3.3 熟料烧成系统

    本条对无协同处置废弃物以及没有旁路放风系统的情况下熟料烧成系统的能效指标提出了明确要求，并规定了熟料烧成电耗统计范围。本条指标主要针对新建和扩建生产线，指标为烧成系统72h考核值。考核方法按现行国家标准《水泥回转窑热平衡测定方法》GB/T 26282、《水泥回转窑热平衡、热效率、综合能耗计算方法》GB/T 26281进行。熟料烧成热耗指在72h考核期内生产1kg熟料消耗的燃料燃烧热的平均值。烧成系统电耗指在72h考核期内烧成系统生成1t熟料消耗的电量，范围为从生料出库喂料至熟料入库(含库顶收尘系统)的整个熟料烧成过程，包含窑尾废气处理系统。

    不同规模生产线的熟料烧成热耗和熟料烧成电耗存在一定差距，主要原因在于烧成系统表面散热、预热器出口废气带走显热和冷却机废气带走显热存在一定差距。此外，生料易烧性、煤粉热值以及烧成系统是否旁路放风等设计条件对熟料烧成热耗也有较大影响，本规范表3.3.1中熟料烧成热耗对应设计条件为生料易烧性不低于C级、入窑煤粉空气干燥基低位热值不低于23000kJ/kg、无旁路放风。生料易烧性应按现行国家标准《水泥生料易烧性试验方法》GB/T 26566的方法进行。

    当水泥工厂厂址海拔超过1000m时，高海拔对熟料烧成热耗和熟料烧成电耗带来明显影响，应进行海拔修正。修正计算按下列公式计算：

    式中：Q_CL——熟料烧成热耗(基准)设计值(kJ/kg)；

          Q′_CL——高海拔设计条件下熟料烧成热耗设计值(kJ/kg)；

          K——海拔修正系数；

          P_H——当地环境大气压(Pa)；

          P₀——海平面环境大气压，101325帕(Pa)；

          E_CL——熟料烧成电耗(基准)设计值(kW·h/t)；

          E′_CL——高海拔设计条件下熟料烧成电耗设计值(kW·h/t)。

3.3.2  为了实现烧成系统能效指标要求，本条对熟料烧成系统设计作出了规定。

    1  回转窑采用多通道燃烧器，在国内外已经广泛使用。本款中的一次风量包括燃烧器一次净风和煤粉输送用风。

    2  本款对熟料冷却机的热回收率提出了具体要求。熟料冷却是烧成系统主要的热回收过程，其热回收率高低直接影响烧成系统热耗指标，因此要在保证出冷却机熟料温度满足要求前提下，最大限度提高热回收率。由于出冷却机熟料温度受熟料结粒情况的影响较大，如果熟料中细颗粒和粗颗粒量偏多，出冷却机熟料温度将大幅度升高。

    3  本款对烧成窑尾预热预分解系统设计提出了指标要求。预热器级数主要由原料综合水分、余热发电、项目投资等因素决定，目前预热器系统普遍采用五级，即由五个旋风筒热交换单元组成，但也有生产线由于原料水分高，原料粉磨物料烘干要求的热风温度高，预热器系统采用四级；原料水分很低的生产线，也可以采用六级预热器系统降低系统热耗。锁风阀和撒料装置对预热器的换热效率影响较大，在设计中应引起足够重视。在设计产量下，预热器系统出口温度和阻力应满足本规范表3.3.2的要求。分解炉是承担燃料燃烧和生料分解的化学反应器，对系统稳定、可靠、高效运行具有决定性作用。在设计上应根据煤质情况采用结构合理、性能优良的分解炉，并留有一定余地。为保证窑系统产量，目前入窑物料的表观分解率通常在92％以上，部分生产线甚至达到97％以上。

    4  当采用湿排电石渣作为石灰石替代原料时，可根据湿排电石渣水分高低采用合适级数的预热器系统，如2级或3级预热器，以便与国家相关政策一致。

    5  本款对烧成系统的保温设计提出了具体要求。为了降低辐射热损失，窑系统应采用合适的耐火材料和隔热材料，不仅节省热耗，减少设备表面的散热损失，也能提高运转率。

3.3.3  本条对烧成系统热风管路的保温设计提出了原则要求。在有余热利用要求的热风管路上其保温层设计宜控制在表面温度50℃以下，无余热利用要求的管道外保温设计应满足劳动安全保护要求。在输送热风和物料系统中，各种法兰连接和锁风装置应严密，不得漏风漏料。

3.3.4  工业废物、生活垃圾或污泥焚烧后产生的灰分具有与水泥生产的天然原料、燃料相似的组分，可以替代或部分替代天然原料、燃料。