Využitie odpadného tepla

Technologický proces v cementárni je z hľadiska spotreby palív veľmi náročný. Teplo v peci sa získava z ušľachtilých palív a hlavne z „odpadu“ pre nás alternatívnych palív (triedený kusový a drvený odpad, ropné kaly, pneumatiky, oleje). Teplotný proces prebiehajúci v rotačnej peci dosahuje okolo 1 400 °C.

Tepelná energia potrebná na výpal slinku je približne 4,7 GJ/t. Týmto procesom vyhriate vzdušniny treba následne schladiť alebo v čo najväčšej miere teplo z nich využiť.

Možnosti sú nasledujúce:

  • značná časť tepelnej energie vo vzdušninách sa využíva na sušenie surovinovej múky (z nej sa vyrába slinok),
  • ďalšia časť vzdušniny je chladená vzduchom alebo vodou na vhodnú teplotu pre filtračné zariadenia,
  •  komínom do vonkajšieho ovzdušia aj tak odchádza vzdušnina s teplotou približne 100 °C.

Z uvedeného vidieť, že je tu potenciál využitia zvyškovej tepelnej energie. Odborníci v cementárskom priemysle sa touto otázkou zaoberajú dlhodobo. V minulom období boli snahy ohriať vodu a tú využívať. V dnešnom období sa technológia výroby elektrickej energie z odpadného tepla dostala na vyššiu úroveň. Ceny energetických vstupov stúpajú a ďalšie využívanie zvyškového tepla môže zefektívniť výrobu cementu. Myslím si, že toto môže byť spúšťacím mechanizmom, čo sa týka postavenia samotných elektrární v cementárňach. Cementárne v Indii sú bytostne závislé od takýchto zdrojov. Vlastnou elektrárňou pokrývajú viac ako 50 % spotreby. Viem, že v tomto smere majú bohaté skúsenosti cukrovary. Teplo možno získať z chladiča slinku a za výmenníkom. Teplota je tu vyše 300 °C.

Odobrané teplo zo vzdušnín by malo byť dostatočné na získanie približne 5 MW výkonu. Vzdušniny po ochladení budú vracané späť do procesu, čím by sa dala predĺžiť životnosť niektorých zariadení, ktoré teraz slúžia na chladenie vzdušnín. Na ilustráciu, potreba okamžitého elektrického príkonu cementárne s dvomi rotačnými pecami pri jej maximálnej produkcii je okolo 24 MW. Nevýhodou takejto elektrárne je, že môže byť funkčná, len keď je v chode pec. Pri jej výpadku je následne odstavená aj elektráreň. To bude ďalší dôvod zvyšovania MTBF. Keďže cementáreň má dosť rozsiahlu sieť 6 kV rozvodov aj s hlavnou trafostanicou, pripojenie výstupu generátora by nemal byť problém. Čo sa týka ovládania, určite by som to smeroval k bezobslužnému pracovisku. Samozrejme, nevyhnutný je dozor operátora. Na riadenie vnútorného okruhu generátora majú výrobcovia špecializovaný podsystém. Na ostatnú časť by som nasadil ovládací systém používaný v cementárni, musí však spĺňať najnovšie trendy v tejto oblasti.