用无烟煤点窑的加煤量控制经验

我公司2000t/d熟料100%采用无烟煤生产线于2002年7月12日凌晨5:30左右发生C5预热器堵料事件。这次堵料事件原因涉及到用无烟煤点窑，中控升温曲线的制定是否合理及加煤量的准确控制等问题。  

1　堵料前中控情况 

7月12日凌晨2:55中控投料，5:15岗位工检查C5锥部有点积料，5:29由于斜坡堵引起下料管堵，堵到C5翻板阀，6:36发现C5锥部有料。堵料前C5出口最高温度约1030℃、分解炉出口温度999℃、窑尾上升管道温度(T610-10)990℃。表1为投料至C5堵料时中控有关操作参数，从中控操作参数可看出，在投料前C5有较长时间的局部高温，且窑较长时间处于低喂料量。  

2　现场情况 

　　止料停窑后现场情况为:C5锥部至下料管没料，内部中间结拱。停机后清堵时发现C5锥部以上堵料，堵料不多，但很硬不易清堵，部分清出的料还在燃烧，在堵料中有1块长条形的厚约10～20cm的浇注料(可能是从C4预热器平管段掉下)。 

3　事故分析 

　　上述现象说明，堵料前在窑尾至C4预热器内部曾出现局部的高温，甚至可能有部分的煤粉直接在该处粘壁燃烧。分析原因可能是: 
　　

1)升温速率要求过快。升温中窑头的煤不完全燃烧跑至窑尾及C5筒内燃烧，甚至直接沉积在该处。由于我厂窑内新换砖33m，升温前窑内无窑皮，升温中筒体向外散热速率极快，在窑头喷油量最大(1000kg/h)的情况下，升温速率仍达不到升温要求，在T610-10(因窑尾比色高温计不准且无法投入使用，故以窑尾上升烟道温度作为升温参数)仅410℃左右便提前喷煤(原定达500℃时喷煤)，后又因升温速率达不到升温要求，窑头逐步加大喂煤量，而我厂无烟煤着火温度在650℃以上，比一般烟煤高得多。在T610-10温度较低时开始喷煤进行油煤混燃，后又因赶温度窑头逐步多加煤，致使火焰频繁熄灭，7月11日:50在窑头喂煤量0.9t/h情况下，窑头借助于火把助燃，火焰才基本正常。人工点火助燃自11:50后就一直进行，否则火就极易熄灭或黑火头极长，火焰一阵亮一阵暗，窑头仍有部分煤粉不能完全燃烧，原定升温时间28h(原定升温曲线见图1)，但实际升温到投料时间约33h。主要原因有:①当油量加大到700kg/h以上时，内外风压由14和11kPa调至9和10kPa时，火易熄灭，后内外风调至15和14.5kPa，火焰正常。②T610-10从350℃升至410℃窑头喂煤时，油量已升至最大，由于空窑新换砖筒体散热快，致使温度升不上。③油煤混燃后，火焰极易熄灭。 
　　 




　　图1　中控原定升温曲线 

　　2)喷煤后，在窑头温度不实、煤粉无法完全燃烧的情况下，加煤速率偏快，致使大量煤粉跑至C5筒内燃烧，喷煤后由于黑火头太长，火焰易熄灭，即使窑头火把助燃，火焰也一阵亮一阵暗。这表明喷煤后，在窑内温度不高，煤粉无法完全燃烧，还原气氛严重的情况下，窑头又错误地逐步加大喂煤量，致使温度升不上且煤粉大量跑至窑尾燃烧。表2、表3分别为7月11～12日和14日2次升温中相关参数。  

 

从表2、表3对比分析可看出，①从喷煤到投料时间，堵料前约20h，堵料后约19h，基本相同。②表2总用煤量19.45t，平均0.97t/h。表3总用煤量14.43t，平均0.76t/h，可见重新升温用煤量较堵料前合理，也与过去升温时的用煤量较符合。③7月14日3:00～8:00用煤量偏大，温度也未升上去。从实际生产中火易熄灭也说明了在刚开始喂煤且窑头温度不高的情况下，错误加大窑头喂煤量，使窑内还原气氛加重，又反过来影响升温速度。而9:00后，因窑头减煤，使窑头火焰正常，整体升温速度反而提高，且没有出现熄灭现象。④表2投料前8h用煤总量10.5t，平均1.3t/h，平均升温17.6℃/h；表3投料前8h用煤总量7.78t，平均0.97t/h，平均升温36℃/h。说明表2在投料前煤量偏大，煤粉根本没燃烧完全。这也是造成堵料的一个原因。 
　　

3)升温过程中，摄像头无法看清火焰(因换用国产摄像头，光圈没法调，在温度低时摄像头图像很暗，甚至看不清楚)，且窑尾气体分析仪无法投入使用，造成操作员无法判断窑内火焰是否正常，是否存在不完全燃烧，致使产生某些错误操作(如窑头用煤量偏大)。 
　　

4)分解炉喂煤秤计量产生严重偏差，实际值比显示值大得多。7月14日中班投料时分解炉喂煤量4.5t/h，窑头喂煤量0.7t/h(炉窑喂煤量为中控设定值)，窑头喷油量1000kg/h，预热器出口CO含量严重超标，C1出口CO含量9999×10-6(最大量程)、窑尾电除尘器出口CO>1.0%(最大量程)，C5出口及分解炉出口温度严重超高。7月15日2:00后分解炉喂煤量降至3.4t/h，窑头喂煤量3.4t/h(炉窑喂煤量为中控设定值)，喂料量128t/h，窑况正常且预热器出口CO含量在正常范围(正常生产期间生料喂料量128t/h时，分解炉实际喂煤量约7.3t/h，窑头实际喂煤量3.4t/h)。煤磨停机后从煤粉仓标定分解炉实际用煤量为7.3t/h左右，而在7月12日C5堵料前分解炉喂煤量远大于3.4t/h，最高达4.9t/h，且长时间在低喂料量下运行(从表1可见)。操作员在短时间内且窑况仍不稳定的情况下根本无法判断分解炉煤秤偏差如此大。从实际堵料前C5出口、分解炉出口、窑尾上升烟道等温度超高也说明了分解炉用煤量严重偏大，是造成C5堵料的根本原因。 

4　小结 

1)采用无烟煤作燃料煅烧的生产线在升温时应特别注意窑头煤的完全燃烧，切忌为单纯提高升温速率而在窑头煤无法完全燃烧(即黑火头过长甚至火焰易熄灭)的情况下，加大窑头喂煤量。 
　　

2)在升温曲线的制定上不宜时间过短，应该充分考虑到无烟煤着火点高且不易燃烧的特点。我厂在没换砖或小部分换砖的情况下升温时间一般均在24～30h，大面积或全部换砖情况下升温时间一般均在35～40h。 
　　

3)在操作中若碰到仪表参数不准，操作员必须借助经验及根据相关仪表参数来及时判断，以做出调整措施。如对于分解炉喂煤秤严重不准，喂煤量可根据分解炉和C5出口温度及预热器出口CO含量来判断，在煤磨停机情况下也可对分解炉煤粉仓仓重标定来判断。 
　　

4)在投料中，过渡时间(即到正常喂料的时间)应尽可能缩短，减少故障发生的几率。同时在投料过程中应及时对相关参数进行调整，切忌C5出口、分解炉出口及窑尾上升烟道等处温度长时间处于高温状态，以防止预热器堵料及窑尾设备掉浇注料的事故发生。