拆二合一!江西将新建一条6800t/d生产线!
将拆除两条生产线,建成一条6800t/d新型干法熟料水泥生产线(Ф5.36×72m窑1台)及配套余热发电技改项目。
......
1 煤粉细度的影响及控制
前期,煤磨系统粗粉分离器及喂料核子秤运行中波动较大(后来查出是信号干扰导致速度信号的波动),对喂料量和选粉效率的稳定十分不利,从而直接导致煤粉成品筛余忽大忽小,最大竟达26.7%,月平均值与控制值10%相近,煤的水分平均0.6%。煤的工业分析结果见表1。
Mad/% |
Aad/% |
Vad/% |
Qnet,ad/(kJ/kg) |
1.33 |
24.48 |
26.44 |
23603.1 |
从表1分析结果看,煤质不差,但在煅烧过程中,黑火头偏长,烧成带随之延长到18m左右,并常结后圈,大的碳颗粒沉降造成熟料常出现黄心。分解炉系统温度倒挂,C5出口温度达870~890℃,炉内却仅860℃上下,因煤粉在C5燃烧造成堵料频繁发生,且结堵物料较致密,有时被迫停窑,待完全冷却后,从C5人孔门进入旋风筒内,人工用风镐清理,生产十分被动。取结堵料样分析,已接近熟料成分。
将煤粉筛余内控指标调到6%,实际月平均值6.0%~6.5%。使用2个月后,工艺状况理想,效果较好。为了进一步降低成本,公司采用烟煤与低挥发分煤1∶1搭配使用,混合后煤的工业分析结果见表2。
Mad/% |
Aad/% |
Vad/% |
Qnet,ad/(kJ/kg) |
1.16 |
27.28 |
24.46 |
21496.8 |
混合煤的灰分虽然偏高,与原来筛余10%的控制指标相比,主窑皮长度仍能维持15.5m左右,且黄心料问题得到扼制,炉温倒挂、C5结堵几乎不再发生。针对使用混合煤,略提高生料饱和比,熟料的质量也得到了保证。
2 窑炉用煤的比例
窑炉系统的工艺流程见图1。
图1 窑炉系统工艺流程
本着提高入窑分解率的原则,分解炉出口温度及C5出口温度参数控制范围定为870~880℃,特别是在煤粉细度调整后,C5出口温度在870℃左右,炉内温度相对在880℃。加之,MSP分解炉的特点,一是双喷腾效应,促使物料与热气流再次混合;二是出料管道的延长(22.169m)进而延长了物料在炉内的停留时间。因此,物料入窑分解率较理想,最高时达99.72%。此种状况下,窑头用煤仅为1.4~2.2t/h,而分解炉用煤量却在4.6~5.6t/h,出现了前后用煤1∶4。提高入窑分解率,减轻窑头热负荷,按理说是趋于良性发展,但在我厂却暴露出一些问题:
1)MF均化库均化效果受料位影响较大,料位高时能达5.2,料位低时仅为2.1,且时常出现出磨CaO与入窑CaO合格率倒挂现象,生料成分波动大,炉系统温度偏高控制,突遇软料易堵塞。
2)窑尾过渡带缩短,浮窑皮较重,物料在窑内几乎不再发生CaCO3分解吸热反应,尾温近1100℃,液相提前出现。窑尾经常有结圈,影响窑内通风,进而影响熟料产质量,此段时间,台时产量最高42t/h。
3)高温闸板处极易结皮,每30~60min就要清理1次。物料温度高,加之硫、碱等有害成分循环富集,易提前产生大量液相,结堵高温闸板及窑尾斜坡。
4)分解炉锥部结皮较重,清理出厚达15cm左右有黑、黄、褐几层不同颜色的硬质结皮,取样分析结果见表3。
Loss |
CaO |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
MgO |
0.795 |
36.99 |
31.98 |
7.51 |
16.94 |
2.15 |
从表3看出,硅、铝含量略高,铁含量却高出正常2~3倍。由此判断,高温下含铁成分提前产生液相沉积粘结炉锥部,进而形成结皮。
针对上述现象,将炉内温度控制范围下调至835~855℃;正常投料量分解炉用煤3.8~4.2t/h,窑头用煤2.4~3.0t/h。此时,入窑分解率维持在90%上下。
3 风量的合理配用
中控操作曾追随大风大料的操作方法。生产中,高温风机全速运行,C1出口压力为-5.8kPa。因煤风罗茨风机选型偏大,煤风放风30%,一次风放风10%,相对提高了二次风用量,C1出口O2含量亦能维持合理范围3.5%~5.0%。正常投料量时,C1出口温度330~350℃。但高温风机长期满负荷运转,产生了严重的震动。曾有1个月,因高温风机超震停机时间177h,对正常生产影响很大。此时熟料热耗为3510.7kJ/kg。
后将液力偶合器开度降至50%,高温风机进口阀门开度在85%~95%,C1出口气体温度310~330℃,C1出口压力为-5.0kPa,也保证了物料在旋风筒及分解炉内充分悬浮预热。并通过关闭一次风放风,减少煤风放风量(放10%),保证了煤粉的充分燃烧,C1出口O2含量4.0%左右。调整后熟料热耗降至3121.3kJ/kg,仅此每月可节约原煤近460t,折合资金10万余元。
4 投料操作与提高窑速搭配
在窑内有主窑皮的情况下,点火投料或保温后升温投料,投料量40t/h,起步窑速1.2r/min,便于缓解初投时物料在窑后部的堆积,从而摊薄料层。同时,窑内剩余物料的尽快出窑对稳定窑头火焰、减轻爆燃也十分有利。在尾温上升的情况下,保持或略加料量,不断提窑速至2.4~2.6r/min,然后风、煤、料、窑速总体平衡提加。如此操作,窑系统稳定较快,与过去低窑速投料(0.4~0.5r/min起步)相比,恢复正常操作时间缩短2h左右,提高了熟料产量,且便于稳定系统热工制度,可操作性较强。
5 正常操作的参数控制
正常运行中,主控参数根据生产情况亦有不同程度的改变,见表4。
名称 |
控制范围 |
名称 |
控制范围 |
喂料量/(t/h) |
85~90 |
C5出口温度/℃ |
845±10 |
窑头煤/(t/h) |
2.4~3.0 |
炉出口温度/℃ |
845±10 |
分解炉煤/(t/h) |
3.8~4.2 |
C1出口负压/kPa |
5.0±0.2 |
窑速/(r/min) |
3.0~3.2 |
一室篦压/kPa |
5.5~6.0 |
C1出口温度/℃ |
310~330 |
炉锥负压/Pa |
100~200 |
三次风温/℃ |
≥750 |
尾部负压/Pa |
≤200 |
尾温/℃ |
1000±40 |
O2/% |
3.5~4.5 |
按照表1中的参数范围操作,回转窑产量得到大幅度的提高,系统稳定操作,日产1200t优质熟料。
6 SP窑的“薄料快烧”
出现非正常状况,有时还要被迫烧SP窑。若存在主窑皮,可改变过去的“厚料慢窑”煅烧方法,采用“薄料快烧”。具体操作:喷煤管置于0~400mm位置,外风阀门开度80%,内风阀门开度30%,投料时起步窑速2.0r/min左右,投料量30t/h,C1出口压力为-2.5kPa(较正常“厚料慢窑”C1出口压力为-2.2kPa略高,以提高物料热交换效率),窑头用煤4.0t/h,尾温下降时可短时加到4.5t/h。在保证窑尾温度上升或保持微小波动时,5~10min,窑速提到2.5~3.0r/min,从而保证物料在窑内分布均匀,料层偏薄控制。初投料时千万不要担心窜料而不敢提窑速,否则不仅达不到薄料煅烧的目的,还会出现窜料。
窑速不宜再提,以保证物料在窑内停留时间。正常运行下,喂料量45t/h,通过多次实际操作验证,“薄料快烧”能体现以下几个优点:
1)对生料成分波动适应性较强,对超出正常范围的高料或低料,也能保证煅烧质量良好。
2)操作简洁、灵活,在后圈严重、浮窑皮较重或主窑皮太厚时,采用这种操作,效果更佳,不但保住了熟料质量,对上述问题的解决也不乏是一种好的方法。
3)较“厚料慢窑”产量高3~4t/h,熟料强度比正常NSP窑熟料强度高。
当然也有不足之处,如热耗高,尾温高达1150℃,长时间运行窑皮薄蚀,易出现高温等等,且不适宜在新换砖无窑皮时操作。
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