بخشی از مقاله
بررسی اثر تغییر سیستم ایرلیفت به الواتور بر شاخص انرژی صنعت سیمان
چکیده
شاخص مصرف ویژه انرژی الکتریکی در صنعت سیمان به خصوص در سیستمهای انتقال مواد بالاتر از شاخص استاندارد می باشد. با جایگزینی سیستم انتقال مواد مکانیکی (الواتور) به جای ایرلیفت، می توان شاخص مصرف را به مقدار قابل توجهی کاهش داد. با بررسی کارخانه مورد مطالعه میزان شاخص کاهش و همچنین صرفه جویی اقتصادی ناشی از آن مشخص می گردد. بدین منظور نحوه کارکرد و میزان مصرف انرژی سیستم ایرلیفت کارخانه سیمان مورد مطالعه، جهت انتقال مواد اولیه به سیلوهای مواد و سیمان و همچنین خوراکدهی کوره پخت، در سه دپارتمان بررسی گردید. با استفاده از زمان بارگیری سیستم ایرلیفت، شاخص مصرف ویژه انرژی الکتریکی در این بخش محاسبه گردید. شاخص ایرلیفت کارخانه نسبت به شاخصهای استاندارد به میزان 0/578 کیلووات ساعت به ازاء هر تن مواد ارسالی، بیشتر انرژی الکتریکی مصرف میکند، لذا تغییر سیستم فوق ضروری میباشد. با به کارگیری سیستم الواتور، میزان مصرف انرژی الکتریکی با شرایط کارکرد موجود، مشخص گردید. با در نظر گرفتن متوسط تولید سالیانه کلینکر کارخانه، میزان صرفهجویی سالیانه انرژی الکتریکی در اثر اعمال راهکار ذکر شده، محاسبه گردید. همچنین میزان صرفهجویی انرژی حرارتی در اثر کاهش نشت هوای سیستم ایرلیفت در اثر تغییر به الواتور مشخص گردید.
.1 مقدمه
صنعت سیمان کشور در حال حاضر با 60 خط تولید سیمان، روزانه بالغ بر100 ,000 تن سیمان تولید میکند و در کل حدود 3 درصد از مصرف انرژی در کشور را به خود اختصاص می دهد.[1]
صنعت سیمان یک رشته صنعتی بشدت انرژی بر بوده و تغییر فرآیند و تکنولوژی تولید، مقدار شاخص مصرف ویژه انرژی و قیمت هزینه تولید سیمان را بشدت تحت تاثیر قرار میدهد. اصولا سیستمهای انتقال پنوماتیکی (ایرلیفت) دارای مصرف انرژی به مراتب بیشتری در مقایسه با سیستمهای انتقال مکانیکی میباشند. عمده مزیت سیستمهای پنوماتیکی، توفقات کمتر به علت اشکالات مکانیکی کمتر و قیمت اولیه پایینتر میباشد. به طور کلی مصرف انرژی سیستم های مکانیکی (الواتور) در مقایسه با سیستمهای انتقال پنوماتیکی به نسبت یک چهارم (%25) میباشد. در واقع 75 درصد صرفهجویی در این فعالیت میباشد. [2]
در این مقاله سعی شده است میزان صرفه جویی انرژی الکتریکی و حرارتی بر اثر کاهش شاخص مصرف ویژه انرژی با تبدیل سیستم ایرلیفت به الواتور محاسبه و این پتانسیل صرفه جویی در سطح کلان کشور شناسایی گردد.
.2 بررسی انواع سیستمهای انتقال مواد
جهت انتقال مواد پودری روشهای مختلفی وجود دارد که شامل پمپ مارپیچ، ایرلیفت، پمپ تراکمی و الواتور کاسهای، که هرکدام دارای مزایا و معایب خاص خود میباشند ولی از لحاظ مصرف انرژی الکتریکی توان مصرفی ویژه انرژی الکتریکی هر کدام برای انتقال مواد به ازای 100 متر ارتفاع در روشهای مختلف به قرار جدول (1) میباشد. [3]
در بین چهار روش انتقال مواد ارائه شده روش الواتور کمترین توان مصرفی به ازای هر تن مواد ارسالی به ارتفاع 100 متر را به میزان 0,41 کیلووات ساعت به ازای هرتن دارا بوده، بطوری که در سیستم ایرلیفت کارخانه سیمان مورد مطالعه نیز از این روش جهت انتقال مواد بهره گیری می شود و این رقم برابر با 1,1 کیلووات ساعت به ازای هرتن انتقال مواد به 100 متر ارتفاع بوده است که میزان صرفه جوئی حاصله در یک تن مواد به ارتفاع یکصد متر برابر با 0,69 کیلووات ساعت خواهد بود. [4]
.3 بررسی مصرف انرژی الکتریکی ایرلیفتهای کارخانه مورد مطالعه
شکل((1 نمودار توان مصرفی اندازهگیری شده یکی از بلوئرها به عنوان نمونه آورده شده است .[4]
با توجه به نتایج اندازه گیری، متوسط توان مصرفی سه بلوئر در جدول (2) آورده شده است..
.3,2 بررسی سیستم ایرلیفت واحد آسیاب مواد
سیستم ایرلیفت واحد آسیاب مواد شامل سه دستگاه بلوئر با توان نامی هرکدام 200 کیلووات و ظرفیت نامی تغذیه برابر 300 تن در ساعت میباشد، در شکل((2 نمودار توان مصرفی اندازه گیری شده یکی از بلوئرها به عنوان نمونه آورده شده است. [4]
در کارخانه سیمان مورد مطالعه، سیستم انتقال مواد به روش ایرلیفت در سه دپارتمان کوره (Kiln Dept.)، آسیاب مواد خام (Raw Mill Dept.) و آسیاب سیمان یک و دو (Cement Mill1&2) مورد بهرهبرداری قرار میگیرد. جهت بررسی عملکرد سیستم ایرلیفت، توان الکتریکی مصرفی بلوئرها در سه دپارتمان ذکر شده توسط دستگاه آنالیزور توان، اندازهگیری گردید که نتایج آن در زیر آورده شده است . [4]
.3,1 بررسی سیستم ایرلیفت واحد کوره
سیستم ایرلیفت واحد کوره شامل سه دستگاه بلوئر با توان نامی هر کدام 250 کیلووات و ظرفیت نامی تغذیه 280 تن در ساعت میباشد، در
با توجه به نتایج اندازه گیری، متوسط توان مصرفی سه بلوئر در جدول (3) آورده شده است:
.4 بررسی شاخص مصرف انرژی الکتریکی ایرلیفتهای کارخانه سیمان مورد مطالعه
با توجه به توان مصرفی بلوئرها و میزان بارگزاری ایرلیفتها در زمان اندازهگیری، می توان شاخص مصرف ویژه انرژی الکتریکی در هر دپارتمان را محاسبه و با شاخص استاندارد محاسبه نمود. نتایج حاصل در جدول (4) آورده شده است . [4]
.3,3 بررسی سیستم ایرلیفت واحد آسیاب سیمان
سیستم ایرلیفت واحد آسیاب سیمان شامل دو دستگاه بلوئر با توان نامی هرکدام 250 کیلووات و ظرفیت نامی تغذیه برابر 120 تن در ساعت میباشد، در شکل((3 نمودار توان مصرفی اندازهگیری شده یکی از بلوئرها به عنوان نمونه آورده شده است .[4]
