低挥发份煤在预分解窑的生产应用

低挥发份煤在预分解窑的生产应用

作者：单位:[2008-12-5]关键字:回转窑-原煤分析-应用

摘要:

华泰水泥熟料有限公司是中材国际南京水泥工业设计研究院（南京院）设计，以低挥发份煤粉（工业分析见表1）作燃料的水泥熟料生产基地。本厂从06年9月投产至今运转情况良好，产质量均达到设计要求，本文仅就低挥发份煤在本系统的使用情况作一介绍。

1、点火升温情况

因低挥发份煤的着火温度高，因此点火升温比使用烟煤更困难。每次升温时2至3小时后开始煤油混燃。此时窑头温度依然偏低，喂煤量应尽可能小，一般不超过1t/h。在升温时会明显感到火焰黑火头长，并可看到煤粉沉降，窑尾密封处也冒黑烟，此时煤粉的燃尽率很低。升温时只宜采用冷风阀控制窑尾方向拉风，使火焰处的温度集中。随着升温的进行，窑内蓄热的增加可适当加煤和开大冷风阀。等窑尾温度达到1000℃升温结束时才开户高温风机准备投料。

2、投料时的情况

直接用低挥发份煤投料的过程其实就是克服煤粉受动力控制燃烧的过程，如何迅速提高煤粉燃烧的环境温度成为能否投料成功的关键。在本厂一年多的生产实践中，早期多次发生投料初期C4、C5级下料管堵塞或是投料不久生料就窜至烧成带，甚至扑灭窑头火焰造成重新点火升温的情况。经过多次的教训我厂总结了如下经验：

（1）煤管的定位

本系统的分解炉是南京院在ILC分解炉，Prepol及pyroLon分解炉的基础上开发研制的专利产品nst-I,为喷腾、涡旋叠加式分解炉。虽然对煤的适应能力较强，但在三次风温低，且分解炉没有燃油喷嘴的情况下，投料初期分解炉的点火是非常困难的。为了提高分解炉的本体温度以保证低挥发分煤粉能顺利着火燃烧，在投料时一方面尽量强化窑头火焰，窑头喂煤量以多于正常值的10%起步，以提高烧成带温度。另一方面将煤管尽量推进窑里，以提高窑尾温度。高温烟气从上升烟道进入分解炉后会产生强烈的喷腾效应，同时关小三次风阀在20%左右，这样利于风，料，煤在分解炉底部充分混合，燃烧及热交换。等有烧结好的熟料出窑时，再慢慢把煤管逐渐拉到窑外。这样在确保烧好第一股料的同时尽可能迅速地提高二三次风温以满足煤粉的燃烧需求。

（2）窑速、投料量、及炉煤的控制在投料过程中，为烧好第一股料以尽快获得较高的二、三次风温以缩短投料的过程，投料时喂料量以正常值的60%起步。特别应注意的是分解炉煤必须与喂料量相匹配，即正常时喂煤量的一半左右。因为此时煤粉在分解炉内的燃尽率很低，煤粉后燃严重，许多操作员往往急于提高分解炉出口温度，急于想提高入窑生料的分解率而增加炉煤量从而多次造成预热器系统的堵塞，这是欲速而不达的，此时更应多关注五级的出口温度不宜太高。窑速投料时以0.5起步，只有随窑电流升高慢慢将窑速提高到2转以上，二次风温到700度时，窑内的热工制度才基本稳定，这时才能逐渐增加喂料量和炉煤，同时慢慢将三次风阀打开。

（3）篦冷机的操作

投料初期篦冷机的操作应以尽量少用风为原则，等窑头有正常结料，并且从安装在篦冷机摄像头上看到有高温熟料落下时，篦冷机操作要注意随时调节一、二室高压冷却风机的阀门开度，以不吹黑，不吹起固定篦板上堆积的红料为底线，篦冷机以厚料层的操作。在窑内热工制度基本稳定后逐渐将前三台高压风机阀门全部开启，篦下压力控制在8000pa左右，并保证窑头负压在—50pa左右。用低挥发分煤直接投料的过程比用烟煤投料多用1至2小时柴油，点火投料的成本较高，难度也大。因此在生产中应尽可能提高设备的运转率，精心操作，以减少投料点火的次数，提高企业的经济效益。

3、正常生产过程简介

在正常生产过程中，由于窑炉内的燃烧环境及较高的二三次风温完全能满足低挥发份煤着火燃烧的需求，因而正常生产中只需注意几点：

（1）煤磨的操作及煤粉细度的控制

为提高煤粉的易燃性，我厂在对煤磨选型时选用了大规格的风扫式球磨机制备煤粉。在实际生产中本厂的煤粉细度可控制到80um筛余0.5%左右。并且为降低制备煤粉过程中过多的带入粉尘而增加煤粉灰，我厂在生产中在满足磨出口温度达60℃的前提下尽可能关小热风阀份以减少热风用量。在正常生产中煤粉能迅速燃烧，窑前火焰集中，完全不受挥发低的影响。

（2）生产以来C5出口温度长期比正常值偏高，说明分解炉内总存在少量煤粉无法完全燃烧，为确保入窑生料的分解率在90%以上及预热器系统的安全稳定运行。分解炉出口温度应严格控制在880℃以下。C5出口气体温度不得高于920℃。在正常生产时C5出口气体温度高于920℃时就应调节三次风阀门增加分解炉涡流，提高分解炉本体温度，促使煤粉更好地着火燃烧。

（3）窑速和窑尾温度的控制

本系统窑的长径比大于15，这一方面使窑对来料的适应能力大大提高，窑内有充足的时间进行烧结反应。但别一方面窑内的阻力较大，为充分利于新生态高活性的cao微晶迅速进行反应，在生产中一定要做到“薄料快烧”，正常时窑速不低于3.5转/分，这样降低物料在窑内的填充率，提高物料的换热效果。4几种不正常生产情况的处理办法本厂经过一年多的生产实践，有几种异常情况常期困扰着生产，经过我厂多方努力现在得以基本解决。

（1）由于煤粉过细，窑内火焰存在爆燃现象，黑火头短，火焰温度集中。窑前3至7米处筒体温度长期偏高，造成耐火砖的使用寿命很短，刚开始时三个月就得更换耐火砖。并且同时也造成喷煤管端头的浇注料经常剥落，在不到一年的时间里就烧坏了两套端面，后来用北京通达的新型板壮刚玉质浇注料浇注喷煤管也仅用了四个月端头的浇注料也剥落了。当时大家试探着把煤粉细度放粗到2%左右，但经过几次试验发现窑头黑火头稍有伸长，但分解炉内不完全燃烧加剧，C5出口气体温度高达1100℃以上，入窑生料的分解率也大幅下降，造成f-cao偏离和被迫减料运行的局面，结果只得重新把煤粉细度降下来。

针对这一局面我厂尝试着在喷煤管端部加拢焰罩，(开始是把耐热钢板圈成与煤管同直径的圈套到煤管头部并多出两厘米焊接后再打上浇注料。）通过这样改造使用喷煤管后窑头黑火头明显伸长，但生产中很快出现了结后圈的情况，并且通过调节煤管和配料也没能控制住这种情况的恶化。年前检修时又只好把煤管头部的耐热钢板用剔除，只留下浇注料（目的是把拢焰罩的内径扩大），同时把拢焰罩的长度缩短为5毫米。这次从2月13日点火投料到今一个多月了，窑头黑火头正常，f-cao和三天强度都控制得很好，也再没出现结圈等情况。说明这一改造基本成功。

（2）本厂的篦冷机属第三代充气梁式篦冷机，前部的五行是固定的防泻漏篦板，虽然篦冷机后墙装有四台空气炮，但遇上大量掉窑皮或窑出大蛋时空气炮常常不能及时送走，此时窑皮或大蛋就会严重影响通风，后面出窑的高温熟料因不能急冷就会粘到窑皮或大蛋上慢慢形成“雪人”。每次出现这种情况只得停窑进人清理。原计划再在篦冷机后墙加装几台空气炮，但因时间限制厂里决定先在篦冷机后墙开一个直径260厘米的孔并做上门，平时密封好就行。当有窑皮或大蛋送不走时，岗位工穿上防护服拿上特制的耙子从孔中把窑皮或大蛋推走。自从这样改造后再也没有出现过堆“雪人”的事故，并且在一室或二室风机短时停车检修时也不须止料，只须间隔一会岗位工上去推推就行。我们戏称这是第四代“推动式篦冷机”。