CÔNG NGHỆ LÀM NGUỘI FONS DELTA COOLER

 Với chi phí năng lượng ngày càng tăng, các nhà máy xi măng có thể tiết kiệm nhiên liệu bằng cách lắp đặt các công nghệ phù hợp trong nhiều lĩnh vực hoạt động khác nhau. Một trong số đó là các máy làm mát clanhke, chủ đề chính về Fons Technology International trong báo cáo này.

Do giá nhiên liệu liên tục gia tăng, tiêu hao năng lượng và hiệu suất là quan trọng như nhau đối với các nhà sản xuất xi măng. Mỗi nhà máy xi măng có sự liên kết đồng nhất của các yếu tố góp phần vào hiệu suất hoạt động của nó: công nghệ ban đầu được sử dụng, giá nhiên liệu mới nhất, khả năng đốt nhiên liệu thay thế, yếu tố sẵn sàng lâu dài, chi phí năng lượng, chiến lược của công ty…Thiết bị làm nguội clanhke là thiết bị quan trọng nhất trong việc xác định mức tiêu hao năng lượng cho toàn bộ lò, vì nó vận chuyển lượng nhiệt được thu hồi từ clanhke nóng thoát ra khỏi lò, trở lại quá trình sản xuất.

Hình 1: Hệ thống làm mát cũ tại Horne Srnie (Tập đoàn Asamer), Slovakia

Các loại máy làm nguội hiện nay

Nhiều nhà máy xi măng được trang bị các máy làm nguội cũ hơn như  hệ thống làm nguội bằng vệ tinh và những loại có lớp ghi chuyển động qua lại với hiệu suất thấp hơn các máy hiện đại. Do đó, một sự thay thế về hệ thống làm nguội có vẻ là giải pháp thỏa đáng cho các nhà máy vẫn tồn tại hệ thống làm nguội cũ nhưng không phải là một lựa chọn khả thi, do thời gian tắt máy để thay thế hệ thống làm nguội và tổng đầu tư. Tuy nhiên,đáng ngạc nhiên về những gì bây giờ có thể đạt được. Máy làm lạnh clanhke sử dụng mô hình chuyển động dạng con thoi được cung cấp bởi các nhà cung cấp nổi tiếng nhất với các quy tắc khác nhau. Ông Fons là người đầu tiên xin cấp bằng sáng chế cho Fons Technology International (FTI) vào năm 1999, là "người đầu tiên" trong công nghệ đột phá này, công nghệ mà FTI tin rằng sẽ tiếp tục là quy tắc vận chuyển của hệ thống làm nguội trong tương lai. Hơn năm năm qua, FTI được thành lập như một thương hiệu hàng đầu và  Fons Delta Cooler (FDC) hiện nay đang được vận hành trên hơn 60 nhà máy xi măng ở Trung Quốc.

Công nghệ FDC

Hệ thống chịu lực có tính đột phá của FDC cho phép đóng kín hoàn toàn giữa các làn, đảm bảo sự thu hồi nhiệt độ ổn định sao cho không giảm lượng thu hồi nhiệt do những luồng không khí bị mất kiểm soát khi chúng đi qua giữa các làn khác nhau. Tất cả không khí phải đi qua lớp ghi nhưng trước khi đến, chúng phải đi hệ thống có chức năng thổi gió giật cấp (Stepped Air Flow Function) (STAFF). Đây là bộ điều chỉnh luồng không khí tự điều chỉnh chỉ tăng thêm lực của dòng không khí nếu cần thiết và chỉ cần nhiều lực khi có yêu cầu.

Trong quá trình hoạt động bình thường, lực khí rất nhỏ và do đó, toàn bộ áp suất của khoang ở mức thấp. Nói cách khác, luồng không khí cho mỗi tấm ghi vẫn không đổi, không tính đến lực của lưu lượng không khí trong lớp clanhke phía trên. Điều này dẫn đến giảm tiêu thụ năng lượng cho quạt và đồng thời cải thiện sự phân bố  luồng không khí cộng với sự gia tăng khả năng thu hồi nhiệt. Trong thời gian ngắn có lợi cho cả đôi bên.

FDC ở Horne Srnie 

                                              Hình 2: Các chi tiết được lắp đặt với ghi tĩnh        

                                           Hình 3: Hệ thống làm nguội sẵn sàng để vận hành

 Hình 4: Phần cưới của máy nghiền – Fons Delta Cooler có thể sử dụng máy nghiền búa hoặc máy nghiền con lăn

                                                Hình 5: Các làn có thể di chuyển

                                                     Hình 6: Máy phân luồng khí (STAFF)

Nhà máy Xi măng Horne Srnie (Asamer Group) ở Slovakia ban đầu dự định chỉ thực hiện ghi tĩnh đầu vào để cải thiện sự thu hồi phục nhiệt. Điều này sẽ đảm bảo rằng việc điều chỉnh có thể được thực hiện trong thời gian ngừng bảo trì hàng năm.Thời gian hoàn hảo, vì quản lý của Horne Srnie đã có thể đến thăm một thiết bị làm mát của FTI đang chạy tại Askale Cement ở Thổ Nhĩ Kỳ (xem ICR tháng 9 năm 2011). Điều này cho phép họ chứng kiến một cách hiệu quả, toàn bộ thiết bị làm mát trong một hệ thống hiện tại được thực hiện kỷ lục trong vòng 15 kể từ khi ngưng đốt lò tới khi đốt lò. Dựa trên các nghiên cứu khả thi của FDC và đã chứng kiến được hiệu quả của việc lắp đặt, quản lý của Horne Srnie đã quyết định loại bỏ toàn bộ thiết bị làm lạnh bên trong và thay bằng FDC. Chi phí bảo trì cao cho toàn bộ bộ làm nguội sẽ được giảm xuống, vì các tấm ghi không còn trang bị thêm các bộ phận di chuyển của bộ làm nguội.

 Toàn bộ những nâng cấp của hệ thống làm nguội bao gồm:

• Ghi tĩnh đầu vào Kinetic tiêu chuẩn ISO

• Làn ghi di chuyển

• Bộ phận điều khiển thủy lực với bảng điều khiển

• Quạt làm mát mới

• Kỹ thuật, lắp đặt và vận hành.

Bên cạnh đó, các chỉ số năng suất được quy định như sau:

• Công suất của dây chuyền lò nung 1200tpd
• Giảm lượng tiêu thụ nhiệt đến 15 kCal / kg clanh-ke, trong đó mức tiêu thụ nhiệt là 850 kCal / kg clanh-ke khi sử dụng nhiên liệu thay thế
• Nhiệt độ của ống dẫn khí ba (TAD) sẽ tăng từ 710 º C đến 820 º C (trung bình bảy ngày)
• 3,5 kWh / t clanh-ke tiêu thụ điện năng đối với các máy quạt mới
• 0,3 kWh / t clanh-ke tiêu thụ điện năng đối với máy làm nguội thủy lực
• 0,5 kWh / t clanh-ke tiêu thụ điện năng đối với máy nghiền búa
• Nhiệt độ của khí thải sẽ giảm từ 320 º C đến 300 ºC. Dựa theo kế hoạch lắp ráp hiệu quả và thực hiện thành công, với sự hỗ trợ từ nhà máy và đại lý khu vực ALIACEM của FTI, đã đạt được tất cả các đảm bảo về năng suất (xem Bảng 1) của hệ thống làm mát tại các nhà xưởng của FTI và thử nghiệm các hệ thống thủy lực, để mà chỉ cần tinh chỉnh khi lắp ráp trong công trường.

Bảng 1: dữ liệu kiểm tra hiệu suất

Kết luận

Với máy làm nguội Fons Delta Cooler, nhiều dây chuyền sản xuất clanhke có thể đạt được những cải tiến giống nhau như là những cải tiến đạt được tại nhà máy Horne Srnie đối với những quy trình hoạt động và bảo dưỡng cơ khí. Hiệu suất làm nguội cao, nhiệt độ gió 2 và gió 3 tăng nhanh trong tổng tỷ lệ thay thế của nhiên liệu thay thế.