□□陳歷祥

預(yù)熱器系統(tǒng)結(jié)皮堵料原因分析及解決措施

Coating and Clogging Solution in Preheater System

□□陳歷祥

福建水泥股份有限公司煉石水泥廠（原順昌水泥廠）4號(hào)窯(?3.95m×56m)是一條2300t/d新型干法熟料生產(chǎn)線，于2001年9月點(diǎn)火試生產(chǎn)，年產(chǎn)熟料72萬(wàn)噸，生產(chǎn)42.5R普通硅酸鹽水泥。該工程由南京水泥工業(yè)設(shè)計(jì)院開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)并提供技術(shù)支持，采用當(dāng)?shù)責(zé)o煙煤煅燒，分解爐采用離線式布置，采用以石灰石、粉砂巖、鐵粉、鋁釩土為主原料的四組分配料方案。近幾年以來(lái)，生產(chǎn)狀況一直比較好，產(chǎn)量穩(wěn)定在 2300～2500t/d，熟料質(zhì)量穩(wěn)定。但在2009年9月期間，預(yù)熱器系統(tǒng)C3和C4級(jí)旋風(fēng)筒錐部頻繁出現(xiàn)結(jié)皮堵料現(xiàn)象，生產(chǎn)受到極大影響。為此,我們根據(jù)結(jié)皮堵料時(shí)的情況分析了結(jié)皮堵料的主要原因，采取了一系列措施，取得了很好效果。

1 C3和C4級(jí)旋風(fēng)筒錐部出現(xiàn)結(jié)皮堵料的情況

（1）從中控操作控制上看，每次出現(xiàn)結(jié)皮堵料時(shí)，C3或C4級(jí)旋風(fēng)筒錐部壓力分別從3.8kPa和3.1kPa左右迅速下降直至出現(xiàn)正壓，下一級(jí)旋風(fēng)筒出口溫度迅速上升，中控手動(dòng)打空氣炮，壓力沒(méi)有變化，現(xiàn)場(chǎng)打開(kāi)清堵孔檢察，發(fā)現(xiàn)錐部已堵滿生料；或者C3和C4級(jí)旋風(fēng)筒錐部壓力分別從3.8kPa和3.1kPa左右緩慢下降至2.3kPa和1.2kPa左右，下一級(jí)旋風(fēng)筒出口溫度也出現(xiàn)緩慢升高，中控手動(dòng)打空氣炮，或現(xiàn)場(chǎng)打開(kāi)清堵孔檢查，發(fā)現(xiàn)錐部已結(jié)皮積料，用高壓水槍清理，壓力迅速升高，下一級(jí)旋風(fēng)筒錐部壓力先降低后升高，離線分解爐出口壓力也從0.8kPa左右迅速升高至1.5kPa以上，離線分解爐底部沉降室出現(xiàn)嚴(yán)重塌料。同時(shí)嚴(yán)重破壞了窯內(nèi)熱工制度，熟料煅燒受到極大影響，熟料質(zhì)量也出現(xiàn)波動(dòng)。

（2）從現(xiàn)場(chǎng)清堵過(guò)程看，每次出現(xiàn)結(jié)皮堵料時(shí)，C3或C4級(jí)旋風(fēng)筒錐部都結(jié)有一圈又硬又厚的料，比較粘，很難清理。有好幾次錐部料已清空，錐部上面的料還是不易清下。若是以往堵料，只要錐部料清空，錐部上面的料就會(huì)自動(dòng)塌落。在正常生產(chǎn)中，打開(kāi)清堵孔往旋風(fēng)筒里面看，不時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)無(wú)數(shù)細(xì)小的火星在飛舞，說(shuō)明有未燃燒完全的煤粉在燒。C3和C4級(jí)結(jié)皮料取樣分析數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 C3和C4級(jí)結(jié)皮料取樣分析數(shù)據(jù)，%

表2 大礦煤與小礦煤之間的原煤質(zhì)量對(duì)比

2 原因分析及采取的措施

2.1 煤中硫含量偏高及硫循環(huán)富集

原煤中硫含量偏高，導(dǎo)致煤粉中硫含量也高，煤粉在窯內(nèi)燒成帶燃燒后硫揮發(fā)，在預(yù)熱器系統(tǒng)C3和C4級(jí)等部位由于溫度較低而冷凝在生料表面，隨著生料沉集又一次入窯，如此循環(huán)富集,引起C3和C4級(jí)旋風(fēng)筒錐部出現(xiàn)結(jié)皮堵料。公司在生產(chǎn)過(guò)程中一直采用大礦無(wú)煙煤，煤質(zhì)比較穩(wěn)定，熱值一般都在25000kJ/kg以上。近年由于煤價(jià)猛漲，公司考慮采用部分小礦煤進(jìn)行搭配煅燒。8月下旬開(kāi)始加大小礦煤原煤進(jìn)廠采購(gòu)量，但因小礦煤用汽車運(yùn)煤進(jìn)廠，煤質(zhì)波動(dòng)較大，灰分較高，熱值不穩(wěn)定，低的只有20000kJ/kg左右，較難著火燃燒，特別是8月下旬采購(gòu)的8000t原煤硫含量偏高，大于1.5%，最高的達(dá)到2.3%。高硫煤嚴(yán)重影響窯的生產(chǎn)、質(zhì)量安全，在一定程度上也影響了熟料的煅燒,導(dǎo)致C3和C4級(jí)旋風(fēng)筒錐部出現(xiàn)結(jié)皮堵料。我們采取了措施，要求化驗(yàn)室加強(qiáng)進(jìn)廠原煤管理和取樣的代表性，按原煤質(zhì)量?jī)?yōu)劣分開(kāi)入庫(kù)，并做好質(zhì)量記錄，凡煤質(zhì)達(dá)不到公司指標(biāo)要求的一律不進(jìn)；加強(qiáng)配煤管理，認(rèn)真做好入庫(kù)的高硫低熱值煤和低硫高熱值煤搭配工作，對(duì)堆煤配煤過(guò)程進(jìn)行跟蹤和監(jiān)控，生產(chǎn)安全部強(qiáng)化協(xié)調(diào)工作，嚴(yán)格控制入窯煤粉硫含量在0.9%以下；加強(qiáng)堆煤管理，按化驗(yàn)室要求的原煤倉(cāng)位，安排三個(gè)班突擊堆煤，保持預(yù)均化堆場(chǎng)原煤儲(chǔ)量在0.8萬(wàn)噸以上，提高原煤均化效果，對(duì)均化堆場(chǎng)原煤質(zhì)量做好預(yù)測(cè)。大礦煤與小礦煤之間的原煤質(zhì)量對(duì)比見(jiàn)表2。

2.2 煤粉細(xì)度偏粗

由于無(wú)煙煤揮發(fā)分較低，較難燃燒且燃盡時(shí)間較長(zhǎng)，若煤粉細(xì)度偏粗，易引起煤粉不完全燃燒,逸至C3和C4級(jí)旋風(fēng)筒繼續(xù)燃燒，導(dǎo)致局部高溫，物料出現(xiàn)液相,引起C3和C4級(jí)旋風(fēng)筒錐部出現(xiàn)結(jié)皮堵料。為此,我們加強(qiáng)煤磨系統(tǒng)管理，及時(shí)加球補(bǔ)球，適當(dāng)提高動(dòng)態(tài)選粉機(jī)轉(zhuǎn)速，降低煤粉細(xì)度，0.08mm篩篩余由1.5%左右降低到0.5%左右，提高煤粉燃盡率和縮短煤粉燃燒時(shí)間。同時(shí)加強(qiáng)中控操作,控制合理的工藝參數(shù),使得風(fēng)煤料和窯速匹配,保證生料預(yù)燒能力和燒結(jié)能力的平衡。在操作中嚴(yán)格執(zhí)行薄料快燒煅燒制度，合理調(diào)整窯頭燃燒器的內(nèi)外風(fēng)中心風(fēng)的比例關(guān)系和在窯口的位置,使窯系統(tǒng)在穩(wěn)定的工況下運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.3 配料與配煤不相適應(yīng)

由于煤中硫含量嚴(yán)重偏高，而配料未做及時(shí)調(diào)整，特別是入窯生料KH值和SM值較低時(shí)易燒性較好，生料在較低溫度下便出現(xiàn)了少量液相，更加劇了C3和C4級(jí)旋風(fēng)筒錐部出現(xiàn)結(jié)皮堵料的機(jī)會(huì)。為此，將入窯生料KH值由原來(lái)的0.99±0.02提高到1.01±0.02，SM值由 2.5±0.1提高到2.70±0.1，AM 值由 1.7±0.1降低到1.50±0.1。同時(shí)控制 MgO和SO3含量，減少液相粘度和總量，防止液相過(guò)早出現(xiàn)。加強(qiáng)配料與中控操作的溝通，確保窯燒成穩(wěn)定和熟料質(zhì)量穩(wěn)定。

2.4 預(yù)熱器系統(tǒng)漏風(fēng)

C3級(jí)旋風(fēng)筒下料管撒料盤頂部與C5級(jí)旋風(fēng)筒出口風(fēng)管交接處澆注料磨損鐵殼燒穿，以及預(yù)熱器人孔門、清掃孔和搭架孔關(guān)不密,漏風(fēng)較嚴(yán)重，易引起C3和C4級(jí)旋風(fēng)筒錐部出現(xiàn)結(jié)皮堵料。為此,我們?cè)?009年9月28日4號(hào)窯定檢時(shí),更換燒穿的鐵殼，重新倒?jié)沧⒘?對(duì)預(yù)熱器系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，修復(fù)關(guān)不密的人孔門、清掃孔和搭架孔，涂上耐火泥，防止漏風(fēng)。

3 結(jié)論

通過(guò)采取以上措施，自2009年10月6日以后，至今再也沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)結(jié)皮堵料現(xiàn)象，熟料的產(chǎn)質(zhì)量也得到了提高。同時(shí)也悟出一個(gè)道理：煤料質(zhì)量的合理穩(wěn)定和中控操作對(duì)窯系統(tǒng)的長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要。

TQ172.622.29

B

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2010-04-13；

趙 蓮