浅析预热器系统堵塞

浅析预热器系统堵塞 

 

 

新型干法水泥生产过程中的预热器系统发生堵塞是较为常见的现象，它不仅扰乱了窑的热工制度，降低窑的产量和熟料质量，而且处理起来费时费力，甚至还会造成人员伤亡。本文结合一些实际情况，介绍预热器系统堵塞时的现象、产生的原因和预防措施。

预热器系统堵塞时的现象

温度急剧变化：

堵塞时悬浮在气流中的生料量大大减少,生料和热气流不能有效地进行热交换,致使堵塞部位以上的各级旋风筒温度下降，堵塞部位以下各部位温度异常升高，尤其是堵塞处下一级的旋风筒或分解炉，由于没有生料进入，气流温度将会剧增。

气体压力不稳

发生堵塞部位以上多处负压即剧上升，堵塞部位（一般都在旋风筒锥体部位）以下出现了正压。捅料孔、翻板阀等处向外冒灰，窑头窑尾正压，严重时往外喷火。中控监视器显示，预热器同级压力和温度（锥体和出口）趋势呈交叉线。

判断堵塞的几个要点：

第一分析压力变化（快），第二分析温度变化（慢），第三结合现场观察。

预热器堵塞的时间和部位

堵塞发生在投料后不久、窑操作不正常、热工制度不稳、系统故障较多、开停窑较频繁时。这时由于风和料配合不当，忽大忽小，煤粉燃烧不完全及其它原因，很容易造成预热器系统堵塞。

预热器系统的很多部位都可能发生堵塞，但主要发生在窑尾烟室、下料斜坡、分解炉缩口、C4和C5旋风筒内。各级下料管及翻板阀内堵塞，若发现不及时，有时能从下料管堵到预热器锥体，甚至整个旋风筒。

预热器堵塞的原因

造成预热器堵塞的原因很多，因而必须从工艺、原燃料、热力和物化作用、操作人员的责任心及操作手段等几方面查找原因。

原燃料中的有害成分造成堵塞：

原燃料中有害成分（或挥发性成分），如：K2O、Na2O、Cl-、S含量过高，大量的碱便会从烧成带挥发出来进入气相。碱在气相中与氯和二氧化硫等发生反应，随气流至预热器系统，温度降低后，以硫酸盐或氯化物的形态冷凝在原料上。在K2SO4+Na2SO4+CaSO4混合物中，在较低温度下(800℃左右)即可出现熔融相，造成固体颗粒的固结。

它们通过多次挥发，循环富集，加剧了在高温时挥发、在低温时凝聚的过程。这些凝聚下来的物料粘附在预热器、分解炉及联接管道内形成结皮，若处理不及时，继续循环粘附，将导致预热器系统结皮堵塞。

局部高温造成结皮堵塞：

由于喂料量和喂煤量的不均匀、煤粉的不完全燃烧又被拉到预热器内产生二次燃烧，造成预热器系统局部温度过高。点火初或开停窑太频繁，煤粉附在分解炉内和旋风筒锥体或下料管壁面上，达到一定温度时，煤粉燃烧形成局部高温；煤灰的掺入又能降低粘附温度，从而更容易形成结皮堵塞。我厂在试生产期间C5锥体堵塞就燃烧曾经燃烧由于局部高温所致。

系统漏风造成堵塞：

系统漏风分为外漏风和内漏风。所谓外漏风，是指周围大气在系统负压作用下从下料管连接法兰等处漏入旋风筒。而当翻板阀烧坏变形或配重轻时，下级旋风筒进口逆料而上的热气流经过下料管绕过翻板阀漏入上一级旋风筒内称为内漏风。

锥体底部由于半径小、气流的离心力小，极易受上述两种漏风的干扰，使已经与气流分离的生料产生飞扬，降低旋风筒的收尘效率，增大了系统的内循环负荷。漏风严重时锥体出料口处由于受向上气流的浮力，没有相当数量的料子就不会向下沉落。当旋风筒内的生料达到足够量时，生料重力超过浮力，大股生料会突然塌落；生料的分散状态不好，很容易在旋风筒锥体、翻板阀、下料管等处造成堵塞。我厂9月15日C3堵塞就是由于投料量幅度大而形成大股生料突然塌落，堆积C3在下料管内，生料色泽呈紫红色。

操作方面造成堵塞：

由于操作员对预分解窑的工艺及操作要令不熟练，责任心缺乏或未遵守工艺操作规程，均会引起操作不当，造成预热器堵塞。

①下料量与窑速不同步：当窑运转不正常，热工制度不稳，需慢转窑时，若减料不及时，很容易因喂料量与窑速不同步，造成物料在窑尾烟室堆积，这时即使回转窑仍在运转，但堆积在窑尾的物料不能够很快地输送出去，易在烟室与窑连接处形成料富集现象，造成烟室及上一级预热器堵塞。

②排风量过大或过小：当排风量过大时，固气比降低，气流温度升高，易形成由疏松到坚实的层状覆盖物，造成结皮堵塞。当排风量过小时，风速降低，难以使料团冲散，易形成塌料堵塞。

③窑炉操作不协调：操作员为降低熟料中的 ,提高生料入窑分解率，采取提高分解炉出口温度（正常在870℃左右）的方法，同时采取增大窑头喂煤量的方法加强窑前热力强度，造成预热器内结皮、挂料，甚至塌料而堵塞。

机械设备造成堵塞：

窑尾密封处、人孔门、冷风闸门等漏风，预热器内剥蚀、翻板阀不灵活、内筒脱落掉卡在锥体处，检修中遗留杂物没发现，尤其是棉布、木板等东西，如果堵在锥体，使得窑在运行后，主风机拉起来的一些冷料铺在棉布、木板上面起到的隔热作用，棉布、木板烧毁不了，导致堵塞。

预热器系统堵塞的预防措施

开窑前系统检查：

　　预热器系统检修完毕后，一定要对系统进行认真仔细的全面检查，并将各管道内清理干净。检查预热器内衬是否完好、牢固。

开窑前，应逐级检查翻板阀，转动是否灵活有无卡死或损坏。必要时进行配重调整，防止过重或过轻，造成机械转动不灵或封闭不好产生内漏风。调整配重时，应用手用力将翻板阀杆按到最低位置(即关闭)然后放手，翻板阀应能自动回复一段位置。正常生产时如翻板阀能微微颤动，即为配重较合理。

均衡稳定精心操作：

保持用风稳定，在断料或减料时，操作员不要大幅减风，防止用风过小而形成积料，塌料乃至堵塞。严格遵守工艺操作规程，保持预热器系统温度、压力分布合理，风、煤、料合理匹配，喂料量与窑速同步，使窑、炉协调操作，稳定窑内热工制度，切忌猛增猛减，大调大动。我厂采用的大部分是含硫较高的劣质煤进行煅烧，在分解炉涡流室形成硫礁子十分严重，原料中含有的有害成分较多，最易形成结皮造成堵塞，要求操作必须稳定，否则将严重影响预热器工作效率。

提高原、燃料质量：

　　应保证原、燃料成分均匀稳定，搭配合理。首先应限制原、燃料中有害成分的含量。我厂要求生料中碱含量(Na2O+K2O)＜1.6%，氯(Cl-)含量＜0.02%，燃料中硫(S)含量＜3.0%。

　　采取优化配料，调整熟料率值，保持液相量在25～28%。我厂熟料采用下列率值：KH=0.90±0.02，SM=2.8±0.1，IM=1.7±0.1，即两高一中配料方案，使得烧成物料软而不粘，硬而不散。

　　提高煤粉质量是防止煤粉燃烧不完全造成结皮堵塞的一项措施。所谓提高煤粉质量，即要求降低煤粉细度到10%左右，降低煤粉水分到1.0%左右，避免用劣质煤和高硫煤。

堵塞的处理：　　预热器出现堵塞要尽可能地找出堵塞原因及时处理，防止处理不及时而结硬块。处理时可先用压缩空气吹扫，若堵塞不严重，即可吹通；若堵塞严重，应止料停窑，但不要停排风，将人孔门打开，用风管长铁棒等进行人工捅捣，捅后检查各处是否清理干净，各处压力是否恢复正常，干净、正常后方可升温开窑下料。若是因掉内筒、掉砖、掉混凝土块及其它杂物而造成堵塞，必须止料、停窑、加大排风，待预热器冷却后，方可进到预热器内去处理。