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。
影响预分解窑熟料热耗的因素很多，如系统的保温性、燃烧器的先进性、生料的易烧性以及生产管理技术水平等，以上因素水泥企业已有所认识，这里笔者谈谈如何从最易被企业忽视的一些问题入手来降低熟料热耗。......
影响预分解窑熟料热耗的因素很多，如系统的保温性、燃烧器的先进性、生料的易烧性以及生产管理技术水平等，以上因素水泥企业已有所认识，这里笔者谈谈如何从最易被企业忽视的一些问题入手来降低熟料热耗。
1 努力降低预热器出口温度
1．1原因分析
笔者曾在GY厂发现，该厂预热器出口温度奇高，达480℃。该窑是从700t／d级改造至l 000t／d，改造过程中受预热器框架限制，连接管道只能从直径上放大，无法加长，改造后管道高径比偏小，物料不能充分吸热。改造前后管道尺寸见表l，各级筒出口温度见表2。
表1 改造前后各级连接管道尺寸
|
时间 |
C1～C2 |
C2～C3 |
C3～C4 | |||
|
直径×长度 |
高径比 |
直径×长度 |
高径比 |
直径×长度 |
高径比 | |
|
改造前 |
2160×ll740 |
5.44 |
2-1840×9650 |
5.24 |
2470×9810 |
3.94 |
|
改造后 |
2960×9310 |
3.14 |
2-2310×7226 |
3.13 |
3200×8525 |
2.66 |
表2 改造前后各级筒出口温度 ℃
|
时间 |
C1 |
C2 |
C3 |
C4 |
|
改造前 |
370 |
580 |
740 |
840 |
|
改造后 |
480 |
650 |
800 |
900 |
1．2措施
由于土建的限制，延长连接管道已不可能，要加强物料传热只能从加强物料分散入手，以弥补连接管道偏短所造成的不足。
1．2．1 改进预热器入料方式
由原来的单点入料改为两点割向入料，利用气力提升泵的风制造连接管道内的旋流效应，延长物料停留时间，延长传热时间，并能使物料充分分散，提高传热速度(见图l)。
图1 入料方式
改进后，C1～C2出口压差比改造前升高了50Pa，说明改造产生了一定效应。分析压差升高的原因，是C1～C2连接管道内和C1进口物料浓度增加所造成。C1出口废气温度与出料管物料温度差由改前的90℃降至25℃，说明改进后传热效率明显提高，这得益于物料停留时间及传热时间的延长和物料在管内充分分散。
将入料口由矩形改为喇叭形，缩短气料混合所需要的时间，为物料快速分散与气流混合创造有利条件(见图2)。改进前后有关参数见表3。
图2 入料口改进前后结构示意
表3 改进前后C2和C3出口及下料管温度 ℃
|
时间 |
C2出口 |
C2下料管 |
C3出口 |
C3下料管 |
|
改进前 |
650 |
605 |
800 |
750 |
|
改进后 |
630 |
610 |
780 |
765 |
由表3可见，改进后出口废气温度均有所降低，下料管物料温度均有所提高，废气温度与物料温度差减小。
1．2．3 合理控制系统总风量
扩能改造时所选用的高温风机偏大，加上系统未设置气体分析仪，所以操作上对总风量是否合理无从判断，操作工思想上较保守，总是以大风量来保证煤粉完全燃烧，后在预热器出口处安装了一台气体分析仪，根据C0、02含量大小控制高温风机转速。正常生产时C0含量控制范围为0.04％～0.08％，极限≤0.15％，02含量控制范围为3％～4％，以此参数为控制基准，正常生产情况下，高温风机转速由原来的1280r／min降至l l50r／min，系统总风量较原来下降10％，做到了风、煤的合理匹配。
1．3效果
通过以上改进，加上改进操作方法和减少过剩空气量等，C1出口温度由改进前480℃降至390℃。
2 提高二、三次风温度
为了提高二、三次风温度，篦冷机采用厚料层操作，一般一室料层在800mm左右较为适宜，一室篦下压力在5．0～5．5kPa范围内，料层既不宜太厚也不宜太薄。料层太厚则料层阻力增大，使冷却风供应量减少，导致窑炉风量不足；料层太薄则导致二、三次风温下降。很多水泥企业是根据篦下压力间接判断料层厚度，实际生产中熟料结粒情况也是影响篦下压力因素之一，因此生产操作中如出现熟料结粒变细小时，篦下压力应偏高控制，如出现熟料结粒变大时，篦下压力应偏低控制，以维持料层厚度的稳定。通过操作上的改进，正常情况下三次风温度由原来的750℃提高至850℃。
3 减少漏风量
水泥企业对漏风的危害都认识较深刻，但往往会忽略一些细节，对减少内漏风上要选用灵活可靠的翻板阀，阀板烧损后要及时更换。对减少外漏风要多使用空气炮，少使用压缩空气循环吹扫。对人孔门、捅堵孔盖等处要密封严。人孔门、捅堵孔盖等关闭好后用水玻璃拌上生料粉成泥状沿缝隙四周糊上即可，每打开一次则重新糊一次，这种方法对变形的孔盖等特别有效。
4 结束语
该厂通过降低预热器出口温度，熟料热耗下降228kJ／kg，通过提高二、三次风温度，熟料热耗下降137kJ／kg，通过减少漏风，减少过剩空气量，熟料热耗下降143kJ／kg，通过多途径努力，熟料热耗由4275kJ／kg降至3767kJ／kg。虽然指标仍较落后，但其降耗途径对其他企业仍有可借鉴之处。
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