产业峰会 | 齐砚勇：烧成系统操作方法改进可促进水泥行业绿色发展
3月28日上午，由中国水泥网主办的“第十三届中国水泥产业峰会”顺利召开。西南科技大学副教授 齐砚勇为峰会带来了以《碳减排背景下烧成系统操作方法》为主题的精彩报告。
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长冶县华泰水泥熟料有限公司1500t/d生产线是由中材国际南京水泥工业设计研究院设计，采用挥发分仅为11%的煤粉作燃料。2006年9月18日投产后，系统运转稳定，产质量均达到设计要求。本文介绍在预分解窑采用低挥发分煤的实践经验。
1、系统工艺流程及主要设备
窑系统由喷腾管道式分解炉、五级旋风预热器和Φ3.5m×54m窑组成。分解炉的容积足够大，给煤粉的燃烧提供了充足的空间和时间。C1采用高柱长内筒以提高分离效率，出C1飞灰量为标态78g/m3。使用四通道燃烧器，煤粉与一、二次风的混合充分，适应低挥发分煤粉的燃烧，并且火焰形状调节灵活，完全能适应窑内熟料煅烧的需要。煤磨系统由风扫式MFB2880磨加粗粉分离器组成，设计产量为1820t/h。试运行期间煤磨产品细度较粗，经多次调整，最终生产中控制煤磨喂料量一般为12t/h，将选粉机转速提在满负荷，控制磨尾出口气体温度在65℃左右，磨尾风机阀门也根据磨机进出口压差尽可能关小，结果出磨煤粉细度可控制在1%左右，完全满足窑头煤粉细度小于5%、分解炉煤粉细度小于3%的要求。系统均由中央控制室操作控制，自动化程度高。
2、点火升温和初始投料的控制
低挥发分煤粉的着火温度和燃尽温度比烟煤高约150～200℃，特别是冷窑点火时，窑尾温度升到650℃，窑前少量加煤后，转窑时窑前火焰仍多次熄灭。等到窑尾温度升到800℃时，通过调节燃烧器的内外风比例才使窑内火焰稳定下来。由于煤粉不易燃，原计划升温72h被迫改为88h。
初始投料时，虽然系统蓄热较好，但是等高温风机拉起风时火焰即随之拉长，集中高温区即遭到破坏，窑前温度马上降低，在窑前已看不见火光，只好降下风来重新点火升温。带油投料时，刚开始窑前火焰因加有油，燃烧较好。但由于三次风温太低，煤粉在分解炉几乎不燃烧，分解炉的出口温度始终达不到700℃，而C3以上出口温度都超高，C1出口温度高达500℃。结果投料6h后C3堵塞。第二次投料4h后C2又堵塞。此时大家对采用低挥发分煤粉作燃料直接用于初次生产均产生了怀疑，认为初次投料最好应用烟煤或混煤，正常后再换煤。第三次抱着试探的态度，依然用此低挥发分煤。刚开始时我们就有意识地重视加强窑头火焰的燃烧，适量拉风并少量喂料后，分解炉只少许加煤，争取煤粉在分解炉内能充分燃尽(为避免煤粉在旋风筒内燃烧，保证预热器系统的正常运行)，并确保C1出口温度不高于400℃。并将窑速提高到2.2r/min，燃烧器的位置也尽可能地拉在窑外，使窑内烧成带尽可能前移，压缩冷却带长度。很快熟料出来后随着三次风温的提高增加分解炉喂煤，逐渐提高分解炉出口温度，提高入窑生料喂料量。使系统趋于正常后再慢慢向里推燃烧器。此后系统又由于循环风机故障等2次长时间停窑，均是直接采用该煤粉作燃料直接点火升温并投料成功的。消除了初次投料必须应用烟煤或混合烟煤的顾虑。
3、正常生产中的操作控制
从初次投料到正常生产的时间比较长、也比较困难。当三次风温稳定在600℃以上时，煤粉的燃烧速度就完全满足了生产工艺的需要。只要合理调节窑头喂煤，确保火焰的热力强度和形状，并合理控制系统各参数在正常范围，操作控制就容易多了。
1)系统主要热工参数的控制
在正常生产中要做到薄料快烧，以提高物料的热交换效率，适当降低物料在窑内的填充率。该系统的最高窑速为4r/min。喂料量与窑速的关系一般为喂料量∶窑速=30∶1。在满足窑、炉煤粉燃烧所需氧气及正常冷却熟料的情况下，尽量减少篦冷机的供风量，以利于提高二、三次风温。当二、三次风温较低时，应适当放慢篦速，增加料层厚度。正常工作时篦冷机一室风机阀门开度一般为95%，二室以后即可适当调节，能够满足熟料冷却需要就行。
2)生产过程中短时停窑的控制我们在最短的时间内把窑主传动切换到辅传动，适时转窑后就以辅传点动的方式保温转窑，并及时降下系统拉风和篦冷机供风，以保持窑内有足够多的热料保证窑内的蓄热，即可满足煤粉喷入时燃烧的需要。再次投料时只要迅速加大窑头煤，等窑头火焰白亮后先提高窑速，二、三次风温提高后再拉风投料。这样每次都能在最短的时间内摆脱低温的困扰，使系统迅速进入良性状况。
经过近3个月的生产实践，该厂对燃低挥发分煤粉的生产管理及操作积累了一定的经验。生产中，出窑熟料中fCaO合格，熟料3d、28d抗压强度分别达到30MPa、60MPa。整个生产过程中，系统稳定，运转情况良好。
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