桉树皮替代分解炉部分燃料初探

百科 2024-11-08 07:30 湖南

0 引言

我国最早于1890年引进桉树，1950年后，通过系统引种和推广栽培，取得初步成功。1980年后，开始快速发展桉树人工林，面积由1986年的46万公顷快速增长到2018年的546万公顷，主要种植在广西、广东等南方地区，广西达256万公顷。桉树木材加工过程中会留下大量的桉树皮，含水率高、堆积密度低，不便于贮存和运输。传统的处理方式多以就地抛弃、填埋，造成资源浪费，或者露天焚烧，产生含有机气溶胶的浓烟，影响空气质量，少部分用来制备生物质燃料颗粒。

近年来，国家提出了“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的目标，加之化石能源短缺，价格上升，生物质燃料作为可再生和洁净能源得到关注。目前，水泥工业不少企业开始了生物质燃料的试用和使用，我公司将桉树皮作为水泥窑熟料煅烧用替代燃料的试验研究也取得了一定的效果和经验。

1 资源调查及成分分析

公司设定的试验厂区有2条5000 t/d熟料预分解窑水泥生产线，自有石灰石矿山，燃料以煤炭为主。

我们对试验厂区周边桉树皮资源情况进行调查和测算，其资源总量为87万t/a，见表1所示。从表1可知，资源总量可观，可持续保障供应。

对桉树皮的成分及发热量进行检测（见表2、表3所示），其发热量为14321kJ/kg，灰分11.9%，满足替代燃料要求。灰分化学成分主要为SiO2、Fe2O3、CaO等，与水泥熟料原料成分相似，碱含量略高，可满足水泥配料条件。

2 试烧

2.1预处理

桉树皮在木材厂粗破后运输进厂过磅，运至堆场卸入料坑，由抓斗抓进破碎机，经输送皮带、回转喂料器喂入分解炉煅烧，工艺流程见图1所示，现场见图2所示。

2.2试烧

第一次试烧时间为10d，投料量523t。试烧过程中，烧成系统同时处置危险废弃物，危险废弃物的质和量并不稳定，试烧期间还更换使用了热值较低的煤炭。复杂状况导致首次试烧相关数据不稳定，无法提取有效数据。

第二次试烧时间为3天，投料量151t。

3 试烧分析

（1）生料配料：桉树皮最大投加量5t/h，在维持熟料率值基本稳定下，生料配比作常规调整。

（2）系统运行参数：从表4可知，煅烧桉树皮对其它运行指标影响不大，烟室结皮量没有增加；桉树皮水分对节煤量有一定影响，在预处理环节可选择通过自然晾晒等方式减少桉树皮水分；试烧过程对环保指标均未造成影响。

（3）煤耗：当桉树皮平均投入量稳定在2.43t/h时，试烧期熟料实物煤耗较空白期下降3.99kg/t、标煤耗下降2.43kg/t，理论测算标煤耗下降量为2.72kg/t相比，实际标煤耗下降较理论测算低0.29kg/t，主要原因为系统漏风、水分及桉树皮在分解炉的燃烧状况等。

（4）效益分析：桉树皮采购价约150元/t，对比煤炭价格约900元/t具有良好的经济效益，可节约2元/t熟料（仅测算节煤效果，未测算人工、电耗等费用），能降低煤炭等化石能源的使用。

4 结束语

根据试烧结果，水泥熟料煅烧使用桉树皮替代燃料具有一定的经济、社会效益。本次试烧只是利用原有废弃物预处理系统，故而喂料量较少。为提高桉树皮处理量，提高替代燃料率，建议考虑增加外挂燃烧炉的处置方式。

为了保障桉树皮替代燃料的供应和质量，企业可选择与当地政府、木材加工厂等合作，整合桉树皮资源，开展集中回收、预处理，可探讨制备成生物质颗粒燃料的可行性，以进一步提高燃料替代率。

——作者：李青梅、熊尚日，华润建材科技控股有限公司

——来源：《新世纪水泥导报》2024年1期

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