水泥工业窑炉

中图分类号：TQ172.9 文献标识码：B 文章编号：1008-0473(2019)02-0004-09 DOI编码：10.16008/ki.1008-0473.2019.02.002水泥窑炉生产运行特点及其协同处置固体废弃物的独特优势江旭昌天津市博纳建材高科技研究所，天津 300400摘 要 利用水泥窑炉协同处置固体废弃物（城镇生活垃圾、污泥和危险废弃物等）是一种节能环保、利国利民的最佳处置技术：处置温度高，确保二噁英彻底降解；处置空间大，工况稳定；停留时间长，消毒彻底；处置能力大，减容效果好；水泥生产系统运行时为碱性气氛，确保环境安全；水泥窑炉系统生产时负压运行，消除二次污染；水泥窑炉内的气流运动具有强烈湍流特征，提高焚烧效率；水泥窑炉排出的废气是绝对安全的烘干介质。

能彻底消除二次污染，实现无害化、减量化、资源化、集约化的四化要求。

水泥窑炉协同处置固体废弃物，对生态环境安全的保障最好，所需的新增设备和投资最少，工期短，见效快，最经济。

关键词 水泥窑炉 协同处置 固体废弃物 二次污染 无害化 减量化 资源化 集约化 生态环境 安全0 引言水泥窑炉是指水泥回转窑和窑尾系统的分解炉，显然这是当代最先进窑型的水泥生产工艺。

在协同处置固体废弃物时，有的可以直接由窑头喷入到回转窑内进行处置，有的可以从窑尾分解炉直接喂入进行处置，还有的既可从窑头又可从窑尾同时喂入进行处置。

国家标准将这种处置技术定义为“水泥窑协同处置”[1]，因为“窑”和“炉”是两个不同的设备，没有分解炉的回转窑也能生产水泥熟料，但窑型不同，性能也不相同。

所以，在这里取用“水泥窑炉”则更为全面。

“协同处置固体废物”中的“协同”，意指在基本不影响水泥正常生产的情况下同时又能处置一定量的固体废弃物。

在GB30485-2013《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》中给出的定义是：“将满足或经过预处理后满足入窑要求的固体废弃物投入水泥窑，在进行水泥熟料生产的同时实现对固体废物的无害化处置过程。

Environme门tal Engineering 环境工程我国水泥窑炉协同处置城市生活垃圾的十种技术模式简介(-)江旭昌(天津市博纳建材高科技研究所，天津300400 )摘要：简介我国十二个单位研发出水泥窑炉协同处置城市生活垃圾的十种技术模式，可以看出还都处 在协同处置的初级阶段，因此其热量替代率T S R都很低。

只有将可燃废弃物制成替代燃料应用于水泥工业，其热量替代率T S R才会大幅度提高。

为此，国家发改委于2019年公布了《产业结构调整指导目录 (2019本）》，将“水泥窑协同处置”与“替代燃料”分为两项技术。

大力发展“替代燃料技术”，对我国 水泥工业的节能减排、转型升级、可持续绿色高质量发展具有特别重要的意义。

关键词：水泥窑炉；协同处置；可燃废弃物；替代燃料；热量替代率T S R中图分类号：T Q172.9 文献标识码：A文章编号：1671—8321 (2021) 03—0075—060导言2019年，国家发改委公布了《产业结构调整指导目 录（2019本）》，共涉及48个行业，总计1477个条目，分为 鼓励、限制、淘汰三大类，依次分别为821、215、441个条 目。

在鼓励大类中特别提出了重点的鼓励项目有：“水泥 窑协同处置”、“特种水泥研发与应用”、“水泥熟料煅烧 研发与应用”、“替代燃料技术”……共八大项内容，为水 泥行业科技创新和结构调整明确了发展方向，并规定自 2020年1月1日起施行。

在这个目录中，首次将“水泥窑协 同处置”和“替代燃料技术”分开，作为两项技术内容提 出，表明我们国家对水泥窑炉协同处置可燃废弃物工艺 技术和替代燃料技术的认知水平已有了很大的提升和转 化，对其发展均已提出了重点要求。

虽然我国当前水泥工 业在可燃废弃物应用技术方面如后面重点所述十种协同 处置技术模式那样，都还处于一家一户、自制自用、效率 极低的初级阶段，但可以肯定：在这个《目录》推动之下，我国水泥工业必然会很快步人如同国外发达国家近代那 样——将可燃废弃物都制成“替代燃料”在水泥窑炉生 产中应用的高级阶段。

窑炉工程砌筑方案一、前言窑炉是一种重要的工业设备，用于燃烧和加热各种材料。

在许多工业领域中，窑炉都是必不可少的设备，例如冶金、化工、建材和玻璃等行业。

窑炉的砌筑质量直接影响到窑炉的使用寿命和生产效率，因此窑炉工程砌筑方案显得尤为重要。

二、砌筑材料1. 石料：用于窑炉的砌筑，需要选用质地均匀、无裂纹、无脆点的石材。

一般选用花岗岩、砖块和砂岩等硬质石料。

2. 砂浆：用于粘合石料的砂浆需要具备较高的耐高温性能和抗化学腐蚀能力。

一般选用硅酸盐水泥、石英砂和高铝水泥等材料。

三、砌筑工艺1. 地基处理：在进行窑炉砌筑之前，需要对地基进行处理，保证地基的平整和稳固。

这样可以有效避免由于地基不平整而导致的砌筑结构出现偏斜或裂缝。

2. 砌筑结构设计：根据窑炉的结构和要求，设计合理的砌筑结构，确保窑炉的稳固性和密实性。

一般而言，窑炉的砌筑结构包括：窑筒、窑壁、窑顶、窑底等部分。

3. 砌筑工艺：在进行窑炉的砌筑时，需要注意以下几点：（1）严格按照设计要求进行砌筑，确保尺寸精准和结构稳固。

（2）砌筑过程中，要随时检查石料的质量，确保其无裂纹和脆点。

（3）砌筑砂浆的配制需按比例进行，保证砂浆的均匀性和粘附性。

（4）砌筑工艺中应注意施工现场的环境，确保其无风尘和杂物，以免对结构质量造成影响。

四、砌筑质量控制1. 砌筑尺寸：在砌筑窑炉时，需要严格按照设计要求进行尺寸控制，确保其符合工程图纸规定的尺寸要求。

2. 结构密实性：窑炉的砌筑密实性直接关系到其使用寿命和稳定性，因此在进行砌筑时需要确保结构密实，杜绝空鼓和空隙。

3. 抗温度性能：窑炉的砌筑材料需要具备较高的耐高温性能，能够在高温环境下保持稳定性和耐久性。

4. 抗化学腐蚀性能：窑炉在使用过程中会受到各种化学腐蚀物质的影响，因此砌筑材料需要具备抗化学腐蚀性能，延长窑炉的使用寿命。

五、安全注意事项1. 在进行窑炉砌筑时，需要严格遵守相关安全操作规程，佩戴相关防护用具，确保施工人员的安全。

科技成果——水泥窑协同处置技术技术名称水泥窑协同处置英文名称Co-processing in Cement Kiln技术适用性适用的介质：污染土壤；可处理的污染物类型：有机污染物及重金属；应用限制条件：不宜用于汞、砷、铅等重金属污染较重的土壤；由于水泥生产对进料中氯、硫等元素的含量有限值要求，在使用该技术时需慎重确定污染土的添加量。

技术介绍原理：利用水泥回转窑内的高温、气体长时间停留、热容量大、热稳定性好、碱性环境、无废渣排放等特点，在生产水泥熟料的同时，焚烧固化处理污染土壤。

有机物污染土壤从窑尾烟气室进入水泥回转窑，窑内气相温度最高可达1800℃，物料温度约为1450℃，在水泥窑的高温条件下，污染土壤中的有机污染物转化为无机化合物，高温气流与高细度、高浓度、高吸附性、高均匀性分布的碱性物料（CaO、CaCO3等）充分接触，有效地抑制酸性物质的排放，使得硫和氯等转化成无机盐类固定下来；重金属污染土壤从生料配料系统进入水泥窑，使重金属固定在水泥熟料中。

系统构成和主要设备：水泥窑协同处置包括污染土壤贮存、预处理、投加、焚烧和尾气处理等过程。

在原有的水泥生产线基础上，需要对投料口进行改造，还需要必要的投料装置、预处理设施、符合要求的贮存设施和实验室分析能力。

水泥窑协同处置主要由土壤预处理系统、上料系统、水泥回转窑及配套系统、监测系统组成。

土壤预处理系统在密闭环境内进行，主要包括密闭贮存设施（如充气大棚），筛分设施（筛分机），尾气处理系统（如活性炭吸附系统等），预处理系统产生的尾气经过尾气处理系统后达标排放。

上料系统主要包括存料斗、板式喂料机、皮带计量秤、提升机，整个上料过程处于密闭环境中，避免上料过程中污染物和粉尘散发到空气中，造成二次污染。

水泥回转窑及配套系统主要包括预热器、回转式水泥窑、窑尾高温风机、三次风管、回转窑燃烧器、篦式冷却机、窑头袋收尘器、螺旋输送机、槽式输送机。

监测系统主要包括氧气、粉尘、氮氧化物、二氧化碳、水分、温度在线监测以及水泥窑尾气和水泥熟料的定期监测，保证污染土壤处理的效果和生产安全。

水泥回转窑的工作原理水泥回转窑的工作原理：带竖式预热器和竖式冷却器的回转窑的工作原理与其他类型的回转窑相同：为负压生产。

所谓压力，是指垂直作用于单位面积上的力。

被称之为压强，简称为压力。

正压是指高于大气压力的静压。

负压是指小于大气压力的静压。

从化学角度讲，负压生产，更有利于石灰石的煅烧分解，因为CaCO3的分解是产生气体（CO2）的反应。

它的操作原理为逆流操作。

物料与气流以逆向形式对流运动。

根据回转窑的工作原理和操作原理，保证回转窑内气体流速的稳定和在理论概念上的适当增加，有利于窑内对流换热。

回转窑内气体流速的大小，一方面影响对流传热系数，进而影响传热速度，产量及热量消耗。

另一方面，则影响窑内的飞灰生成量，进而影响原料的消耗量。

当气体流速过大时，虽然传热速度提高了，但气体在窑内的停留时间也相应地减少了，其总体传热量被相应地减少了，也由此而造成了出窑气体温度的升高，增加了热耗。

并且，过大的气体流速，必然又会造成窑内的飞灰量增多，因此，流速过大并不相宜。

反之，气体流速过小时，窑内的产量会因传热效果不好而下降，热耗也会相应增大，因此也不合适。

在回转窑系统内，预热、煅烧、冷却三者之间的关系是相互影响，相互制约的。

物料在预热器内被预热的同时，要求具有一定比例的分解率，这是活性石灰产品在回转窑内完成煅烧的需要。

分解率能表示物料被预热的质量。

它对窑内的煅烧质量影响很大，有效的分解率，有利于提高和稳定预热温度。

具有良好分解率的石灰石进入回转窑后，很容易在高温作用下，完成分解而生成石灰。

有助于提高助燃空气温度。

高质量的石灰与助燃空气（二次风）进行充分地热量交换，使燃料在燃烧时，能够得到高热空气（二次风）的助燃帮助，从而提高了燃料的燃烧质量。

有效地保证了回转窑煅烧系统内温度的稳定，达到了提高热效率的目的。

根据活性石灰的煅烧机理和回转窑所具有的独特特点，活性石灰一般在回转窑内即可完成煅烧。

因为，回转窑内的温度较其它窑炉易于掌握、调整和控制，受到煅烧的CaCO3能够得到较为均匀的热量。

窑炉工作原理一、引言窑炉是一种常见的工业设备，广泛应用于各种生产领域，如冶金、化工、建材等。

它的主要作用是将原料进行加热处理，使其发生化学或物理变化，并最终得到所需的产品。

本文将详细介绍窑炉的工作原理。

二、窑炉的结构窑炉通常由筒体、支承装置、传动装置、加热装置和排放装置等部分组成。

1. 筒体：筒体是窑炉的主要部分，通常为圆柱形或长方形。

它由内衬和外壳两部分组成，内衬材料根据加热温度和所处理物料不同而有所区别。

2. 支承装置：支承装置用于支撑筒体，并使其能够旋转。

通常包括轮子和轴承等部件。

3. 传动装置：传动装置用于驱动筒体旋转，以便让物料得到均匀加热。

通常采用电机或液压系统驱动。

4. 加热装置：加热装置用于提供能量，将物料加热到所需温度。

通常有燃气、燃油、电和蒸汽等多种形式。

5. 排放装置：排放装置用于排出废气和残留物，通常包括烟囱和废气处理设备等。

三、窑炉的工作原理窑炉的工作原理可以分为以下几个方面：1. 物料的进料和分布物料通过进料装置进入筒体，并在筒体内进行分布。

为了使物料得到均匀加热，通常采用特殊设计的进料装置和分布器。

2. 筒体的旋转筒体由支承装置支撑，并通过传动装置驱动旋转。

筒体的旋转速度通常根据物料性质和加热要求来确定。

3. 加热方式窑炉的加热方式有多种，如直接加热、间接加热、辐射加热等。

其中，直接加热是指将火焰或高温气体直接喷射到物料上进行加热；间接加热是指将传导介质（如空气或水）或固态传导介质（如钢管）与物料接触进行传递；辐射加热则是指通过辐射热将物料加热。

4. 物料的化学或物理变化由于加热的作用，物料发生了化学或物理变化。

例如，在冶金领域，铁矿石和焦炭在高温下反应生成铁水；在建材领域，生料经过窑炉的干、预、煅三个阶段后，最终形成水泥熟料。

5. 废气和残留物的排放在窑炉工作过程中，产生了废气和残留物。

废气需要通过排放装置排出，并经过处理设备进行净化；残留物则需要通过排放口清除。

水泥窑旁路放风系统及其工艺设计摘要：随着水泥工业的快速发展，原燃材料资源日趋紧张，水泥生产迫切需要适应碱、氯、硫等挥发性有害成分含量高的原燃料；另外，随着水泥窑协同处置固体废弃物、生活垃圾、飞灰等各类废弃物量的增加，进入回转窑内的硫、氯、碱等挥发性有害成分也相应增加。

这些挥发性成分在烧成系统内循环富集，造成窑尾烟室缩口、下料斜坡、C5旋风筒锥体等部位结皮堵塞严重，影响了烧成系统的稳定运行及熟料质量。

为减少挥发性有害成分在烧成系统内的循环富集，一般采用旁路技术进行控制。

该技术是目前使用最多，也是减少挥发性有害成分在烧成系统内循环富集效果最好的技术。

关键词：水泥窑；旁路放风系统；工艺设计；引言近年来，随着我国生活垃圾的迅速增加，生活垃圾的合理管理问题日益严重。

水泥窑因其独特的高温碱性环境，已被许多工程实例证明是生活垃圾资源化和无害化的有效手段。

但是生活垃圾不可避免地含有氯、钾、钠、硫等有害元素。

不适合生产熟料。

如果这些元素超过一定限度，将对焙烧系统的运行模式和熟料质量产生不利影响。

一、旁路放风技术影响水泥窑稳定运行的主要因素是氯和硫的富集。

为了避免窑炉系统循环富集氯气和硫磺，破坏系统循环，有效解决水泥窑内壳体堵塞的问题，水泥企业采用窑尾旁路通风技术，缓解了这一问题。

在旁路通风系统中，用外部冷空气冷却，除尘系统的烟气进入炉除尘器入口后，达到排放标准。

由于氯离子浓度高，除尘系统收集的加热炉无法回炉。

通常与水泥混合。

但是，如果生活垃圾带来的氯离子过高，在窑灰混合物中掺入会导致水泥中的氯离子超标，从而影响水泥质量。

因此日本的旁路通风技术采用了第二阶段除尘。

一级旋风收集大约70%的旁路通风粉尘。

这时氯离子在气体上，没有附着灰尘。

大约只有20%的氯离子聚集在这里。

因此，一次旋风收集的炉灰可以在炉中再循环，减少材料和能量的损失。

初级旋风分离器出口处的烟气进入后续的粉末旋风分离器。

此时，随着温度降低，大多数氯离子附着在炉灰上，二次旋风分离器在旁路通风中捕获约30%的剩余灰尘，约80%的氯。

水泥工业使用替代燃料除降低燃料费用外，还有如 下的一些优点：(1)有利于节能减排.利用可燃废弃物中所含的热(续2020年12期92页）2.2使用替代燃料的动力水泥工业是高能耗产业，燃料费用约占水泥生产成 本的40%。为减少煅烧水泥熟料所消耗的燃料费用，德 国水泥企业通过技术创新，使用免税甚至还有补贴的替 代燃料，以降低生产成本，提高经济效益，这就是水泥 厂愿意使用替代燃料的主要动力。从实践来看，一些水 泥厂使用替代燃料后，燃料费用可以降低到“零”，有些 水泥厂的经济效益不但不会受影响而且还会增加收入， 见图13in〇能，可以节省部分或全部天然的化石燃料，从而减少C02 排放量。(2) 有利于环境保护。使用替代燃料的实质是有效消纳了可燃废弃物，不仅可以避免卫生填埋的占地，而且还消 除了对地下水和土壤的污染，尤其对解决“垃圾围城”问题 具有很大助益，特别是减少了甲烷等温室效应气体排放。(3) 由于开发了处置工、商业废弃物的一批设备和技术，使替代燃料的质量逐渐提高，不存在水泥企业使 用的风险。(4) 燃料费用减少，增加了水泥产品的商业竞争力。 2.3替代燃料的质量控制体系德国对水泥工业用替代燃料的制备建立了非常完善 的质量控制体系，主要依据三个指令：一是废弃物构架 指令2008/98/EC;二是工污染物排放指令2010/75/EU; 三是废弃物装运条例2013/2006。其中构架指令规定了可 燃废弃物的安全处置方式、处置设备，明确了处置后的废 弃物最终产物（EOW)准则——保证废弃物具有替代价 值，利用时不得损害相应产品标准，不得损害环境和人体 健康等。欧洲对制成RDF和SRF水泥工业用替代燃料的 原料——可燃废弃物十分谨慎，对其是否具有毒性都要 进行分析。表10所列是欧盟中25国水泥工业2004年最常用的 替代原料种类和制作替代燃料用可燃废弃物的种类及

Environmental Engineering 环境工程设纵观德国水泥工业发展史 探究水泥窑替代燃料技术进展(下）江旭昌(天津市博纳建材高科技研究所，天津300400 )

2024年水泥厂危险源辨识水泥厂是一种重工业企业，生产过程中存在着诸多危险源。

为了确保员工的健康安全和生产的顺利进行，对水泥厂危险源进行辨识是非常重要的。

本文将对2024年水泥厂危险源进行辨识，并提供相应的防范措施。

首先，水泥厂的生产过程中存在着炉窑系统危险源。

炉窑是水泥生产的核心设备，其中存在着高温、高压、易爆等危险。

为了防范这些危险源，需要采取以下措施：1. 严格执行炉窑系统操作规程，确保操作人员的安全意识和技能。

2. 定期检查和维护炉窑设备，确保其正常运行，并及时处理存在的故障和隐患。

3. 配备专业的急救人员和急救设备，以应对突发事件。

其次，水泥厂的石灰石破碎系统也是一个危险源。

石灰石破碎过程中存在着噪音、粉尘、振动等危险。

以下是相应的防范措施：1. 在石灰石破碎设备周围设置隔音设备，减少噪音对周围环境的影响。

2. 定期清洁和维护破碎设备，避免因设备故障引发的意外。

3. 安装粉尘收集系统，有效控制粉尘扬尘，减少粉尘对环境和人体健康的危害。

4. 配备个人防护装备，如口罩、耳塞等，减少对工作人员的伤害。

此外，水泥厂的煤粉磨煤系统也是一个重要的危险源。

煤粉磨煤过程中存在着爆炸、火灾等危险。

以下是相应的防范措施：1. 严格执行煤粉磨煤系统操作规程，操作人员必须具备相应的专业知识和技能。

2. 定期检查和维护磨煤设备，确保设备的安全和可靠性。

3. 定期进行安全检查，及时处理存在的安全隐患。

4. 建立相应的安全管理制度，包括煤粉储存、运输、使用等各个环节的安全规定。

5. 定期进行员工培训，提高员工的安全意识和应急处理能力。

最后，水泥厂的尾气处理系统也是一个重要的危险源。

尾气处理过程中存在着有毒气体、酸性气体等危险。

以下是相应的防范措施：1. 严格进行尾气处理设备的维护和清洁，确保其正常运行和有效处理废气。

2. 定期检测和监测废气的排放情况，确保排放符合国家标准。

3. 建立尾气处理设备的操作规程，培训操作人员的安全意识和技能。