水泥回轉窯是水泥熟料的最主要煅燒設備，水泥工業回轉窯熱工制度是否穩定，直接影響著產品的質量和數量。目前所有的水泥生產線的回轉窯系統都存在著程度不等的漏風、漏料等現象。水泥回轉窯是在負壓、高溫狀態中運行，凡是存在漏風的位置都會有冷空氣進入，進入冷空氣吸熱造成水泥燒成系統熱耗、電耗增加，同時會伴隨發生漏料，回轉窯是在負壓條件下運行的，尤其在窯頭和窯尾處，漏風會帶入大量冷空氣，窯內熱工制度的穩定就遭到破壞，窯內空氣也會攜帶物料外泄，增加窯尾分解爐的燃料消耗，并增大風機的負荷，造成生產現場故障增多，設備生產潛能得不到最大發揮，制約了新型干法水泥的進一步發展。 

     

　　目前國內回轉窯窯頭及窯尾密封均存在漏風的問題，漏風率一般在10%～15%左右，在水泥回轉窯運轉一段時間后，漏風系數會更進一步增大。對于回轉窯窯頭和窯尾密封處的漏風問題，一直是水泥生產企業的老大難問題，究其原因主要為兩點：一是回轉窯本身的運行環境惡劣，在高溫、氣固換熱及負壓狀態下工作，窯筒體容易產生軸向、徑向等變形；二是目前窯頭和窯尾密封設計本身存在不足，在窯系統運行一段時間后，進過窯筒體的竄動、變形及高溫物料沖刷后，很容易造成現有窯頭和窯尾密封裝置效率降低。

     

　　針對水泥回轉窯爐漏風問題，Te-goo 水泥冶金技術部回轉窯爐密封項目組運用熱力學、空氣動力學、材料力學、機械原理等專業知識，經過5年艱苦技術攻關，形成了全套解決方案，密封裝置包括密封器支撐調節系統、冷卻系統、軟連接系統等。此技術顛覆了原有的幾種水泥回轉窯密封裝置的設計理念，將窯爐的運動部件與密封部件的功能區分開，運動部件隨回轉窯一起運行，密封部件固定不動且與運動部件有效連接，由于其密封的關鍵位置都避免了運動及摩擦，在回轉窯運轉過程中產生的徑向及軸向位移時，都不會對現有密封裝置構成破壞性影響，確保了密封的長期性和穩定性。此核心技術及外圍技術申報獲得該領域的國家發明專利9項。

 

　　本技術的商業價值

 

　　目前干法水泥窯主要以煤粉為燃料，現有的回轉窯密封漏風率一般在5%左右。窯頭和窯尾漏風量可達0.05～0.08Nm3/kg.cl，這部分漏風會對水泥生產操作帶來較大的影響。這部分漏入空氣量在窯系統內需加熱到950℃左右，因此由漏風所帶來的熱耗增加15～24kcal/kg.cl，折合成標煤耗2.1～3.4kg.ce/t.cl。對于日產5000t/d熟料生產線來計算，年增加標準煤耗3400噸～5600噸。如按標準煤折價600元/噸計算，則年增加燃煤采購費用300萬元左右。同時引起的高溫風機及廢氣風機負荷增加，會增加0.5kwh/t.cl電耗，對于日產5000t/d熟料生產線，年增加電耗82.5萬kwh，以工業用電平均價格0.5元/kwh計算，則年增加電費41.25萬元。

 

　　目前Te-goo旗下機構已與全國水泥行業最大的央企簽訂并完成了水泥窯爐密封改造合同，在該企業下屬年產200萬噸水泥生產線上，順利實現了全國首套水泥回轉窯特大高溫動密封裝置的安裝，并已穩定運行，測試表明：該裝置環保、節能、增產、提質效益顯著。

　　

　　經濟效益： 經過實測數據預測，對于5000t/d生產線，采用該密封技術單從煤耗和電耗方面每年可節約340萬元以上。使用該技術杜絕窯頭窯尾漏風，穩定熱工制度，預計可達到提產的3～5%目的，每年可增加60000-100000噸的熟料產量，可新增銷售收入1800萬/年以上。按照以上節約煤炭、節約電耗增加產量、提升質量及財政節能、技改補貼綜合測算，預計首年可創造896.25萬/年的經濟效益（最后數據以企業報表數據為準）。若國內3840條水泥生產線全部采用，預計可創造約86.55億/年的經濟效益。

 

　　社會和環保效益：2014年《政府工作報告》確定了單位國內生產總值能耗下降3.9%以上，單位國內生產總值二氧化碳排放量下降4%，氮氧化物排放量下降5%等約束性指標。2013年12月環境保護部和國家質檢總局發布新修訂的《水泥工業大氣污染物排放標準》、《水泥單位產品能源消耗限額》等更加嚴格的標準，由于漏風減少可將現有新型干法水泥技術的熱耗降低到2960kj/kg左右，距離第二代新型干法水泥技術指標2680kj/kg更加接近，這將有力地推動我國水泥工業節能減排工作的進展。對于日產5000t/d熟料生產線來測算，采用該技術后，預計每年可減少排放二氧化碳約8000噸，減少二氧化硫排放約260噸。若國內3840條生產線全部改造，每年可減少二氧化碳4000萬噸左右，減少二氧化硫100萬噸左右。

本技術的應用背景 

   

　　據測算,我國每創造1美元的 GDP產值所消耗的能源是美國的4.3 倍,是日本的11.5倍,其能源的利用率僅為美國的26.9%,日本的11.5%。 因此, 提高能源的使用效率刻不容緩, 根據國家統計局公布的數據顯示，2014年全國規模以上水泥產量達到24億噸，全年累計水泥產量增長為1.8%。隨著當前我國經濟步入了新常態，水泥行業的發展也到了轉型升級的關鍵時期。

 

    　

　　2015年工信部以第5號公告發布《水泥行業規范條件（2015年本）》，自 2015 年 3 月 1 日起實施。公告稱修訂發布《規范條件》是為落實《國務院關于化解產能嚴重過剩矛盾的指導意見》（國發〔2013〕41號），推進水泥工業結構調整和轉型升級，強化環保、能耗、質量、安全等標準約束。要求完善市場機制，提高產業準入的能耗、物耗、水耗和生態環保標準，切實發揮市場配置資源的基礎性作用。以資源環境承載力上限，倒逼超標產能退出、節能減排達標和自然環境改善。

早在2012年中國建材聯合會就發起、組織實施 “第二代新型干法水泥技術研發與創新”項目，與國外最先進的國家對標，從設計優化、工藝改革、自主創新、裝備提升、低碳技術開發、節能減排等方面進行攻關，用5年左右時間，全面提升新型干發水泥生產線的產品制造、協同處置廢棄物、綜合利用資源和減少二氧化碳排放等綠色產業功能，使我國第二代新型干法水泥技術達到世界領先水平。

   

　　為使第二代新型干法水泥技術裝備技術裝備創新研發目標更清晰、路徑更明確、內涵和標準更清楚，驗收和達標更有依據，從而推動與提升我國新型干法水泥產品品種、功能、質量、資源能源利用效率、能耗與排放等方面屆時達到世界領先水平，2014年9月，《第二代新型干法水泥技術裝備研發標準》和《第二代新型干法水泥技術裝備驗收規程》公布，首要提出的就是燒成技術研發要求，熟料燒成可比熱耗降低到2680kj/kg，熟料電耗18kwh/t。為達到以上目標，新型干法水泥技術研發必須提高回轉窯、預分解系統、燃燒器、冷卻機的功能與效能，進一步提高預熱預分解和高溫燒成過程的燃燒、傳熱效率，其中最現實也是最直接的技術革新就是降低系統設備漏風的影響。

 

　　本技術解決的主要問題

　　

　　水泥回轉窯系統存在漏風的主要位置及原因如下：

   

　　1、窯頭密封漏風。窯頭密封方式主要有石墨塊密封、迷宮式密封、魚鱗片密封等形式，但材料被磨損，壓緊裝置不進行調整，使冷風套與窯頭罩間產生縫隙，有的是鋼絲繩松動，有的是魚鱗片被磨損，或變形不起密封作用，有的是重錘輕，起不到下錘的作用，都會使其產生間隙，有冷空氣進入其內，造成入窯二次風、三次風溫度下降。　

   

　　2、窯尾密封漏風。窯尾的密封方式與窯頭密封相似，大部分是石墨塊、迷宮式、氣缸式等密封方式，由于窯尾密封靠近煙室，受窯尾負壓的變化，下料管沖下的熱生料在負壓變化時，向外溢料的可能性較大，在漏風存在的同時也容易產生漏料。窯尾漏風，會使窯系統用風失去平衡，使窯尾煙室溫度下降，增加用煤量，系統煤耗增加，同時窯尾風機負荷增大，不利于節能降耗。破壞了窯系統熱工制度的穩定。窯尾漏風，冷空氣突然進入窯尾，會使窯尾生料面子急刷降溫，易出現結皮堵塞現象。

   

　　3、窯口變形。 窯口護鐵是安裝在窯筒體上，靠近窯內部及端部，都有澆注的耐火澆注料，其目的是使窯口護鐵與高溫氣體及出窯熟料隔開，不進行直接熱傳遞，防止窯口筒體變形。但在實際運行過程中，由于搶燒，盲目追求設備運轉率，當窯口澆注料脫落，甚至大面積護口鐵裸露在高溫環境下，窯口筒體出現被燒紅，仍堅持帶病運轉，在高溫下變形嚴重，窯口筒體外形失圓，成了不規則的喇叭狀，而窯口四周的窯頭罩是規整的圓形，因此兩者間產生縫隙，出現漏風現象。

   

　　4、窯尾煙室捅料孔，檢查孔密封不嚴。窯尾煙室捅料孔經常被打開，進行捅料檢查窯尾煙室結皮堵塞情況，但由于常開，在關閉時不夠嚴密，有時檢查門蓋澆注料脫落，外殼出現過熱顏色變暗，有的變形，關閉時不嚴密，出現漏風，使窯尾煙室料溫急劇下降，易產生結皮，越易結皮，捅堵的頻次越需要增加，打開的次數越多，出現惡性循環。冷風隨上升煙道進入分解爐錐體，此處易產生結皮，這是錐體及縮口出現結皮的原因之一。

綜合以上漏風問題的原因，為了加強密封堵漏，目前在水泥行業的解決方案主要有可用巖棉板、石棉繩堵塞，用薄鐵皮外包，或發保溫涂料等，這些方案都無法長期穩定解決回轉窯密封問題，目前，只有本技術可以將以上問題全部解決，真正實現回轉窯氣體零泄漏、物料零泄漏。

     

　　本技術的市場競爭力

 

　　本技術方案為目前全國水泥行業能夠低成本、高效率解決水泥回轉窯動密封問題的最優選方案，此項目的核心技術均為Te-goo科研團隊獨立研發，并擁有全面的國家發明專利保護，具有絕對優勢的市場競爭力。此外，在水泥回轉窯漏風問題解決后，Te-goo持續研發水泥生產環節的精確化管理系統技術，已取得階段性成果，可在下一步行業應用中發揮重要作用。

當前水泥行業處于結構轉型的重要時期，生產企業亟須通過技術創新和優化管理挖掘新的利潤增長點，Te-goo擁有專業的技術團隊和高效的管理團隊，與水泥行業的戰略合作伙伴遵循風險共擔，利益共享的原則，按照國家鼓勵的節能效益分享型合同能源管理模式進行深度合作。Te-goo將努力秉承“實業報國、科技興邦”的理念，牢牢把握難得的發展機遇，積極投身“美麗中國”建設，用一流的技術、過硬的產品服務客戶，為中國的節能環保事業和低碳經濟貢獻力量。