Skip to main content
SUPERVISOR
Alireza Fadaei Tehrani,MohammadReza Forouzan
علیرضا فدائی تهرانی (استاد راهنما) محمدرضا فروزان (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mahmood Javidi shirazy
محمود جاویدی شیرازی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

An investigation on the usage of alternative fuels in Bojnourd cement industry
Since introduction of alternative fuels and it’s integrations in the cement industry in the past four decades, it has received more attentions by raising the energy costs in the last decade. Using alternative fuels such as; solid waste and tire may decrease the energy costs that affects on cement cost price. Despite using solid wastes as alternative fuels in the cement industry of some countries affects, there is no significant work in Iran. Although one can find many industrial of academic results on this subject, there are still some doubts (about using alternative fuels) such as: effects of using alternative fuels on the productive clinker quality, clinker conditions, exiting gases, budgets for permanently using alternative fuels and old tires are proposed as the wealth back period. In this project, most primitive alternative fuels in the cement industry. A brief description on injection systems, alternative fuels, its advantages, disadvantages and previous works in this area are presented. Then by using the genetics algorithm, software a code for optimizing the amounts of alternative fuels and raw materials in this system is presented. This algorithm is able to give optimum amounts of raw materials and alternative fuels, in the cost function, while it satisfies the constrains and also clinker properties. The results show, that even a 100% replacement of fuels by waste tires without negative effects on the clinker is possible. In the second part of the written software, by determining the chemical analysis of the raw materials fuels, the new clinker conditions including cooking temperature, production, phases, air volume, exiting gas volume are specified. The result that reveals there are insensible changes in the system, except some changes in the volume of existing gases due to using tire fuels. In the next step, An economical assessment for using 10% alternative fuel (tire) in the line 2 of Bojnourd Cement Company was performed. The results show that using alternative fuels in the Bojnourd cement industry and probably in other cement factories is economical and do not increase current expenditures. In the last section A preliminary design for the channel of injecting tires to clinker, and the installation position is proposed. Keywords : alternative fuels, cement industry, clinker, optimization
معرفی ترکیبات و سوخت‌های جایگزین که بیش از چهار دهه از عمر آن در صنایع سیمان می‌گذرد در10 سال گذشته و با افزایش نرخ انرژی از اهمیت بالایی برخوردار گشته است. استفاده از سوخت‌های جایگزین حاصله از مواد دورریز، زباله و تایر امکان کاهش هزینه‌ی 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 گسترده‌ای در ایران در این زمینه انجام نپذیرفته است. بر اساس بررسی صورت گرفته مشخص گردید، با وجود انجام فعالیت‌های زیاد در سایر کشورها و وجود نتایج مثبت مربوط به این پژوهش‌ها، شک و تردیدهای بسیاری در زمینه‌ی استفاده از سوخت جایگزین در ذهن مدیران این صنعت وجود دارد، که برخی از آن‌ها عبارت‌اند از: تأثیرات مربوط به استفاده از سوخت‌های جایگزین بر روی کیفیت کلینکر تولیدی، شرایط کوره، گازهای خروجی، هزینه‌ی مورد نیاز جهت استفاده دائم از سوخت جایگزین، و مدت زمان بازگشت سرمایه. در این پروژه استفاده از تایر به‌عنوان ابتدایی‌‌ترین 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 بهینه‌سازی ژنتیک، یک برنامه جهت بهینه‌سازی استفاده از سوخت‌های جایگزین به همراه مواد خام نوشته شده است. این برنامه با توجه به محدودیت‌ها و مشخصات مربوط به کلینکر و با دریافت ترکیب شیمیایی مواد خام و سوخت‌ها قادر است مقدار بهینه استفاده از هر یک را با توجه به قیمت تمام شده مشخص نماید. نتایج خروجی نشان می‌دهد می‌توان 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 می‌شود. نتایج نشان‌دهنده 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 هزینه‌ی 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 ارزیابی‌ها 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، برنامه‌ریزی و هماهنگی امکان امحاء زباله در کوره‌های سیمان بدون افزایش هزینه‌های جاری امکان‌پذیر 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. کلمات کلیدی: سوخت‌ جایگزین- صنعت سیمان- کلینکر- بهینه‌سازی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی