Эксергетический анализ в технологии получения цементного клинкера

• Автор: Адаменко, Ольга Евгеньевна
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 214 с.

Содержание.

Введение. Глава 1. Состояние вопроса.

1.1. Существующие методы оценки эффективности обжиговых систем.

1.2. Эксергетический анализ химикотехнологических систем.

Выводы, постановка задачи, выбор направлений исследований.

Глава 2. Эксергетический анализ процессов и систем механотермохимического превращения исходного сырья.

2.1. Общие методологические основы эксергетического анализа в технологии цемента.

2.2. Анализ типовых элементов технологических схем.

2.3. Эксергетический анализ отдельных подсистем.

2.3.1. Подсистема сырьешихта.

2.3.2. Подсистема шихташлам.

2.3.3. Система сырьешихташламклинкер.
Глава 3. Эксергетический анализ преобразуемых исходных сырьевых материалов цементного производства.
3.1. Эксергетический анализ карбонатных компонентов.
3.1.1. Методическая часть.
3.1.2. Оценка эксергетических характеристик известняков различных месторождений.
3.1.3. Эксергия мелов различных месторождений.
3.1.4. Взаимосвязь эксергии известняков с их физикохимическими и физикомеханическими параметрами.
3.1.5. Взаимосвязь эксергии известняков с их технологическими параметрами.
3.2. Эксергетический анализ глинистых компонентов.
3.2.1. Методическая часть.
3.2.2. Оценка эксергетического состояния глинистых компонентов.
3.3. Эксергетический анализ корректирующих добавок.
3.4. Эксергетический анализ сырьевых шихт различных предприятий.
Глава 4. Эксергетический анализ преобразующих потоков и воздействий.
4.1. Эксергия топлива.
4.1.1. Расчет эксергии твердых топлив.
4.1.2. Расчет эксергии жидких топлив.
4.1.3. Расчет эксергии природного газа.
4.2. Эксергия воздуха.
4.3. Электроэнергия.
4.4. Эксергия среды измельчения и ее влияние на эффективность процесса.
4.4.1. Влияние газовой фазы на эффективность измельчения по сухому способу.
4.4.2 Эксергия воды.
Глава 5. Эксергетическая оценка продуктов переработки сырьевых компонентов.
5.1. Эксергия сырьевого шлама.
5.2. Эксергия клинкера.
5.3. Эксергия отходящих газов.
Глава 6. Разработка эксергетического баланса обжиго
вых систем мокрого способа.
6.1. Эксергетический баланс обжиговых систем цементного
производства.
6.2. Эксергетический баланс обжиговой системы Староос
Кольского цементного завода.
6.2.1. Описание технологической схемы.
6.2.2. Эксергетические характеристики преобразуемых и пре
образующих потоков.
6.2.3. Эксергетический баланс системы обжига.
6.2.4. Эксергетический анализ новых сырьевых материалов и
рекомендации по снижению энергозатрат.
Глава 7. Внедрение результатов исследования.
Общие выводы по работе.
Список литературы


Таким образом термодинамическая эффективность абсорбционно-холодильных установок ниже, чем компрессорных. Следовательно, применение компрессорных установок выгоднее и с позиций термодинамики, и с позиции экономики (меньше потребление энергии). Значительное количество работ посвящено термодинамическому анализу теплообменной аппаратуры [-]. Характерной особенностью этих работ является отсутствие единой методики исследования эффективности теплообмена. В цементной производстве эксергетический метод анализа одним из первых применил Р. Франкербергер в середине -х годов []. Им сделана попытка провести техническую оценку оксидов и соединений, входящих в состав цементной сырьевой смеси, но не учитывались вещества и реакции отнесения (отсчета). Одновременно с работой Р. Франкербергера выходит в свет публикация В. Штеермана, посвященная эксергетическому анализу эффективности тепловых процессов в клинкерообжигательной вращающейся печи мокрого способа производства []. Автор показывает, что термодинамический к. Делается вывод, что для вращающихся печей мокрого способа производства такие потери, как потери с отходящими газами, потери в окружающую среду, потери с отходящим из колосникового холодильника воздухом, играют меньшую роль, тогда как для печей сухого способа производства эти потери играют решающую роль, и для эффективного использования химического теплосодержания топлива необходимо их резко сократить. Автор перечисляет ряд технических мероприятий, благодаря которым можно осуществить теплоиспользование этих потерь. Существенный вклад в разработку эксергетического анализа в технологии производства строительных материалов был внесен академиком О. Мчедловым-етросяном и его учениками. В работах [-] ими рассматриваются вопросы, связанные с интенсификацией процесса обжига за счет применения в составе сырьевой смеси компонентов с повышенной химической эксергией. Показано, что эксергия природных компонентов значительно ниже, чем компонентов - отходов пирометаллургических производств. Здесь же авторы пытаются теоретически доказать, что расход тепла на клинкерообра-зование при обжиге смесей , содержащих соединения с повышенной эксергией, должен быть значительно ниже, чем из природных материалов. Из вышеперечисленных работ становится очевидно, что на данный момент времени количество научных трудов и исследований, посвященных эксергетическому методу термодинамического анализа в цементной отрасли очень шраниченно; более того, эти работы носят разрозненный характер и охватывают, как правило, отдельные процессы и агрегаты, отсутствует единый научный подход к методике определения эксергетических показателей всех преобразуемых и преобразующих потоков, имеющих место в технологии получения цементного клинкера, с учетом их физико-механических и физикохимических свойств. Энергозатраты в цементном производстве определяются особенностями используемой технологии. Оценка энергозатрат дается по отдельным переделам без учета их взаимодействия. В частности, до настоящего времени анализ превращения энергии в технологии получения цементного клинкера проводился исключительно посредством энергетического баланса отдельно взятых аппаратов. Отмечен ряд важных качественных характеристик и параметров, не учитываемых энергетическим балансом. Наиболее эффективным и плодотворным методом, использующим оба принципа термодинамики, является эксергетический метод термодинамического анализа. Число работ по применению эксергетического метода в цементной технологии носит единичный характер. Отсутствует единый методический подход к методике определения эксергетических характеристик преобразуемых и преобразующих потоков. Отмечена необходимость более подробных систематических исследований по использованию эксергетического анализа в цементной технологии. Таким образом, подытоживая результаты, описанные в литературном обзоре, можно сформулировать основную задачу данной работы: разработка научно-методического обеспечения эксергетического анализа в технологии получения цементного клинкера и его конкретное применение для заводов мокрого способа производства иемента .