Φ3×60米余熱發(fā)電回轉(zhuǎn)窯綜合改造

一、完善生料供給系統(tǒng)

(一)提高生料均化效果

　　新建三座生料庫(kù)裝有全套的氣動(dòng)攪拌系統(tǒng)，但一直到1986年氣動(dòng)攪拌系統(tǒng)未能利用，僅僅依靠簡(jiǎn)單的機(jī)械拌合，使入窯生料成分波動(dòng)很大，是造成余熱發(fā)電回轉(zhuǎn)窯后結(jié)圈相當(dāng)頻繁的主要原因之一，每年用于清除結(jié)圈的時(shí)間為1000多小時(shí)；且為了最大限度地減少每次清除結(jié)圈停機(jī)時(shí)間，工人在高溫下操作，工作條件極為艱苦，直接影響著余熱發(fā)電回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)質(zhì)量、消耗和長(zhǎng)期安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　氣動(dòng)攪拌系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題，是利用0.294兆帕的壓縮空氣作動(dòng)力，因充氣壓力不足，起不到攪拌作用。雖然在管理制度及庫(kù)底卸料裝置上采取補(bǔ)救措施，但未能取得實(shí)際效果。按一般設(shè)計(jì)參考資料規(guī)定，直徑6米，裝料高度7.5～8米的庫(kù)，風(fēng)壓可為0.294兆帕，可是新建生料庫(kù)實(shí)際直徑卻為6.2米，裝料高度11米以上，庫(kù)容增大104米3；同時(shí)，因?yàn)闆](méi)有烘干設(shè)施，庫(kù)中生料含水率高，單位容重增大。經(jīng)計(jì)算，改為用于單倉(cāng)泵0.785兆帕的壓縮空氣作為氣源吹送，結(jié)果生料粉呈懸浮狀態(tài)，提高了生料的均化效果，其碳酸鈣合格率由45%提高到65%。

(二)改進(jìn)生料供給工藝路線

　　按原來(lái)設(shè)計(jì)是用兩臺(tái)生料閉路烘干磨，磨制一種成分的生料，同時(shí)供給余熱發(fā)電回轉(zhuǎn)窯和機(jī)械化立窯。因窯型不同，煅燒方法、操作程序、生料成分要求也不盡相同，給熟料煅燒帶來(lái)一系列的問(wèn)題。但因氣動(dòng)攪拌系統(tǒng)作用的發(fā)揮，可適當(dāng)減少機(jī)械拌合，改為用兩臺(tái)生料磨分別磨制兩種窯型所需不同成分的生料和設(shè)置兩條獨(dú)立的供給路線提供了先決條件，并實(shí)施成功，大大改善了兩種窯型的煅燒條件。

(三)庫(kù)底卸料裝置的改進(jìn)

　　生料庫(kù)庫(kù)底卸料原為氣動(dòng)，在實(shí)際操作中難以控制流量，有時(shí)甚至因下料量過(guò)大，使生料輸送絞刀超負(fù)荷運(yùn)行。后來(lái)自行設(shè)計(jì)了單管差動(dòng)螺旋，即用氣動(dòng)下料，絞刀控制流量，取得了較好的效果。

二、改進(jìn)工藝操作條件

(一)窯頭的改進(jìn)

　　1.改進(jìn)活動(dòng)窯頭耐火磚的砌筑方法。為了改善工人的操作條件，原設(shè)計(jì)在窯頭看火觀察臺(tái)上設(shè)置了降溫隔離水箱，可是溫度還高。經(jīng)把活動(dòng)窯頭內(nèi)襯耐火磚砌筑改為弧形拱頂和加厚保溫層，這樣就減少了二次風(fēng)渦流和散熱損失，大大降低了操作臺(tái)的環(huán)境溫度，使之可以拆除降溫隔離水箱，節(jié)約了用水。

　　2.縮短活動(dòng)窯頭。原來(lái)噴煤管處向外大量的噴射煙火，每班排灰量100多千克，使操作室、控制室煙塵彌漫，工人的工作條件很差。其主要原因是二次風(fēng)口在窯的軸線方向尺寸過(guò)小，且活動(dòng)窯頭偏移二次風(fēng)口一端，顯得活動(dòng)窯頭過(guò)長(zhǎng)，造成二次風(fēng)倒流，形成正壓操作。經(jīng)把活動(dòng)窯頭縮短45厘米，使噴排煙火的問(wèn)題得到了較完善的解決。

　　3.擴(kuò)大二次風(fēng)入口。回轉(zhuǎn)窯投入運(yùn)行以來(lái)，窯內(nèi)渾濁不清，難以準(zhǔn)確地判斷窯情和實(shí)施有效的操作，主要原因是二次風(fēng)速過(guò)大。但要擴(kuò)大二次風(fēng)道截面積，卻存在著很多問(wèn)題，譬如，原混凝土構(gòu)件要清除重新澆灌，單筒冷卻機(jī)進(jìn)料端要縮短等，難度較大，施工周期長(zhǎng)。所以，僅對(duì)二次風(fēng)入口進(jìn)行了擴(kuò)大，也取得了較好的效果。

(二)改用新的高溫耐火材料

　　1.回轉(zhuǎn)窯原來(lái)用的是普通磷酸鹽耐火磚，只運(yùn)行1400～2200小時(shí)便燒損更換，后改為鎂鉻耐火磚，一般可用5000多小時(shí)，周期最長(zhǎng)的為6288小時(shí)。

　　2.后窯口原為普通粘土耐火磚，燒損嚴(yán)重，更換頻繁，且生料易向冷煙室、余熱鍋爐飄逸。這樣，一方面加大了窯尾設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷；另一方面使生料喂入量也難以控制。后用水泥、廢耐火磚、金屬鐵屑、細(xì)鋼筋等材料壓制成耐熱混凝土耐火磚可使用8800小時(shí)以上。

　　3.窯尾生料下料管材質(zhì)原為生鐵，使用壽命短，易彎曲斷裂，后改為耐熱鋼板卷制，可使用8900小時(shí)以上。

(三)噴煤管的改進(jìn)

　　原裝噴煤管口徑185毫米，導(dǎo)管長(zhǎng)度200毫米，拔梢長(zhǎng)度600毫米，斜角3度多。在使用中發(fā)現(xiàn)，一次風(fēng)口出口風(fēng)速過(guò)高，火焰細(xì)小，黑火頭太長(zhǎng)，噴煤量小加不上去。后來(lái)用調(diào)試風(fēng)壓的方法，也沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的效果。經(jīng)幾次改進(jìn)，現(xiàn)噴煤管口徑為220毫米，導(dǎo)管長(zhǎng)度150毫米，拔梢長(zhǎng)度200毫米，斜角4度多，一次風(fēng)壓穩(wěn)定在200～240毫米水柱，保持了較合理的火焰形狀和黑火頭長(zhǎng)度。

三、完善監(jiān)測(cè)控制設(shè)施

(一)主要運(yùn)行參數(shù)的同步監(jiān)測(cè)控制

　　過(guò)去窯體回轉(zhuǎn)速度、生料喂入量、煤粉噴入量主要運(yùn)行參數(shù)完全是憑經(jīng)驗(yàn)單機(jī)進(jìn)行操作的，難以做到準(zhǔn)確的、協(xié)調(diào)的配合，后來(lái)安裝了同步監(jiān)測(cè)控制顯示裝置。

(二)一次風(fēng)的監(jiān)測(cè)控制

　　為了減少窯內(nèi)熱損失，加快煤粉燃燒速度，增加火焰溫度，一是把用于煤磨機(jī)熱風(fēng)爐的熱風(fēng)直接作為一次風(fēng)使用；同時(shí)用調(diào)整風(fēng)機(jī)旁路冷風(fēng)量的大小來(lái)控制一次風(fēng)溫為100～120℃，保證煤粉不致爆燃；二是在一次熱風(fēng)管上安裝了電動(dòng)執(zhí)行器和風(fēng)閥開(kāi)度顯示裝置。

(三)二次風(fēng)的監(jiān)測(cè)控制

　　在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，引風(fēng)機(jī)開(kāi)度僅為30%左右，窯內(nèi)出現(xiàn)正壓操作。致使煤粒還沒(méi)有完全燃燒就沉降到物料上，在缺氧的條件下，繼續(xù)燃燒，形成了較多的還原料，過(guò)早的不均勻出現(xiàn)液相而導(dǎo)致窯皮過(guò)長(zhǎng)；加之窯內(nèi)渾濁不清，使窯情出現(xiàn)惡性循環(huán)，后來(lái)逐步認(rèn)識(shí)到，煤粒需要有一定的懸浮時(shí)間才能較完全的燃燒，經(jīng)一段時(shí)間的摸索，把引風(fēng)機(jī)開(kāi)度穩(wěn)定在60%左右，控制窯皮長(zhǎng)度10～12米為佳。

(四)窯尾負(fù)壓的監(jiān)測(cè)控制

　　在生產(chǎn)中當(dāng)引風(fēng)機(jī)抽力未變時(shí)，是根據(jù)窯尾負(fù)壓的大小和變化來(lái)判斷窯內(nèi)情況的，也就是說(shuō)窯尾一定要實(shí)現(xiàn)負(fù)壓操作，然而在實(shí)際運(yùn)行中卻出現(xiàn)正壓。究其主要原因是冷煙室出口截面積較大，廢氣流速過(guò)小。于是，適當(dāng)減少了冷煙室出口截面積，加快煙氣流速，形成了比較合理的10～15毫米水柱的負(fù)壓；并設(shè)計(jì)安裝了真空傳感裝置，把窯尾的負(fù)壓數(shù)值直接顯示在窯頭控制盤上。

(五)窯體表面溫度的監(jiān)測(cè)

　　為了及時(shí)而準(zhǔn)確地掌握燒成、放熱反應(yīng)帶的窯體表面溫度，保護(hù)筒體避免紅窯變形，安裝了紅外線掃描測(cè)溫裝置，使窯體溫度控制在350℃左右，超過(guò)這一溫度可自動(dòng)報(bào)警，便于有效地調(diào)整控制窯溫。

四、余熱鍋爐的改進(jìn)

　　為了有效的利用回轉(zhuǎn)窯水泥熟料煅燒所產(chǎn)生的廢氣熱量，選配了一臺(tái)蒸發(fā)量20噸/時(shí)，蒸汽壓力2.45兆帕，過(guò)熱蒸汽溫度400℃的余熱鍋爐，供汽輪發(fā)電機(jī)生產(chǎn)電力，但在以后的運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了三個(gè)主要問(wèn)題，并針對(duì)性地進(jìn)行了改進(jìn)。

　　1.爐墻砌筑方法的改進(jìn)。爐墻內(nèi)襯耐火磚曾幾次倒塌，最大受損面積為大于30米2，造成熱損失較大和不正常的操作條件。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析，主要原因是外層紅磚與內(nèi)襯耐火磚之間填充5.2厘米厚的石棉粉，隔熱縫過(guò)大；且又每砌10層每隔10塊磚僅壓一塊28厘米長(zhǎng)的耐火磚，使得兩層磚之間拉力不夠；另一方面，余熱鍋爐雖為負(fù)壓操作，但因負(fù)壓大小的變化，使?fàn)t墻經(jīng)常處在擴(kuò)張與收縮的交變過(guò)程中，這就更加劇了爐墻的倒塌。后來(lái)改用37厘米長(zhǎng)的耐火磚作壓塊，同時(shí)每砌10層壓一層，這就大大增加了爐墻的強(qiáng)度。

　　2.減溫器的改進(jìn)。因減溫器的聯(lián)箱長(zhǎng)期處在高溫狀態(tài)下運(yùn)行和在4噸多過(guò)熱管的重力作用下，彎曲變形嚴(yán)重，產(chǎn)生疲勞裂紋，導(dǎo)致漏水，若購(gòu)買新減溫器，不僅增加費(fèi)用開(kāi)支，更主要的是往返訂貨時(shí)間也不允許。我們對(duì)減溫器聯(lián)箱采取了大面積(230×1100厘米)挖補(bǔ)修理和增設(shè)了隔熱層，以使聯(lián)箱工作溫度不致超標(biāo)，并加強(qiáng)支護(hù)，減少聯(lián)箱變形。

　　3.更新改進(jìn)過(guò)熱管。因過(guò)熱管彎曲變形，交叉錯(cuò)綜，使三臺(tái)吹灰器不能正常操作，過(guò)熱管掛灰嚴(yán)重；同時(shí)因卸灰口少，排放不及時(shí)，又造成積灰，引起煙氣流暢不通，直接影響到回轉(zhuǎn)窯煅燒制度的穩(wěn)定。后來(lái)對(duì)過(guò)熱管進(jìn)行了改進(jìn)，使其受熱后有伸長(zhǎng)之余地，并增設(shè)了卸灰口，減少了積灰，提高了余熱鍋爐的熱效率。

　　綜上所述，近年來(lái)經(jīng)過(guò)對(duì)φ3×60米余熱發(fā)電回轉(zhuǎn)窯的綜合改造，取得了顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，解決了結(jié)圈問(wèn)題，窯運(yùn)轉(zhuǎn)率由73%提高到87%；臺(tái)時(shí)產(chǎn)量由8.23噸提高到11噸以上；熟料標(biāo)號(hào)由532號(hào)提高到587號(hào)，水泥優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品率達(dá)100%；年利用余熱發(fā)電由500萬(wàn)千瓦小時(shí)提高到630萬(wàn)千瓦小時(shí)，噸熟料燒成標(biāo)準(zhǔn)煤耗由213千克下降到195千克。