بررسی و امکان سنجی استفاده از سوخت های جایگزین در شرکت سیمان بجنورد
چکیده
معرفی ترکیبات و سوخت های جایگزین که بیش از چهار دهه از عمر آن در صنایع سیمان می گذرد در10 سال گذشته و با افزایش نرخ انرژی از اهمیت بالایی برخوردار گشته است. استفاده از سوخت های جایگزین حاصله از مواد دورریز، زباله و تایر امکان کاهش هزینه ی انرژی که بیشترین تأثیر را در قیمت تمام شده سیمان دارد فراهم آورده است. با وجود گذشت چهار دهه از استفاده سوخت جایگزین حاصله از ضایعات در سایر کشورها در صنایع، هنوز تحقیقات گسترده ای در ایران در این زمینه انجام نپذیرفته است. بر اساس بررسی صورت گرفته مشخص گردید، با وجود انجام فعالیت های زیاد در سایر کشورها و وجود نتایج مثبت مربوط به این پژوهش ها، شک و تردیدهای بسیاری در زمینه ی استفاده از سوخت جایگزین در ذهن مدیران این صنعت وجود دارد، که برخی از آن ها عبارت اند از: تأثیرات مربوط به استفاده از سوخت های جایگزین بر روی کیفیت کلینکر تولیدی، شرایط کوره، گازهای خروجی، هزینه ی مورد نیاز جهت استفاده دائم از سوخت جایگزین، و مدت زمان بازگشت سرمایه. در این پروژه استفاده از تایر به عنوان ابتدایی ترین سوخت جایگزین پیشنهادی، جهت استفاده در صنعت سیمان، مورد بررسی قرار گرفته است. شرح مختصری از سیستمهای تزریق سوخت جایگزین، مزایا، معایب، کارهای انجام گرفته در دنیا و نتایج خروجی هر یک ارائه شده است. با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ژنتیک، یک برنامه جهت بهینه سازی استفاده از سوخت های جایگزین به همراه مواد خام نوشته شده است. این برنامه با توجه به محدودیت ها و مشخصات مربوط به کلینکر و با دریافت ترکیب شیمیایی مواد خام و سوخت ها قادر است مقدار بهینه استفاده از هر یک را با توجه به قیمت تمام شده مشخص نماید. نتایج خروجی نشان می دهد می توان تایر ضایعاتی را تا 100 درصد جایگزینی بدون تأثیر منفی بر روی کلینکر به عنوان سوخت در شرکت سیمان بجنورد مصرف نمود. در گام دوم و در قسمت دوم برنامه با مشخص شدن ترکیب مواد خام و سوخت شرایط جدید کوره، دمای پخت، فازهای کلینکر تولیدی، میزان هوای مورد نیاز، میزان گازهای خروجی و... محاسبه می شود. نتایج نشان دهنده عدم تغییر محسوس در تمامی موارد به جز گازها بوده، در زمان استفاده از سوخت تایر با افزایش حجم گازهای خروجی مواجه خواهیم بود. در گام بعدی هزینه ی مورد نیاز جهت 10 درصد جایگزینی سوخت در خط 2 سیمان بجنورد و مدت زمان بازگشت سرمایه با توجه به هزینهی تجهیزات، سالن، برق مصرفی تجهیزات و حقوق کارکنان مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج ارزیابی ها نشان دادکه استفاده از سوخت جایگزین در صنایع سیمان با وجود قیمت بسیار پایین سوخت در ایران مقرون به صرفه خواهد بود و با مدیریت، برنامه ریزی و هماهنگی امکان امحاء زباله در کوره های سیمان بدون افزایش هزینه های جاری امکان پذیر است. در گام نهایی پیشنهادات مربوط به طراحی اولیه کانال تزریق سوخت تایر به کوره و مکان نصب کانال تزریق سوخت به کوره ارائه شده است.