最近工信部發(fā)布了2017年行業(yè)標準計劃。水泥行業(yè)窯尾高溫氣體分析儀列在其中。它將規(guī)范水泥生產(chǎn)過程煙氣分析數(shù)據(jù),推動水泥生產(chǎn)降煤耗、減排放、提質量、智能化發(fā)展。
一、前言
國內近兩千條預分解窯生產(chǎn)線中,環(huán)保部門為檢測廢氣中的有害成分排放量,在一級預熱器出口都強制安裝了廢氣分析儀,但這屬于低溫檢測,相對容易,對生產(chǎn)指導作用并不大;而窯尾及分解爐出口,成套配置的高溫廢氣分析儀,會對節(jié)能減排、提質增效有更大作用。但全國使用者尚不足10%,能充分發(fā)揮作用的更少。這種狀態(tài)確實制約了窯的高水平運轉,更不幸的是,不少同行至今并未認識到這種制約。
二、制定標準的必要性:
從水泥窯尾高溫氣體分析儀的現(xiàn)狀來看,由于沒有行業(yè)標準的約束和規(guī)范,也是造成很多水泥企業(yè)沒能受益的因素。
2017“水泥窯尾高溫氣體分析儀”行業(yè)標準要求:
1、水泥窯尾處在高溫高粉塵的采樣環(huán)境,一直使用其他行業(yè)移植過來的高溫分析儀。由于粉塵大,為了除塵只好在樣氣采樣過程中,30秒到幾分鐘就停止采樣,用壓縮空氣吹掃一次采樣探頭過濾器,把煙氣的連續(xù)過程變成了斷續(xù)的煙氣數(shù)據(jù)采樣過程。
不是光其他行業(yè)需要連續(xù)的煙氣信息,隨著水泥行業(yè)智能化發(fā)展,也需要精細化管理,也需要連續(xù)采樣的窯尾高溫氣體分析儀。
下圖中紅色曲線:引進的別的行業(yè)使用的,需要幾分鐘就用壓縮空氣吹掃采樣探頭,得到的斷續(xù)的煙氣數(shù)據(jù)采集曲線。在O2的曲線中,只有曲線根部(還要考慮受壓縮空氣影響的下降和上升部分的數(shù)值真?zhèn)?,是煙氣中O2的數(shù)據(jù)。

綠色曲線:2017年行標推薦的窯尾高溫氣體分析儀采集的連續(xù)的煙氣數(shù)據(jù)曲線,包括上圖中的O2曲線、NO曲線、CO曲線。
由于沒有標準約束和規(guī)范,就在水泥行業(yè)“管理粗狂”“煙氣變化沒有那么快”等理由下,用計算機軟件強行把斷續(xù)的曲線連了起來,成了為了水泥行業(yè)窯尾的煙氣數(shù)據(jù)。
圖中,由于NO數(shù)據(jù)被分析系統(tǒng)消耗掉,比連續(xù)的綠色曲線低約35%。計算機就人為地加一個系數(shù)進行補償。
這種分析結果數(shù)據(jù)就會影響了水泥智能系統(tǒng)精細化的精度。為此,2017年行標就推薦了連續(xù)采樣的水泥窯尾高溫氣體分析儀。
2、水泥窯尾高溫煙氣的樣氣處理用清水和用雙氧水(溶劑)對比看:清水比雙氧水(溶劑)對樣氣影響小,不會產(chǎn)生畸變和損失。
2017年行標就推薦的連續(xù)采樣的的探頭采用清水噴霧除塵方式,不僅除去粉塵,而且會濾去煙氣樣氣中酸、堿等有害成分。
下圖為行標支持的清水除塵的分析儀的探頭設備。


那些斷續(xù)采樣的探頭是把煙氣直接抽進來,然后用雙氧水過濾,以求除去粉塵和煙氣樣氣中酸、堿等有害成分。
下圖中紅線圈的部分就是雙氧水(溶劑)過濾系統(tǒng)。

這個外掛在分析柜外面的就是雙氧水(溶劑)系統(tǒng)。這系統(tǒng)的使用使煙氣數(shù)據(jù)中NO含量損失約35%。只好人為加一個補償。直接影響了窯尾煙氣中NO數(shù)據(jù)的準確性。影響到窯內燒結溫度高低的判斷。

3、水泥窯尾高溫氣體分析儀由于沒有行業(yè)標準,一直把水泥行業(yè)當成“傻大笨粗”“管理粗狂”的行業(yè)。所以低檔次、粗制濫造的產(chǎn)品大量充斥水泥行業(yè)。造成窯尾高溫分析儀質量差、壽命短,分析數(shù)據(jù)七零八亂。
下圖是使用不到3年的主流原裝窯尾高溫氣體分析儀。

國產(chǎn),使用壽命不到1年,銷售后連質保金都收不到的窯尾高溫氣體分析儀。

大量使用壽命沒有超過3年的主流國產(chǎn)產(chǎn)品。

為了水泥行業(yè)提高質量、降低能耗、減少排放,和其他行業(yè)一樣逐步實現(xiàn)智能化。一樣需要高質量、高精度的窯尾高溫氣體分析儀。
下圖是2017行標推薦使用的使用壽命超過8年的窯尾高溫氣體分析儀。

三、行標的作用:
個人認為,水泥窯尾高溫氣體分析儀產(chǎn)品有了行標的約束和規(guī)范,它就會實現(xiàn)業(yè)內專家所描述的:⑴ 判斷風、煤配合是窯操作的核心內容——以最少的煤獲取最適宜燒成溫度。⑵ 判斷最高燒成溫度,這是操作員最需要控制的核心參數(shù)。⑶ 判斷最佳脫硝條件。⑷ 判斷系統(tǒng)漏風狀態(tài)。⑸ 判斷系統(tǒng)異常狀態(tài)的原因。
1、國外同行還給出了使用窯尾高溫氣體分析儀計算水泥熟料燒結溫度的方法:

這需要使用2017行標規(guī)范的水泥窯尾高溫氣體分析儀,才能實現(xiàn)。
2、國內也開始延伸使用2017行標規(guī)范的水泥窯尾高溫氣體分析儀的新功能。

四、結論:
我們相信,水泥窯尾高溫氣體分析儀在2017行標的指引下,必將為水泥行業(yè)實現(xiàn)降低能耗、減少排放、提質增效,實現(xiàn)智能化的有力工具。(金隅冀東曹慶杰、龐朝興、趙建平、馬光明、奧特鴻瑞溫平、溫潔、鄭宗波投稿)