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废纺的替代燃料化使用及其要点

来源:徐荣 日期:2024-03-15 访问量:516 次
废纺是什么?
    废旧纺织品简称废纺,是在生产过程中被废弃的纺织材料及其制品。废纺的主要来源是废纺织品(如纺织品制造过程中的废丝、残料、下脚料等)和旧纺织品(旧服装、床上用品、窗帘、地毯等)。国内目前只有15%左右的废纺被资源化利用,大多数仍在填埋处理。废纺的热值在4000-7000大卡左右,热值均值基本在4300大卡左右。挥发分在80-90%左右(煤粉约27%),灰分1-6%左右(煤粉约15%),含水率4%左右(煤粉约8%)。与煤粉相比,废纺挥发分高、灰分低、含水率低、热值可观,有较好的替代燃料潜力。

水泥窑替代燃料化利用废纺技术路线有哪些?
    近年来随着能源价格上升给企业带来了较大的成本压力,同时水泥行业即将纳入碳交易市场的风声趋紧。越来越多的水泥企业开始探索使用替代燃料。而废纺因其特性潜力成为不少企业的首选。目前已知的技术路线包括:1.简易仓储+破碎预处理+输送喂料入分解炉;2.来料输送喂料直投入分解炉;3.利用已有协同处置设施协同预处理(或有)+预燃炉+分解炉。

这些路线对废纺的热利用效率高低不同,但都取得了不错的燃料替代效果。国内已有集团计划将所有水泥厂使用废纺替代燃料,并实现分解炉替代90%的燃煤,如此全厂燃料替代率将超过50%,前景可观。

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某水泥厂废纺仓储

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废纺作为替代燃料使用要点有哪些?
1.形态性质废纺的形态、热值、水分等有较大波动。如果不进行控制会导致入分解炉后的燃烧波动较大,存在分解炉温度波动区间增大、不能完全燃烧、还原气体增多等问题。因此水泥厂在使用废纺时,应追求稳定的物料来源减小热值、水分等的波动。同时需要进行针对本厂实际的预处理,精准稳定的计量喂料措施,使其性质、喂料量趋于稳定,减小波动所带来的能耗和产质量影响。

2.安全

废纺较为蓬松,堆积密度小于0.2吨/立方米。在存储时具有较大的自燃风险,水泥厂在存储废纺时需通过热感监控等措施加强自燃风险监控并配齐消防措施。国内使用废纺的水泥企业已有不少发生过自燃事故,好在均及时处置。

废纺自身及其加工过程中会产生较多的毛絮状粉尘,这些粉尘与水泥厂以往处理的无机颗粒状粉尘区别较大。这些毛絮装粉尘具有较大的燃爆风险,原有的收尘设施也难以对其有效收尘。水泥企业应借鉴纺织行业的除尘技术装备及风险。某水泥企业在输送废纺入窑时,发生粉尘燃爆,方形的输送设施外壳,瞬间变成圆形,好在无大的损失。

3.有害物质

废纺中,氯元素的含量在0.2-0.6%之间,由于水泥国标氯离子限值0.06%。废纺带入的氯离子影响还是较大的,如果原料中氯离子较高或者协同处置着其他含氯废弃物,都将限制废纺的使用量。水泥企业需根据实际需要增加除氯设施等。

废纺中重金属、硫含量极低,对水泥生产基本无影响。

4.燃料替代率

不同性质、形态的废纺通过不同的技术路线进入分解炉,燃料替代效果差别亦较大。但基本上均可实现1吨废纺替代0.7-0.9吨煤的燃料替代效果。水泥厂应追求废纺的最佳燃尽率,并使其热能在合适区域得到充分利用,提高能源转换效率。

5.烟气排放

废纺不管如何预处理也难以达到煤粉的性状,这就决定了有一部分废纺会在无用区域燃烧以及不完全燃烧。这会导致系统烟气中一氧化碳升高。高浓度一氧化碳若出现在氨水脱销区域会与氮氧化物抢夺还原氨,进而增大氨水用量。还会导致硫酸钙的还原,增大硫氧化物排放及结皮堵塞的风险。

6.来源

废纺虽好,但来源是个问题。我国的纺织业产业集中度较高,大多数地区没有充足的废纺量。而且一旦水泥企业普遍使用废纺,我国的废纺量将难以满足。例如一条5000吨生产线,按尾煤18吨/小时考虑,若替代90%,按最佳替代效果1吨废纺替代0.9吨煤来计算,则一天需要使用432吨废纺。

曾经有西部的水泥企业计划到东南沿海采购废纺替代燃料,长远来看,从运输距离、价格竞争等很难发现优势。何况还有其他行业的窑炉也在嗷嗷待哺。

更多替代燃料问题,欢迎大家参加“第六届水泥窑协同处置废弃物与固废替代原燃料技术交流大会”共同探讨。

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