Підвищення ефективності випалу вапна в обертовій печі з використанням пило-деревного палива

Анотація

Узагальнено матеріали публікацій, присвячених темі заміни природного газу на біопаливо при випалюванні в обертових печах вапна для металургійної, будівельної та інших галузей промисловості. Найбільш відомими і поширеними у промисловій практиці є науково-технічні рішення щодо використання в обертових печах при випалюванні вапна у якості палива замість природного газу подрібнених деревних пелет. Таку технологію застосовують в найбільших обсягах на підприємствах Швеції, Фінляндії. На основі аналізу результатів опублікованих досліджень показано, що обов'язковою умовою для факельного спалювання пелет в обертових печах є їх подрібнення до розмірів фракції менше 1 мм. Проаналізовано технічні рішення, які дозволяють при випалі вапна в обертових печах замінювати 50–70 % природного газу відходами виробництва сільськогосподарської продукції, зокрема лушпинням соняшнику. Теоретично і експериментально обґрунтовано можливість і ефективність заміщення природного газу в обертових печах для випалу вапна пило-деревним паливом, яке отримують із відходів деревообробної промисловості північно-західного регіону України. Наведено дані щодо складу обладнання і технології випалу вапна в обертовій печі для металургійної, будівельної та інших галузей промисловості на Любомирському вапняно-силікатному підприємстві, розташованому в Рівненській області. Викладено результати досліджень, виконаних на промисловому обладнанні Любомирського вапняно-силікатного заводу. Розглянуто основи технології виробництва вапна при використанні в обертових печах пило-деревного палива.

Показано, що деревинна паливна щепа потребує попередньої підготовки перед спалюванням. Визначено параметри пило-деревного палива, необхідні для його використання у обертових печах при випалюванні вапна. Придатність зазначеного палива оцінювали повнотою його згоряння, яку визначали кількістю залишкового вуглецю у вапні. Встановлено вимоги до палива щодо вологості та ступеня помелу відходів деревини. Досліджено ефективність використання пило-деревного палива залежно від його вологості. Показано, що висушування деревини до вологості не більше 10 % є достатнім для забезпечення температури факела 1400 °С. За результатами досліджень розроблено та впроваджено на практиці технологічну схему підготовки такого палива для використання у якості палива в обертових печах при випалюванні вапна. Наведено параметри побудованої та введеної в експлуатацію у 2018 р. на Любомирському вапняно-силікатному заводі технологічної лінії потужністю 2,4 т/год підготовки пило-деревного палива для обертової печі. Реалізоване рішення дозволило замінити 90–95 % природного газу при випалюванні вапна в обертовій печі № 1 Любомирського вапняно-силікатного підприємства на пило-деревне паливо. Досвід дворічної експлуатації обертової печі на пило-деревному паливі засвідчив, що підприємство стабільно виробляє вапно 1-го та 2-го сортів. Промислова практика підтвердила правильність науково-технічних рішень, розроблених під час дослідницьких робіт. Показано перспективність додаткових досліджень, спрямованих на реалізацію отриманих наукових рішень на інших промислових об'єктах відповідного призначення, для збільшення масштабів використання пило-деревного палива для заміни природного газу.