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煤矸石在水泥生产中的替代原燃料化利用

来源:徐荣 日期:2024-04-11 访问量:371 次
    煤矸石是采煤和洗煤过程中排放的固体废物,是一种含碳量较低的黑灰色岩石。我国煤矸石堆存量超过10亿吨,每年新产生量超过1亿吨。作为大宗固废,煤矸石的资源化利用越来越受到重视。

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    近年来,不少水泥企业利用煤矸石作为替代原燃料,利用其硅铝组分替代粘土燃料,并利用其热值节省煤炭用量,取得了不错的效果。

煤矸石的特性

     煤矸石主要成分是二氧化硅(50%左右)和三氧化二铝(23%左右),还含有一定量的钙、镁、铁、钾、钠、硫(1%左右)等组分,热值基本在800-1500大卡左右。另外,煤矸石中还含有微量金属掺杂离子,对熟料烧成具有助熔效果。

煤矸石替代原燃料效果

    通过使用煤矸石作为替代原燃料进行生料配料,可替代高成本的粘土类原料,可降低生料成本。因其含有热值并有助熔成分,可降低系统煤耗。以某企业为例,其生料煤矸石配料约7%,替代部分湿粉煤灰作为原料。吨生料成本降低了约1.4元,系统吨熟料煤耗降低了约0.5千克。为企业年增加效益近400万元。

主要问题及应对措施

  1. 高硫含量

煤矸石的硫含量约1%,并且波动较大,这会导致烟气硫氧化物排放存在超标风险。另外高硫含量还可能导致系统结皮。目前水泥企业烟气硫氧化物的限制为30毫克/标立。水泥企业可通过根据进场煤矸石的硫含量调整煤矸石配量,在线分析及时调整配料,窑磨协同运行利用生料磨吸收硫氧化物等措施予以应对。

2.热值有效利用

煤矸石中有一定的含碳量,其在分解炉内燃烧会降低系统煤耗。但由于煤矸石作为生料组分从预热器走料,下落过程中会在近分解炉前发生一定比例的燃烧。这会导致烟气出口温度升高及一氧化碳排放升高问题。这需要企业通过加强煅烧工艺控制予以降低不利影响。

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