最近工信部發布了2017年行業標準計劃。水泥行業窯尾高溫氣體分析儀列在其中。它將規范水泥生產過程煙氣分析數據,推動水泥生產降煤耗、減排放、提質量、智能化發展。
一、前言
國內近兩千條預分解窯生產線中,環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%,能充分發揮作用的更少。這種狀態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狀來看,由于沒有行業標準的約束和規范,也是造成很多水泥企業沒能受益的因素。
2017“水泥窯尾高溫氣體分析儀”行業標準要求:
1、水泥窯尾處在高溫高粉塵的采樣環境,一直使用其他行業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,把煙氣的連續過程變成了斷續的煙氣數據采樣過程。
不是光其他行業需要連續的煙氣信息,隨著水泥行業智能化發展,也需要精細化管理,也需要連續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,得到的斷續的煙氣數據采集曲線。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值真偽),是煙氣中O2的數據。

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的煙氣數據曲線,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范,就在水泥行業“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的曲線連了起來,成了為了水泥行業窯尾的煙氣數據。
圖中,由于NO數據被分析系統消耗掉,比連續的綠色曲線低約35%。計算機就人為地加一個系數進行補償。
這種分析結果數據就會影響了水泥智能系統精細化的精度。為此,2017年行標就推薦了連續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,不會產生畸變和損失。
2017年行標就推薦的連續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。

這個外掛在分析柜外面的就是雙氧水(溶劑)系統。這系統的使用使煙氣數據中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數據的準確性。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標準,一直把水泥行業當成“傻大笨粗”“管理粗狂”的行業。所以低檔次、粗制濫造的產品大量充斥水泥行業。造成窯尾高溫分析儀質量差、壽命短,分析數據七零八亂。
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,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年的主流國產產品。

為了水泥行業提高質量、降低能耗、減少排放,和其他行業一樣逐步實現智能化。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品有了行標的約束和規范,它就會實現業內專家所描述的: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。⑶ 判斷最佳脫硝條件。⑷ 判斷系統漏風狀態。⑸ 判斷系統異常狀態的原因。
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行標規范的水泥窯尾高溫氣體分析儀,才能實現。
2、國內也開始延伸使用2017行標規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,必將為水泥行業實現降低能耗、減少排放、提質增效,實現智能化的有力工具。(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)