内容介绍
摘要:生料喂入量高或者窑头煤粉用量不足,煤粉热值在烧成带没有充分释放,窑速过快,生料易烧性发生改变,二次风温下降,都会导致烧成带温度下降会导致:烧成带温度下降,窑内飞砂,浑浊,可见度低;熟料中细粉多,fCaO高;中控显示烧成带温度低,烧成带变短;窑扭矩电流下降;熟料细分多,冷却机效率低;严重者跑黄料;影响热工制度的稳定,影响熟料质量。操作者必须及时采取正确的措施,建立新的窑内热平衡。关键词:烧成带 温度 下降 生料喂入量 煤粉 窑速 二次风温0 引言熟料烧成温度的控制取决于生料的易烧性。生料易烧性越好,煅烧成熟料的温度越低;生料易烧性越差,煅烧成熟料的温度越高。煅烧温度控制是否合适,要看是否有利于阿利特相的形成。在水泥工程项目的试生产中,笔者曾遭遇几次因烧成带温度下降带来的麻烦:窑内飞砂,浑浊,可见度低;熟料中细粉多,fCaO高;中控显示烧成带温度低,烧成带变短;窑扭矩电流下降;熟料细分多,冷却机效率低,二次风温和三次风温低。烧成温度不足,最大的麻烦是出窑物料成为废品。为了避免烧成带温度下隆带来的麻烦,笔者就其原因、现象、危害和调整方法进行总结,以供中控操作人员参考。1 烧成带温度下降的原因1.1 生料喂入量高或者窑头煤粉用量不足生料喂入量高或者窑头煤粉用量不足,煤的实际发热量不能满足熟料烧成所需,烧成带温度就会开始下降。单纯地看生料喂入量,这种现象往往发生在投产之初,为了尽快达到正常产能,操作员没有把握好生料增加速度和煤粉增加速度的关系或者是没有把握好头煤和尾煤的分配比例,使头煤用量偏少。1.2 煤粉热值在烧成带没有充分释放煤粉不能充分燃烧,煤粉热值在烧成带就没有充分释放。理论上讲,窑头用煤量是经过科学设计的,所用煤量的发热值能满足喂入生料进行物理化学反应对热量的需求,但实际生产中却没能如愿。这关键原因在于与之匹配的煤粉是否在烧成带充分燃烧。影响煤粉在烧成带充分燃烧的因素很多,煤粉的细度和水分、入窑二次风温、还原燃烧气氛、拉风过大等都会出现这样的结果。在MC水泥厂,其烧成带温度下降时,笔者明显感觉燃烧器冲量低,旋流风不足,火焰长而散,燃点位置后移,伴有燃爆现象。这是明显的煤粉不充分燃烧现象。后来查看该厂进厂煤和入窑煤的工业分析,其中一种煤的进厂水分达到12.5%,入窑煤的水分达到4.5%。进厂水分达到12.5%的煤存在5%的内在水,这是出现燃爆现象的根本原因。后来将进厂水分12.5%的煤的配量减少,改进对燃烧器操作控制,这一问题得到解决。1.3 窑速过快在操作中,提产不光是提高入窑生料量,还要伴随窑速的提高。如果在不动入窑生料量和窑头用煤量的前提下,提高窑速,数分钟后熟料烧成温度就会表现为不足,烧成带的温度明显下降。这个道理很简单,提高窑速,单位时间进入烧成带的物料增多,原来的用煤量不能满足其对热能的需要。1.4 生料易烧性发生改变生料易烧性越好,煅烧成熟料的温度越低;生料易烧性越差,煅烧成熟料的温度越高。在实际操作中,因为生料易烧性变化导致熟料烧成温度不足的几率较小,除非改变原材料后,因种种原因KH、SM都高,这时开窑,由于操作员的操作惯性,没有改变用煤量,从而导致熟料烧成带温度不足。1.5 二次风温下降煤粉的燃烧速度,不仅取决于煤质,也取决于二次风温。一次风输送煤粉入窑,用量要尽量少;二次风供给煤粉燃烧时所需要的氧气,温度要尽量高,因为它本身温度的高低,直接影响着煤粉预热的好坏和燃烧的快慢。提高二次风温是解决煅烧最直接的手段。只有工作良好的冷机才能提供足够高温的二、三次风,是实现优质、高产、低消耗、低排放的关键。所以我们必须不能忽视二次风温的下降。2 烧成带温度下降的表象熟料烧成带温度下降,会有明显的表象,可以作为我们判断的依据。(1)熟料烧成温度不足,煅烧减弱,液相量少,熟料结粒晚,熟料料床在窑内沿窑侧边向上提升的高度降低,窑扭矩电流下降,通常可根据窑扭矩大小判断窑烧成带温度的高低。(2)熟料烧成带温度下降,煅烧减弱,液相量少,熟料颗粒就不会增大,细小颗粒的熟料就会增加,熟料中就会掺杂大量细粉。(3)掺杂大量细粉的熟料进入篦冷机后,必然导致篦冷机内窜风,即使出窑熟料温度低些,熟料的冷却效果也不会好(出冷却机熟料温度高),反而降低了篦冷机的换热效率,会导致二次风温和三次风温降低,从而加剧煤粉的不充分燃烧和加剧熟料烧成温度的不足。(4)大量细粉的熟料必然伴有粉尘状的熟料,会随二次风入窑,窑内飞砂,浑浊,可见度低。(5)熟料烧成带温度低,窑料中的CaO与其它成分的反应困难,不利于C2S对CaO的吸收,不利于C3S的形成,必然剩有大量的活性CaO,熟料烧结不好。(6)烧成带温度下降,烧成起点必然向窑头靠近,烧成带缩短,生烧料靠近火焰,严重的,生烧料会直接进人冷却机。除了以上现象,如果烧成带温度下降不是煤粉燃烧不充分引起的,我们会从中控画面观察到C1筒出口温度降低了; 如果是,C1 筒出口温度会上升,因为没有燃烧的CO在预热器中燃烧释放热能,这有可能导致预热器结皮堵塞。我们还会发现,如果熟料烧成温度不足,冷却机二段三段用于烘干煤粉或余热发电的风的温度可能会比正常生产时高。另外,熟料烧成温度不足,烟气中NOx降低了。但是烟气中NOx降低了,不一定是熟料烧成温度不足。如果是在氧化燃烧条件下,NOx降低可以判定烧成带温度降低了;如果是在还原燃烧条件下,CO会还原NOx,会使烟气中NOx降低。3 烧成带温度下降的后果烧成带温度下降后,影响热工制度的稳定,影响熟料质量,具体表现为:(1)fCaO过多,会导致熟料安定性不合格,会影响水泥性能。(2)熟料烧结不好,C3S含量少,熟料28d强度低。(3)出篦冷机熟料温度高,如果按正常间隔时间入磨粉磨,会引起磨内石膏脱水,水泥发生硫酸盐假凝现象。(4)掺杂大量细粉的熟料进入篦冷机后,有“红河”现象,篦板和冷却机支架会过热,严重时支架变形。(5)冷却机排放风温度高,粉尘浓度大,排风机和收尘器过热。(6)熟料细粉多,会增加后期的粉磨能耗。(7)煅烧减弱,液相量少,窑皮薄而不稳对耐火材料的保护变弱,耐火材料的使用寿命变短。(8)如果烧成带温度下降是煤粉不充分燃烧引起的,后燃现象会导致后结圈和预热器结皮。4 对策烧成带温度持续下降,应及时采取措施,否则会导致欠烧料的产生,即“跑”黄料事故。4.1 烧成带温度持续下降的对策(1)增加煤粉用量。一般来说,按比例向窑头和分解率增加5%的用煤量。当然,这是要观察入窑生料的分解炉和熟料的质量,可以在总量增加5%的情况下调整头尾煤的比例。(2)同时增加系统拉风,使过剩空气系数保持在10%,即保持过剩O2在2%水平,确保氧化燃烧条件。4.2 烧成带温度顽固性下降的对策烧成带温度持续下降,在采取以上措施未能有向好迹象,反而开始“跑”黄料了,这就属于烧成带温度顽固性下降,应采取以下措施:(1)减缓物料的行进速度。方法是:减少生料的喂料量,降低窑的转速,延长物料在回转窑中的停留时间。采取措施后,黄料减少,篦冷机内细粉减少。(2)提高入窑物料分解率。如果入窑物料分解率不及95%,可以增加分解炉用煤量,改善入窑物料的预烧效果。(3)建立新的窑内热平衡。包括窑头用煤量、保持过剩O2在2%水平以及提高二次风温等。采取以上措施30min后,如果烧成带温度不再下降,反而升起来,这时就要增加喂料量、增加窑速、增加头尾用煤量了,幅度为2%,然后静待相关参数恢复正常。5 结束语
生料喂入量高或者窑头煤粉用量不足,煤粉热值在烧成带没有充分释放,窑速过快,生料易烧性发生改变,二次风温下降,都会导致烧成带温度下降。烧成带温度下降会导致:窑内飞砂,浑浊可见度低;熟料中细粉多,fCaO高;中控显示烧成带温度低,烧成带变短;窑扭矩电流下降;熟料细分多,冷却机效率低;严重者跑黄料;影响热工制度的稳定,影响熟料质量。操作者必须及时采取正确的措施,建立新的窑内热平衡。
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