水泥工程技術(shù)與實(shí)踐

前言

21世紀(jì)之初的十年，是我國水泥工業(yè)飛速發(fā)展的十年，無論在水泥產(chǎn)能和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，還是在水泥生產(chǎn)技術(shù)及其裝備上均發(fā)生了翻天覆地的變化。   在水泥產(chǎn)能和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方面：十年里新型干法水泥產(chǎn)能由2000年不到055億噸（當(dāng)年全國水泥總產(chǎn)量約58億噸）提高到2010年的158億噸（當(dāng)年全國水泥總產(chǎn)量約187億噸），平均每年約以40%的速度增長（全國水泥總產(chǎn)能每年以12%的速度增長），使得新型干法窯的產(chǎn)能從十年前占總產(chǎn)量的10%提高到當(dāng)前的80%以上；水泥產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)從過去以立窯生產(chǎn)為主到以新型干法窯生產(chǎn)為主，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)能與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的雙飛躍。   在生產(chǎn)技術(shù)和裝備方面：十年里實(shí)現(xiàn)了從技術(shù)引進(jìn)、消化、吸收、仿制到獨(dú)立研發(fā)、集成、創(chuàng)新的“工程化”轉(zhuǎn)變；從資源適應(yīng)型到系統(tǒng)適應(yīng)型、從局部優(yōu)化到全局優(yōu)化設(shè)計(jì)理念的轉(zhuǎn)變；從簡單復(fù)制、套用到有針對性的個(gè)性化快速設(shè)計(jì)方法的轉(zhuǎn)變；從選擇性資源利用到資源合理搭配以提高資源利用率觀念上的轉(zhuǎn)變；從自身環(huán)境指標(biāo)控制到步入循環(huán)經(jīng)濟(jì)增強(qiáng)社會(huì)環(huán)境控制能力的轉(zhuǎn)變。   在技術(shù)服務(wù)管理方式方面：十年里實(shí)現(xiàn)了從單一化工程設(shè)計(jì)服務(wù)到工程總承包服務(wù)管理方式的變化和從滿足國內(nèi)需求到大規(guī)模高端技術(shù)輸出國外市場的變化，實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)先進(jìn)到國際領(lǐng)先的目標(biāo)要求。   十年跨越式大發(fā)展中的每一點(diǎn)進(jìn)步，無不凝聚了老一代人為之精心策劃，無私奉獻(xiàn)；中年人為之奮勇攀登，開拓創(chuàng)新；年輕人好學(xué)鉆研，傳承發(fā)揚(yáng)所付出的智慧和汗水。為了鞏固現(xiàn)已取得的成果和地位，我們必須堅(jiān)持不斷地在系統(tǒng)優(yōu)化、節(jié)能、降耗、提高環(huán)境控制能力、合理利用外部資源和開拓自身資源利用等方面，繼續(xù)開創(chuàng)新局面，走出水泥工業(yè)科學(xué)發(fā)展的新路子。隨著我國大規(guī)?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)的完成和將來的減緩，未來水泥工業(yè)的功能和目標(biāo)將會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)移，即以水泥為主要產(chǎn)品的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)化為以消納社會(huì)各類廢棄物和自身資源開發(fā)利用為主、水泥產(chǎn)品為輔的生產(chǎn)模式。   本人有幸經(jīng)歷了我國水泥工業(yè)技術(shù)從引進(jìn)、消化、吸收、仿制、改進(jìn)、完善、提高到獨(dú)立研發(fā)、集成、創(chuàng)新、形成自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)的全過程；也和眾多水泥業(yè)界的同仁一樣，在技術(shù)研發(fā)、設(shè)計(jì)、工程建設(shè)、生產(chǎn)、管理等方面為該領(lǐng)域的發(fā)展做了一些有益的工作。但是我更為有幸的是在踏上工作崗位之前，遇到了引領(lǐng)我進(jìn)入行業(yè)之門的胡道和教授以及那些循循善誘、誨人不倦的老師們，是他們?yōu)槲页鋵?shí)了步入社會(huì)的資本，使我跨上了一個(gè)高起點(diǎn)的工作平臺，有機(jī)會(huì)得到行業(yè)內(nèi)許多資深領(lǐng)導(dǎo)和一流專家的指點(diǎn)與教誨；在后來的工作中又有幸遇到了一個(gè)高瞻遠(yuǎn)矚、支持創(chuàng)新的領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)，是他們的信任和呵護(hù)，使我能有一個(gè)良好的工作氛圍；在具體的工作過程中，又遇到了一群敢于吃苦、樂于奉獻(xiàn)的同事，使我所在的團(tuán)隊(duì)稍稍有了一些成績。近來在領(lǐng)導(dǎo)和同事們的多次鼓勵(lì)下，我將過去20多年來團(tuán)隊(duì)的奮斗“足跡”編排整理、集結(jié)成冊，獻(xiàn)給共同見證過這一過程的同仁們，同時(shí)也希冀能為繼往開來者提供一些有益的參考。   經(jīng)篩選本書收集了論文80余篇，分成如下三個(gè)主題：   第一，新型干法水泥燒成系統(tǒng)的理論及實(shí)踐；   第二，廢棄物資源化利用，從觀念創(chuàng)新、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、裝備開發(fā)等方面，闡述了利用新型干法水泥窯協(xié)同處置廢棄物的研究成果。   第三，水泥工程設(shè)計(jì)理念與技術(shù)創(chuàng)新的思考。   本書在整理過程中，得到了我的導(dǎo)師胡道和教授的大力支持和多次指教，她在忍受病痛的情況下通讀了稿件，不僅提出了許多建設(shè)性的修改意見，并為之欣然提筆，濃情作序。中材料集團(tuán)譚仲明董事長在百忙之中抽出寶貴的時(shí)間，為文集的出版寫了序言，給予了很高的評價(jià)。在此感謝以譚仲明董事長為首的集團(tuán)和公司領(lǐng)導(dǎo)給予的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)；感謝與我朝夕相處的同事們，是他們與我共同完成了一項(xiàng)項(xiàng)生產(chǎn)任務(wù)，才留下了這些印跡。   由于時(shí)間的關(guān)系，書中存在不妥和不足之處，希望讀者給予指正。 2011年11月于南京

內(nèi)容概要

　　本書收錄了現(xiàn)代水泥工程技術(shù)相關(guān)論文80余篇，分為水泥新型干法燒成系統(tǒng)的理論與實(shí)踐、廢棄物資源化利用、技術(shù)裝備過程開發(fā)研究、水泥工程設(shè)計(jì)理念與技術(shù)創(chuàng)新思考等五個(gè)部分，內(nèi)容涉及水泥新型干法新裝備、新工藝、新技術(shù)的研究與應(yīng)用，集中反映了以預(yù)熱預(yù)分解技術(shù)為核心的水泥熟料燒成系統(tǒng)和利用水泥窯協(xié)同處置城市廢棄物的關(guān)鍵技術(shù)及開拓性研究成果。
　　本書可供從事水泥工程設(shè)計(jì)、科研、管理等工作的相關(guān)人員閱讀，尤其對生產(chǎn)一線技術(shù)人員有較高的使用價(jià)值，高等院校相關(guān)專業(yè)的師生也可參考。

作者簡介

蔡玉良，男，全國工程勘察設(shè)計(jì)大師、中央企業(yè)勞動(dòng)模范、享有國務(wù)院特殊津貼、江蘇省“333”工程培養(yǎng)的首批中青年科技領(lǐng)軍人才。1988年畢業(yè)于南京化工學(xué)院硅酸鹽工程熱物理專業(yè)，師從胡道和教授，獲碩士學(xué)位，畢業(yè)后分配到南京水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院(現(xiàn)中國中材國際工程股份公司)，長期在生產(chǎn)一線從事水泥工程及相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)新工藝、新技術(shù)的研發(fā)、應(yīng)用、調(diào)試、評估等一系列開拓性的工作。先后主持并承擔(dān)完成了國家和省市重大科技支撐及工程應(yīng)用項(xiàng)目等7項(xiàng)；建立了“模擬優(yōu)化控制設(shè)計(jì)”系統(tǒng)技術(shù)，為快速實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)個(gè)性化設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。獲國家和省部級科學(xué)技術(shù)進(jìn)步類獎(jiǎng)5項(xiàng)，工程設(shè)計(jì)與咨詢類獎(jiǎng)7項(xiàng)，其中“水泥窯預(yù)熱器、預(yù)分解系統(tǒng)集成優(yōu)化與工程應(yīng)用”榮獲2004年度國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。參與編著《氣固過程工程學(xué)及其在水泥工業(yè)中的應(yīng)用》等圖書五部。

書籍目錄

第一部分 水泥新型干法燒成系統(tǒng)的理論與實(shí)踐
第一篇 基礎(chǔ)研究
預(yù)熱器系統(tǒng)分離效率參數(shù)分布的探討蔡玉良
旋風(fēng)預(yù)熱器結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的探討蔡玉良
窯外分解窯系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)的反求
4000t/d帶流化分解爐窯系統(tǒng)參數(shù)模擬研究蔡玉良王偉
流化分解爐冷模實(shí)驗(yàn)研究
流化分解爐內(nèi)部熱態(tài)過程的計(jì)算及分析
旋風(fēng)預(yù)熱器分離效率的間接測定與估算
無內(nèi)筒旋風(fēng)筒的性能研究
數(shù)據(jù)處理方法對無煙煤燃燒動(dòng)力學(xué)參數(shù)求解結(jié)果的影響
湯升亮蔡玉良俞剛董益名
原燃料特性對燒成熱耗的影響分析
氧化鎂對水泥熟料煅燒和水泥水化的影響
生料中各成分的顆粒細(xì)度對熟料燒成質(zhì)量影響的實(shí)驗(yàn)分析
第二篇 數(shù)值模擬分析研究
對邗江型五級預(yù)熱器系統(tǒng)熱效率的研究王偉蔡玉良
預(yù)分解系統(tǒng)單體模擬與實(shí)踐應(yīng)用
噴旋管道式分解爐內(nèi)燃燒和分解過程的CFD模擬研究
數(shù)值虛擬實(shí)驗(yàn)在水泥燒成系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新中的應(yīng)用
燒成系統(tǒng)旁路放風(fēng)裝置的過程研究與開發(fā)設(shè)計(jì)
立磨機(jī)內(nèi)部氣固兩相流的模擬分析
臥式旋風(fēng)筒的數(shù)值模擬分析
第三篇 減排技術(shù)過程研究
水泥工業(yè)二氧化碳減排及資源化技術(shù)初探
燃料氮在高溫懸浮態(tài)反應(yīng)生成NO的特性研究
低NOx型分解爐內(nèi)部過程的數(shù)值模擬研究
預(yù)分解系統(tǒng)分級燃燒技術(shù)的數(shù)值模擬和工程脫氮效果實(shí)驗(yàn)研究
水泥窯燃用少量水煤漿降低NOx嘗試性實(shí)驗(yàn)研究
第四篇 工程實(shí)踐
淮海水泥廠預(yù)熱器系統(tǒng)局部結(jié)構(gòu)改造蔡玉良
立筒預(yù)熱器技術(shù)改造的意見蔡玉良王偉
白馬山水泥廠再改造工程介紹蔡玉良
2000t/d超短窯燒成系統(tǒng)的操作蔡玉良趙小亮楊德建
英德水泥廠號窯生產(chǎn)質(zhì)量控制與分析蔡玉良
5000t/d燒成系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)及技術(shù)指標(biāo)控制
銅陵海螺5000t/d燒成系統(tǒng)的技術(shù)配置與運(yùn)行情況分析
NC系列窯系統(tǒng)熱工測定的技術(shù)實(shí)踐
燃無煙煤及其他難燃煤工程技術(shù)的開發(fā)設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)踐
渦流空氣選粉機(jī)分級性能模擬預(yù)測與實(shí)踐結(jié)果比較
第二部分 廢棄物資源化利用
第一篇 工藝過程研究
預(yù)分解系統(tǒng)技術(shù)在環(huán)保工程中的應(yīng)用
用預(yù)分解技術(shù)處理工業(yè)廢渣的熱化學(xué)過程分析與實(shí)踐
城市垃圾減容化和資源化的一種有效途徑
利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理城市生活垃圾辛美靜楊學(xué)權(quán)
利用新型干法水泥窯系統(tǒng)處置城市垃圾
利用水泥生產(chǎn)技術(shù)處置城市生活垃圾的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行過程分析
利用新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)處置城市生活垃圾的基本操作與控制模式分析
循環(huán)經(jīng)濟(jì)視角下水泥工業(yè)和垃圾處理產(chǎn)業(yè)的“雙贏”選擇
利用水泥燒成系統(tǒng)處置城市廢棄物應(yīng)該注意的問題
加速配套制度建立 推進(jìn)水泥工藝處理城市生活垃圾的進(jìn)程
利用水泥窯協(xié)同處置城市生活垃圾技術(shù)
第二篇 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究
城市生活垃圾中重金屬對水泥性能的影響
利用水泥回轉(zhuǎn)窯處理城市生活垃圾時(shí)重金屬滲濾性研究
水泥窯處置廢棄物中重金屬遷移行為的研究進(jìn)展
水泥窯處置城市生活垃圾后續(xù)產(chǎn)品中重金屬的浸出遷移性研究
不同pH值浸取液對重金屬長期浸出行為的影響
養(yǎng)護(hù)時(shí)間對水泥制品中重金屬浸出特性的影響
城市生活垃圾中主要可燃組分的熱解及燃燒特性研究
水泥窯焚燒生物質(zhì)資源過程中產(chǎn)生焦油的研究
城市生活垃圾中有機(jī)質(zhì)產(chǎn)氣及焦化特性研究
利用水泥窯處置城市生活垃圾預(yù)處理過程中發(fā)酵抑制及除臭解決方法
水泥廠處置城市垃圾時(shí)滲濾液的處理
水泥生產(chǎn)過程中特殊原燃料使用對耐火材料與設(shè)備腐蝕問題
城市生活垃圾成分及其波動(dòng)對水泥窯的影響分析
利用水泥回轉(zhuǎn)窯焚燒處理污泥過程中污泥揮發(fā)性有機(jī)物成分的分析研究
復(fù)分解反應(yīng)中添加劑對輕質(zhì)碳酸鈣顆粒形貌的調(diào)控
第三部分 技術(shù)裝備過程開發(fā)研究
噴霧器的開發(fā)設(shè)計(jì)及其在水泥工業(yè)中的應(yīng)用研究
滾筒篩內(nèi)物料運(yùn)動(dòng)過程的分析
生活垃圾重力分選機(jī)的開發(fā)計(jì)算
可燃替代燃料煤粉燃燒器的數(shù)值模擬研究
5000t/d熟料水泥生產(chǎn)線分解爐燃油燃燒器設(shè)計(jì)開發(fā)
NC型第四代篦式冷卻機(jī)結(jié)構(gòu)特性及過程控制模型研究
第四部分 水泥工程設(shè)計(jì)理念與技術(shù)創(chuàng)新的思考
反求工程方法在水泥工業(yè)中的應(yīng)用
流化分解爐熱態(tài)技術(shù)分析及系統(tǒng)的最佳配合
中小型燒成系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及理論基礎(chǔ)
預(yù)分解系統(tǒng)開發(fā)研究與設(shè)計(jì)方法的探討
新型預(yù)分解系統(tǒng)的研究開發(fā)和設(shè)計(jì)特點(diǎn)
旋風(fēng)預(yù)熱器系統(tǒng)組合性能的研究
濕磨干燒工程中的理論與技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)
非線性規(guī)劃在水泥工業(yè)工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
世界水泥工業(yè)科技發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
對水泥工程技術(shù)研發(fā)設(shè)計(jì)理念及其變化的思考
水泥工業(yè)與生物能源生產(chǎn)及應(yīng)用技術(shù)初探
中國水泥工業(yè)的暢想
第五部分 英文論文
Back calculation of technological paramete for PC system
Multi-objective decision making method in dynamic interactive
decision support system
The calgulation and analysis on hot state process of the fluidized
calcining furnace
Analysis of basic operation and control model when disposing MSW by
new precalciner production line
The co?disposing technology of municipal solid waste by new
precalcining kiln system

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   預(yù)分解系統(tǒng)單體模擬與實(shí)踐應(yīng)用 蔡玉良 丁蘇東 葉旭初 胡道和 一、概述 本文從工程應(yīng)用的角度出發(fā)，采用cFD技術(shù)對新型干法水泥熟料生產(chǎn)技術(shù)中主要的單體設(shè)備旋風(fēng)預(yù)熱器和分解爐進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，取得相應(yīng)預(yù)測結(jié)果以指導(dǎo)工程的個(gè)性化設(shè)計(jì)。 1.數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展概況 自20世紀(jì)60年代后期以來的40年中，在理論流體力學(xué)的基本規(guī)律和概念指導(dǎo)下，計(jì)算流體力學(xué)解決了流體運(yùn)動(dòng)過程中的許多疑難問題，解決了三維空間內(nèi)的流體流動(dòng)的技術(shù)問題。采用方程組離散和迭代的計(jì)算方法，突破了求解非線性偏微分方程組的困難，使得流體力學(xué)數(shù)值計(jì)算技術(shù)日趨成熟，并在工程技術(shù)研究領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。 在歐美等發(fā)達(dá)國家，計(jì)算流體力學(xué)已得到了廣泛的應(yīng)用。這主要得益于在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，建立了大量能夠反映流體運(yùn)動(dòng)客觀規(guī)律的數(shù)學(xué)模型，如湍流模型、爆轟模型、彈塑性流體模型、心血管流模型等，這些反映流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的模型再與反映工程實(shí)際過程的化學(xué)反應(yīng)模型（燃燒、爆炸、傳熱、凝固、多相反應(yīng)）相耦合或結(jié)合，逐步形成了以（2FI）技術(shù)為基礎(chǔ)的CAE（computer Aided Engineering）軟件庫，這些基礎(chǔ)研究工作為工程技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用奠定了一定的基礎(chǔ)。 目前；在計(jì)算流體力學(xué)技術(shù)應(yīng)用方面，各國工程界傾向于盡量利用大型、高速計(jì)算機(jī)來處理問題。一方面，許多學(xué)者一直在努力地編寫著能夠反映流體運(yùn)動(dòng)和傳熱過程的精細(xì)而又復(fù)雜的通用計(jì)算程序，無論是在經(jīng)濟(jì)性上還是在軟件的可靠性和適應(yīng)性上均獲得了成功。另一方面，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在求解流動(dòng)和傳熱問題時(shí)，可以根據(jù)工程計(jì)算容量和規(guī)模的大小，選擇和利用并行處理系統(tǒng)的超級計(jì)算機(jī)（CRAY、IBM、SGI等）進(jìn)行計(jì)算，也可以在PC級工作站上完成，使得CFD技術(shù)的應(yīng)用更為普及。 我國在計(jì)算流體力學(xué)領(lǐng)域的研究，始于20世紀(jì)60年代中期，與國外的發(fā)展歷程基本相同，伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。由于國防的需要，推動(dòng)了計(jì)算流體力學(xué)的發(fā)展。與國防相關(guān)的航天工業(yè)和核工業(yè)等部門所屬的高等院校、研究院和試驗(yàn)基地是我國計(jì)算流體力學(xué)發(fā)展的重要支柱單位。近年來，CFD技術(shù)已經(jīng)被我國的工業(yè)界逐漸接受，作為一種研究與開發(fā)的輔助工具，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于各種工業(yè)過程研發(fā)和應(yīng)用的技術(shù)預(yù)測中，推動(dòng)了研究方法的革新和技術(shù)的進(jìn)步，創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

編輯推薦

《水泥工程技術(shù)與實(shí)踐》可供從事水泥工程設(shè)計(jì)、科研、管理等工作的相關(guān)人員閱讀，尤其對生產(chǎn)一線技術(shù)人員有較高的使用價(jià)值，高等院校相關(guān)專業(yè)的師生也可參考。

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