摘 要：我公司4500t/h熟料生产线生产中，预热器系统出现分解炉还原气氛重、窑尾结皮严重、系统阻力偏高、燃烧器漏风严重等问题，我们对此一一进行改造，保证了生产的正常稳定运行。

关键词：预热器；分解炉；还原气氛：窑尾结皮；系统阻力；燃烧器漏风

0 引言 

我公司4500t/h熟料生产线，配套建设10MW余热发电和协同处置项目，烧成系统配备Ф4.8m×72m回转窑、RF5/5500预热器带分解炉系统，生产中，预热器系统出现各种问题，我们根据问题特点，对相关结构和工艺进行优化调整，保证了生产的正常稳定运行。

01 分解炉喷煤嘴旋翼的优化调整

分解炉出口一氧化碳长期偏高4000～6000ppm，煤粉燃烧效率低。分析认为，问题的原因是分解炉煤粉燃烧状态不理想，存在燃烧滞后现象。对分解炉喷煤嘴旋翼进行优化调整(见图1)，将旋齿角度由32°改为46°，内置6组导向风翼使喷嘴风速更快，当煤粉经过呈现扩散螺旋式喷出，使煤粉喷出后形成良好的工作面，利于燃烧，降低分解炉出口一氧化碳。    

图1 分解炉喷煤嘴旋翼改造前后结构

02 耐火材料及施工优化

调整三次风管弯头处由于风速高磨损大，导致浇注料寿命在5个月左右，磨损后现场漏灰漏风，影响系统能耗及环境卫生。通过优化调整耐火材料施工，采用高耐磨浇注料和砌硅莫砖混砌形式，延长耐火材料使用寿命可达到12个月。窑尾由于高温和有害物质富集导致结皮严重，频繁堵塞预热器，导致熟料标煤耗偏高。通过优化调整耐火材料施工，将烟室立墙、C5锥部、窑尾烟室缩口等部位耐火材料由原本的单一浇注料施工，调整为微晶板和抗结皮浇注料搭配施工工艺(见图2)。目前烟室缩口处不长结皮，预热器堵塞故障大幅度降低，使岗位劳动强度降低的同时又降低系统阻力和热耗。    

图2 耐火材料浇注料施工方式

03 预热器旋风筒的优化调整

预热器旋风筒出现阻力偏高，高温风机电流偏高，严重制约窑系统产量发挥。通过对预热器系统工艺标定，找到瓶颈位置。将C1～C4旋风筒平段位置改为斜段(见图3)，减少物料堆积，避免系统垮料，降低系统阻力。改造后预热器C1出口压力由-6200Pa降为-5800Pa，C1出口一氧化碳由5000ppm降为560ppm，高温风机电流降低2A，年节电费约10万。

图3 改造后C₁~C₄旋风筒布置

04 火嘴密封的优化调整

火嘴密封是回转窑的重要组成部分之一。密封装置密封性能的好坏，对回转窑的工艺操作能否正常进行关系较大。这是因为回转窑是在负压下进行操作，如果火嘴与窑门罩间密封不好，则外部冷空气进入窑内，使窑内的物料量、燃烧量和空气量的一定关系比例遭到破坏，减少了由冷却机入窑的二次风量，降低了二次风风温，使热耗增大，增大了锻烧成本。同时大量冷风的进入，也会增加排风机的负荷，增加用电量。在生产工艺不正常，窑头正压的情况下，会引起窑头罩的粉尘通过火嘴不良的密封喷出窑门罩，引起现场环境污染。原采用鱼鳞片密封，生产中出现漏风、漏料问题。通过对火嘴密封技改，采用迷宫密封形式和岩棉填充进行密封(见图4)，可以彻底解决正压时的冒灰飞砂料污染现场的问题，同时在负压的工艺条件下，最大限度地减少窑外冷风的进入，减少氮氧化物的形成和排放，同时可以降低燃料的消耗，降低风机的用风量，节能减排的效果显著。    

图4 窑头燃烧器密封改造

该密封的漏风系数可以控制在0.5%以内，杜绝了冒灰漏风现象的发生。由于此种结构密封效果良好，经过改造以后，煤耗最低可以降低0.3kg/t.cl，电耗至少可以降低0.05kWh/t.cl，按年产180万吨熟料计算，年节约燃料费用：0.3×180×10000/1000×1500/10000=81万元；年节约电费：0.05×180×10000×0.5/10000=4.5万元

05 其他改进

(1)日常对系统进行密闭堵漏，及检修期间对窑尾缩口尺寸优化调整(尺寸由2.26m增加至2.32m)，耐火材料使用新型微晶板和抗结皮浇注料施工工艺，避免结皮影响窑内通风，降低系统阻力。

(2)通过工艺调整窑炉用风，逐步打开三次风阀三次风温提高100℃，提高分解炉煤粉燃烧效率，C出口一氧化碳控制在1000ppm以内，分解炉出口一氧化碳在3000ppm以内，使热耗降低。

(3)调整C撒料板形式及角度(由板式改为扇形角度由30°改为25°，见图5)，使分解炉中部温度提高40℃，提高分解炉内燃烧效率，分解炉出口CO降低2000ppm，影响标煤耗降低(材料费用：3万元)。  

图5 撒料板形式及角度

(4)二次风温一直偏低1040～1060℃，通过对篦冷机固定璧床角度及落料点位置探索优化，将第一排固定壁板进行封堵，固定璧床整体角度由13°改为11°(见图6)，二次风温提高20℃。

图6 篦冷机固定璧床角度及落料点位置的改造

06 结束语

通过对预热器系统小改小革窑系统产量质量大幅度提升，熟料产量提升5t/h，熟料电耗降低0.5kWh/t，熟料标煤耗降低1.5kg/t。

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作者：杨志龙

工作单位：冀东水泥璧山有限责任公司