutzt werden. Wenn es nicht selbst zurückgewonnen werden kann, sollte es für externe Wärmerückgewinnungsanlagen genutzt werden. Das Rauchgas am Ende des Kalkdrehrohrofens hat im Allgemeinen eine Temperatur von nicht mehr als 250 Grad und gehört zu den Rauchgasen mit niedriger Temperatur. Die Technologie zur Abwärmenutzung unterliegt gewissen Einschränkungen und bei der Technologie zur Rückgewinnung von Rauchgasabwärme besteht noch großes Entwicklungspotenzial.
Die Produktion von Kalk-Drehrohröfen ist eine Branche mit hohem -Energieverbrauch-und hohem -Ausstoß. Die Rückgewinnung und Nutzung von Abwärme zur Energieeinsparung und Emissionsreduzierung hat bei Kalkproduktionsunternehmen zunehmend Aufmerksamkeit erregt. Wie man den thermischen Wirkungsgrad von Drehrohröfen weiter verbessern, die Niedertemperatur-Rauchgasabwärmeressourcen bei der Drehrohrofenproduktion voll ausnutzen und sie zurückgewinnen und auf den Wärmeverbrauch oder Kühlbedarf von Unternehmen anwenden kann, um Energieeinsparungen und Emissionsreduzierungen zu erreichen, die Produktionskosten zu senken und die Umwelt zu schützen, ist ein wichtiges Thema, das einer eingehenden Forschung würdig ist.
Handan Dingzheng Heavy Machinery Co., Ltd.
