□□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月點火試生產(chǎn)，年產(chǎn)熟料72萬噸，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)計院開發(fā)設(shè)計并提供技術(shù)支持，采用當?shù)責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，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級旋風筒錐部頻繁出現(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級旋風筒錐部出現(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，C3或C4級旋風筒錐部壓力分別從3.8kPa和3.1kPa左右迅速下降直至出現(xiàn)正壓，下一級旋風筒出口溫度迅速上升，中控手動打空氣炮，壓力沒有變化，現(xiàn)場打開清堵孔檢察，發(fā)現(xiàn)錐部已堵滿生料；或者C3和C4級旋風筒錐部壓力分別從3.8kPa和3.1kPa左右緩慢下降至2.3kPa和1.2kPa左右，下一級旋風筒出口溫度也出現(xiàn)緩慢升高，中控手動打空氣炮，或現(xiàn)場打開清堵孔檢查，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，下一級旋風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)嚴重塌料。同時嚴重破壞了窯內(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。

（2）從現(xiàn)場清堵過程看，每次出現(xiàn)結(jié)皮堵料時，C3或C4級旋風筒錐部都結(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，錐部上面的料就會自動塌落。在正常生產(chǎn)中，打開清堵孔往旋風筒里面看，不時會發(fā)現(xiàn)無數(shù)細小的火星在飛舞，說明有未燃燒完全的煤粉在燒。C3和C4級結(jié)皮料取樣分析數(shù)據(jù)見表1。

表1 C3和C4級結(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級旋風筒錐部出現(xiàn)結(jié)皮堵料。公司在生產(chǎn)過程中一直采用大礦無煙煤，煤質(zhì)比較穩(wěn)定，熱值一般都在25000kJ/kg以上。近年由于煤價猛漲，公司考慮采用部分小礦煤進行搭配煅燒。8月下旬開始加大小礦煤原煤進廠采購量，但因小礦煤用汽車運煤進廠，煤質(zhì)波動較大，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月下旬采購的8000t原煤硫含量偏高，大于1.5%，最高的達到2.3%。高硫煤嚴重影響窯的生產(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級旋風筒錐部出現(xiàn)結(jié)皮堵料。我們采取了措施，要求化驗室加強進廠原煤管理和取樣的代表性，按原煤質(zhì)量優(yōu)劣分開入庫，并做好質(zhì)量記錄，凡煤質(zhì)達不到公司指標要求的一律不進；加強配煤管理，認真做好入庫的高硫低熱值煤和低硫高熱值煤搭配工作，對堆煤配煤過程進行跟蹤和監(jiān)控，生產(chǎn)安全部強化協(xié)調(diào)工作，嚴格控制入窯煤粉硫含量在0.9%以下；加強堆煤管理，按化驗室要求的原煤倉位，安排三個班突擊堆煤，保持預(yù)均化堆場原煤儲量在0.8萬噸以上，提高原煤均化效果，對均化堆場原煤質(zhì)量做好預(yù)測。大礦煤與小礦煤之間的原煤質(zhì)量對比見表2。

2.2 煤粉細度偏粗

由于無煙煤揮發(fā)分較低，較難燃燒且燃盡時間較長，若煤粉細度偏粗，易引起煤粉不完全燃燒,逸至C3和C4級旋風筒繼續(xù)燃燒，導(dǎo)致局部高溫，物料出現(xiàn)液相,引起C3和C4級旋風筒錐部出現(xiàn)結(jié)皮堵料。為此,我們加強煤磨系統(tǒng)管理，及時加球補球，適當提高動態(tài)選粉機轉(zhuǎn)速，降低煤粉細度，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間。同時加強中控操作,控制合理的工藝參數(shù),使得風煤料和窯速匹配,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)外風中心風的比例關(guān)系和在窯口的位置,使窯系統(tǒng)在穩(wěn)定的工況下運轉(zhuǎn)。

2.3 配料與配煤不相適應(yīng)

由于煤中硫含量嚴重偏高，而配料未做及時調(diào)整，特別是入窯生料KH值和SM值較低時易燒性較好，生料在較低溫度下便出現(xiàn)了少量液相，更加劇了C3和C4級旋風筒錐部出現(xiàn)結(jié)皮堵料的機會。為此，將入窯生料KH值由原來的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。同時控制 MgO和SO3含量，減少液相粘度和總量，防止液相過早出現(xiàn)。加強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

C3級旋風筒下料管撒料盤頂部與C5級旋風筒出口風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,漏風較嚴重，易引起C3和C4級旋風筒錐部出現(xiàn)結(jié)皮堵料。為此,我們在2009年9月28日4號窯定檢時,更換燒穿的鐵殼，重新倒?jié)沧⒘?對預(yù)熱器系統(tǒng)進行全面檢查，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。

3 結(jié)論

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

TQ172.622.29

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2010-04-13；

趙 蓮