为什么旁路放风骤冷室出口温度要控制在400℃？能不能提高？

旁路放风是降低水泥窑系统氯、碱、硫循环的关键技术。通常的气体旁路放风包括取气探头和骤冷室(或称为混合室)、骤冷风机、气体冷却装置、除尘装置、排风机等。如下图所示。

除了上图所示的旁路放风，也可以在骤冷室(或称混合室)的下游增设一个旋风筒，旋风筒收集的粗灰返回分解炉，细灰和烟气进入下游的冷却装置。其好处是：在基本不损失氯移除量的前提下，大幅度降低了需要处理的旁路放风灰量，同时减少生料损失和灰带走的热损失，如下图。

除了上面两个路线外，有企业提出了利用旁路放风烟气进行余热发电，就是在旋风筒后面，增设一个余热锅炉，利用余热锅炉将烟气的温度从400℃降低至一定温度(不确定~200℃还是~100℃)，从而增加发电量。余热锅炉出来的烟气再进行除尘等操作。

某5000 t/d企业方案中，旁路放风烟气发电功率可达650 kW，折合吨熟料发电量提高约3 kWh/tcl（不确定旁路放风比例是多少）。

该方案可以充分利用烟气余热，但是需要密切关注旁路放风烟气的腐蚀性(锅炉寿命)、烟气中灰的粘结性(锅炉效率)等。

为了进一步提高发电量，有的企业咨询能否把骤冷室出口的烟气温度提高，比如从400℃提高至500℃或者600℃？如果能提高骤冷室出口温度，不仅可以提高发电量，还可以减少骤冷室冷风量及系统处理烟气量，节约投资和运行成本。

在此从理论上进行分析。首先，为什么目前骤冷室出口温度要控制在400-450℃？【水泥工厂设计规范也提出了骤冷室出口温度要控制在450℃及以下，如下图】

根据我的理解，主要原因有两点：

1）将KCl等气态物质迅速冷凝为固态，尽量避免液态出现，降低骤冷室及下游设施堵塞风险

KCl的熔点是771℃，沸点是1410℃，在烟室这个位置(~1100℃)KCl基本以气态形式存在，为了让气态KCl直接变为固态需要迅速将烟气温度迅速降低至771℃以内[就像让气态水蒸气直接变为冰，需要将水蒸气温度迅速降低至0℃以内，为了保证水蒸气变为冰的迅速，可能需要将温度降低至-10~-20℃]，最好降低到600℃以内[理论上来说降低至770℃就OK了，但是考虑让气态迅速变为固态，需要这个温度更低，具体多少温度可能需要每个企业自己去探索了]。

还有一个需要注意的问题，测量骤冷室出口温度的热电偶只能测一个点，并不能代表整个截面的温度。由于骤冷室内有激烈的混合，出口烟气温度很可能分布并不均匀[由于骤冷室的结构，很可能的情况是外围温度低，中心温度高，因为外围冷风多，中心热风多]，最好能多测几个点，保证所有点的温度都在600℃或其它温度以内。

2) 防止二恶英的再合成

旁路放风烟气氯含量较高，氯是二恶英等持久性有机污染物(POPs)形成的一种“原料”。旁路放风烟气在降温过程中有可能再合成形成二恶英。

经过查询资料，二恶英再合成最佳形成温度在250-450℃。也就是说，若骤冷室出口温度为450℃，其实骤冷室内并不容易再合成形成二恶英，反而是在后续的冷却环节容易形成，因此后续冷却速度要快。

比如有资料显示生活垃圾焚烧电厂为了减少二恶英的再合成，出焚烧炉烟气进入余热锅炉，出余热锅炉温度500℃，然后进入冷却塔，通过喷水急剧降温到300℃以内，让烟气在二恶英再合成最佳温度区间停留时间越短越好。

也就是说，骤冷室出口温度具体多少，其实跟二恶英再合成没有关系，第二点原因不成立(哈哈，总是干这种事)。主要跟骤冷室下游的烟气处理工序(250-450℃内降温速度)有关。

现有旁路放风骤冷室出来后的降温有几种形式，包括注入冷风、多管冷却器、冷却塔喷水等，这几种方式的降温速度还是非常快的。

如果使用余热锅炉降温，其降温速度能否满足要求呢？[个人感觉问题应该不大，而且水泥即使处置生物质垃圾，使用替代燃料，二恶英的量总体还是很低的]

此外，如果旁路放风排风机出来的烟气再进入篦冷机一段，其还会进入分解炉和回转窑，即使在旁路放风冷却过程再合成了二恶英，窑炉内高温环境还会让其再次分解。（需要注意，如果是骤冷室后采用冷却塔喷水降温，在进入篦冷机之前最好对烟气进行冷凝，防止水不停循环，此外还需要注意篦冷机的防腐）

啰嗦了这么多，简单来说骤冷室出口温度不必非要控制在400-450℃，从理论上说可以适当提高，只要骤冷室及下游设施,如余热锅炉不易堵塞即可，建议这个温度不要超过600℃，因每个企业情况不相同，可以在实践中多摸索。另外，骤冷室出口温度需要考虑整个截面的最低温度，而不仅是热电偶测量的那个位置的温度；骤冷室出来后烟气如果进入了篦冷机一段，万一形成二恶英还会在窑炉内再次分解；如果进入高温风机或者窑尾收尘器前，可关注下旁路放风骤冷室出来后的烟气降温速度与二恶英排放。