Zalety pieca wynikaj¹ z zasady jego dzia³ania, temperaturowego re imu pracy i charakteru chemicznego wypalanego w nim wsadu.

Transkrypt

1 15

2 PIECE CEMENTOWE Dlaczeg cementwe piece brtwe są najlepszymi urządzeniami d współspalania paliw alternatywnych? Zalety pieca wynikaj¹ z zasady jeg dzia³ania, temperaturweg re imu pracy i charakteru chemiczneg wypalaneg w nim wsadu. S¹ t: Temperatura spalania i prcesu temperatura spalania siêga 2000 C. Na wylcie z walczaka pieca metdy suchej wynsi na k³ C. Spalanie przebiega w atmsferze utleniaj¹cej. Tempe ratura wypalaneg materia³u na d³ugœci walczaka pieca metdy suchej wzrasta d C d 1450 C. W najwy szej temperaturze materia³ przebywa k³ 20 minut. Czas przebywania gazów w wyskiej temperaturze temperatura gazów przekracza 1100 C przez 8 10 sekund, przy czym temperatura pwy ej 1600 C utrzymuje siê przez 2 3 sekundy. Bardz du a pjemnœæ cieplna pieca masa wymurwaneg ceg³¹ gnitrwa³¹ walczaka pieca wraz ze znajduj¹cym siê w nim materia³em, zale nie d wielkœci instalacji wynsi d kilkuset d blisk trzech tysiêcy tn. Pjemnœæ cieplna rzgrzaneg walczaka jest tak du a, e nawet w przypadku awaryjneg przerwania spalania paliwa przez k³ pó³ gdziny temperatura pwierzchni wymurówki i znajduj¹ceg siê w piecu materia³u nie ulega bni eniu. Brak dpadów p spaleniu paliw alternatywnych ppió³ pzstaj¹cy p spaleniu paliwa reaguje z wypalanym materia³em i jeg sk³adniki wchdz¹ w sk³ad klinkieru cementweg. Jest t wiêc prces bezdpadwy. Alkaliczne œrdwisk wypalany wsad ma charakter alkaliczny. Wi¹ e n zawarte w gazach spalinwych sk³adniki charakterze kwaœnym, np. SO2, a pwstaj¹ce zwi¹zki wchdz¹ w sk³ad klinkieru. Pdane wy ej zalety cementweg pieca brtweg s¹ wystarczaj¹ce dla stwierdzenia, e jest t jedn z najlepszych, jeœli nie najlepsze, urz¹dzenie technlgiczne d wspó³spalania paliw alternatywnych, w którym unieszkdliwiane mg¹ byæ zwi¹zki rganiczne, nawet te najbardziej dprne na dzia³anie temperatury. Zasada prdukcji cementu. 16

3 Rzk³ad temperatury gazów w piecu cementwym typu Unax z czterstpniwym cyklnwym wymiennikiem ciep³a (pdgrzewaczem). Jak mżna spalać paliwa alternatywne w piecach cementwych? Techniczne rzwi¹zanie spsbu pdawania paliwa alternatywneg d instalacji piecwej zale y d typu instalacji raz d w³asnœci fizycznych paliwa alternatywneg. Stswane rzwi¹zania t: Pdawanie paliwa wprst d strefy spalania, wspólnie z pdstawwym paliwem naturalnym lub ddatkwym palnikiem. W ten spsób pdawane s¹ paliwa p³ynne, pyliste lub drbn rzdrbnine. Krzystne jest, aby by³y t paliwa wyskkalryczne, nie pwduj¹ce bni enia temperatury p³mienia w piecu. Przy niskiej kalrycznœci paliwa alternatywneg jeg ilœæ musi byæ graniczna. Jest t najkrzystniejszy spsób pdawania paliwa alternatywneg, gdy spalane jest n w strefie najwy szych temperatur w piecu, rzêdu d 2000 C. Tym spsbem pwinny byæ pdawane d pieca paliwa alternatywne zawieraj¹ce w swym sk³adzie zwi¹zki rganiczne trudn ulegaj¹ce rzk³adwi termicznemu. Ten spsób stswany jest w piecach metdy suchej i mkrej. Pdawanie paliwa d strny zimneg kñca pieca. Metda ta jest pwszechnie stswana w instalacjach piecwych metdy suchej, wypsa nych w cyklnwe wymienniki ciep³a. Paliw pdawane jest d pieca pprzez specjalnej knstrukcji œluzy. W miejscu jeg pdawania temperatura gazów wynsi C, a temperatura wypalaneg materia³u d C. Paliw wraz z materia³em przemieszcza siê w strnê craz wy szych temperatur, spala siê i ddaje ciep³ d wypalaneg materia³u. W ten spsób pdawane byæ mg¹ d spalania paliwa alternatywne sta³e. Nie ma graniczeñ c d ich pstaci fizycznej; mg¹ t byæ np. ca³e pny samchdwe, jak te paliwa rzdrbnine luzem lub w pakwaniach. Ilœæ pdawaneg paliwa jest graniczna i zale y d 17

4 zawartœci tlenu w gazach na wylcie z walczaka pieca. Zawartœæ ta wynsi zazwyczaj 2 5%. Nadmierne zwiêkszenie ilœci tlenu w gazach, m liwe d si¹gniêcia pprzez zwiêkszenie wspó³czynnika nadmiaru pwietrza w strefie spalania, pwdwa³by spadek temperatury spalania, a w knsekwencji wydajnœci pieca. Pdawanie paliwa alternatywneg d kalcynatra. Kalcynatr jest t ddatkwa kmra spalania, która w nwczesnych instalacjach piecwych metdy suchej z cyklnwymi wymiennikami ciep³a instalwana jest przed walczakiem pieca, za wymiennikiem cyklnwym. D kmry tej dprwadzane jest ddatkwe pwietrze d spalania, dziêki czemu prces spalania w kalcynatrze jest niezale ny d prcesu spalania w piecu. Spalanie w kalcynatrze przebiega w mieszaninie paliwa z wypalanym materia³em, a temperatura spalania wynsi k³ C. W kalcynatrze m e byæ spalane nawet pnad 60% paliwa zu ywaneg w ca³ej instalacji piecwej. D kalcynatra pdawane mg¹ byæ paliwa alternatywne p³ynne lub sta³e rzdrbnine, w dwlnej ilœci. Pdawanie paliwa d strefy kalcynacji. Spsób ten stswany jest w d³ugich piecach metdy mkrej. Paliw alternatywne pdawane jest d pieca pprzez specjalnej knstrukcji œluzy zabudwane na walczaku pieca, w dleg³œci k³ jednej trzeciej jeg d³ugœci d strny gr¹cej. Paliw pdawane jest w pakwaniach, np. w ma³ych plastikwych kntenerach. Pdaje siê w ten spsób paliwa sta³e. W miejscu pdawania temperatura gazów wewn¹trz walczaka pieca wynsi C, a temperatura materia³u k³ 800 C. Ilœæ pdawaneg paliwa graniczna jest zawartœci¹ tlenu w gazach przep³ywaj¹cych przez piec. Pdawanie paliwa d mieszanki surwcwej dzwanej d instalacji piecwej nie jest stswane, w takim przypadku istnia³by bwiem niebezpieczeñstw uwalniania z paliwa w niskich temperaturach szkdliwych zwi¹zków ltnych i emitwania ich d atmsfery. Pdawanie paliw alternatywnych d pieca. 18

5 INSTALACJA DO SPALANIA PALIW ALTERNATYWNYCH Instalacje d wypalania klinkieru cementweg s¹ jednstkami du ej wydajnœci, w których gdzinwe zu ycie paliwa wynsi nawet kilkadziesi¹t tn. Zastêpuj¹c czêœæ paliwa naturalneg paliwem alternatywnym tylk w ilœci kilkunastu prcent uzyskuje siê strumieñ paliwa alternatywneg pdawaneg d pieca w ilœci kilku tn na gdzinê. Wspó³spalaj¹c paliw alternatywne zachwane musz¹ byæ w spsób ci¹g³y stabilne, termiczne parametry pracy instalacji. Oznacza t, e dzwanie paliwa alternatywneg, je eli ju zsta³ rzpczête, pwinn byæ kntynuwane ci¹gle przez c najmniej kilka dni, przy zachwaniu sta³ej prprcji w stsunku d pdstawweg paliwa naturalneg, a œciœlej sta³ej prprcji pmiêdzy ilœci¹ ciep³a wprwadzaneg d instalacji piecwej przez paliw pdstawwe i alternatywne. Z uwarunkwañ tych wynikaj¹ wymagania dla instalacji spalania paliw alternatywnych. Magazyn paliw alternatywnych musi mieæ dpwiedni¹ wielkœæ, zapewniaj¹c¹ zgrmadzenie paliwa alternatywneg w ilœci zabezpieczaj¹cej ci¹g³e jeg dzwanie d instalacji piecwej. Magazyn musi zapewniaæ przechwywanie paliwa alternatywneg w spsób chrni¹cy je przed przedstawaniem siê d tczenia i spe³niaæ wymagania dnœnie zabezpieczenia przeciwp arweg, bezpieczeñstwa bs³ugi, itp. Instalacja d pdawania paliwa alternatywneg. Transprt paliwa d instalacji piecwej dbywaæ siê musi przy zastswaniu urz¹dzeñ zapewniaj¹cych nieprzedstawanie siê paliwa alternatywneg d tczenia. Dzwanie paliwa alternatywneg d instalacji piecwej dbywaæ siê musi za pmc¹ urz¹dzeñ wa ¹c dzuj¹cych, sterwanych centralnie zapewniaj¹cych dzwanie w sta³ej prprcji d paliwa pdstawweg. Ca³a instalacja spe³niaæ musi wymagania dnœnie chrny œrdwiska i BHP. Magazyn paliw alternatywnych. Nwczesny palnik pieca d wypa³u klinkieru. 19

6 CZY PRZEMYSŁ CEMENTOWY MOŻE SPALAĆ WSZYSTKIE PALIWA ALTERNATYWNE? Jakść prduktu Klinkier cementwy, prócz pdstawwych pierwiastków twrz¹cych minera³y klinkierwe, zawiera w swim sk³adzie ca³y szereg pierwiastków wystêpuj¹cych w surwcach lub w paliwie jak zanieczyszczenia. S¹ t tak zwane sk³adniki akcesryczne. Sk³adniki te wchdz¹ w sk³ad sieci krystalicznej minera³ów klinkierwych. W niewielkich ilœciach niektóre z nich wp³ywaj¹ krzystnie na w³asnœci klinkieru cementweg. W wiêkszych ilœciach mg¹ jednak pwdwaæ pgrszenie tych w³asnœci. Przyk³adem jest tu ZnO, który nawet przy niewielkich zawartœciach pwa nie bni a wytrzyma³œæ cementu. Z teg pwdu zawartœæ w paliwie alternatywnym pierwiastków wp³ywaj¹cych niekrzystnie na w³asnœci klinkieru musi byæ kntrlwana. Jeœli ich ilœæ by³aby na tyle du a, e absrbwane przez klinkier w prcesie wypalania wp³ywa³yby niekrzystnie na jeg w³asnœci, wówczas paliw takie nie m e byæ stswane, wzglêdnie m e byæ stswane, ale tylk w granicznych ilœciach. Ciągłść pracy pieca Niektóre zanieczyszczenia wystêpuj¹ce w surwcach i paliwie maj¹ zdlnœæ d twrzenia w instalacji piecwej tak zwanych biegów, w wyniku których, g³ównie w dlnych cyklnach i na wlcie d pieca instalacji metdy suchej, ich kncentracja wzrasta nawet kilkadziesi¹t razy. Prwadzi t d twrzenia siê napieków i narstów wewn¹trz instalacji, zak³ócaj¹cych pracê pieca, a nawet stwarzaj¹cych kniecznœæ jeg zatrzymania. S¹ t g³ównie zwi¹zki chlru, sdu i ptasu. Z teg pwdu granicza siê ich ilœæ jak¹ m na wprwadziæ d instalacji piecwej. Ju wczeœniej wspmnian, e ilœæ wprwadzaneg d instalacji chlru, w przypadku standardweg pieca metdy suchej, nie pwinna przekraczaæ 0,02% w stsunku d klinkieru. Ograniczenie t jest aktualne równie w przypadku stswania paliwa alternatywneg. Ilœæ wprwadzaneg chlru z surwcami, paliwem pdstawwym i alternatywnym nie m e przekraczaæ pdanej wartœci. Paliwa alternatywne zawieraj¹ce wiêksze ilœci chlru mg¹ byæ stswane tylk w ilœciach wynikaj¹cych z ³¹czneg bilansu chlru wprwadzaneg d instalacji piecwej. Przedstawine wy ej graniczenia wskazuj¹, e sk³ad chemiczny paliw alternatywnych, w tym zawartœæ 20 Paliw alternatywne. w nich sk³adników œladwych, nie jest bjêtny z punktu widzenia jakœci wypalaneg klinkieru czy te ci¹g³œci pracy instalacji piecwej. Sk³ad ten musi byæ dk³adnie kreœlny i kntrlwany zarówn przez prducenta czy dstawcê paliwa alternatywneg, jak te przez cementwniê. Ograniczenia c d sk³adu chemiczneg paliwa alternatywneg s¹ spraw¹ indywidualn¹ dla ka dej instalacji piecwej. Brane s¹ przy tym pd uwagê: zawartœci sk³adników œladwych w surwcach d prdukcji klinkieru cementweg raz paliwie pdstawwym i alternatywnym, rdzaj instalacji piecwej, a tak e spsób i miejsce pdawania paliwa alternatywneg d instalacji. Nielegalne wysypisk, Ma³plska.