4000t/d窯外分解窯煤粉供給系統(tǒng)的改造

由于煤粉具有易燃、易爆的特點(diǎn)，若在煤粉的制備、貯存、輸送和使用過程中處理不當(dāng)，既影響水泥熟料的煅燒又容易污染環(huán)境，甚至發(fā)生事故，造成人身傷亡和設(shè)備的損壞。因此，煤粉的制備、貯存及使用的可靠性和穩(wěn)定性，在水泥生產(chǎn)中具有十分重要的意義。冀東水泥廠第一條生產(chǎn)線的煤粉供給系統(tǒng)改造前，因煤粉倉(cāng)著火、結(jié)焦而引起的喂煤波動(dòng)現(xiàn)象極為嚴(yán)重，直接影響著回轉(zhuǎn)窯的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。為此，對(duì)煤粉供給系統(tǒng)進(jìn)行了較大規(guī)模的改造。  

1　煤粉供給系統(tǒng)存在的問題 

　　圖1為改造前煤粉供給系統(tǒng)。 
　　 




　　1.原煤倉(cāng)；2.圓盤喂料機(jī)；3.煤磨；4.旋風(fēng)除塵器；5.袋式除塵器；6.風(fēng)機(jī)；7.鎖風(fēng)下料器；8.煤粉倉(cāng)；9.皮帶秤；10.羅茨風(fēng)機(jī) 

1.1　煤粉倉(cāng) 
　　

煤粉倉(cāng)為混凝土結(jié)構(gòu)，既擔(dān)負(fù)著煤粉的貯存又擔(dān)負(fù)著將煤粉連續(xù)穩(wěn)定地喂入窯內(nèi)和分解爐內(nèi)的作用。因此，它的工作狀態(tài)的好壞，對(duì)水泥窯的煅燒和生料預(yù)分解以及熱工制度的穩(wěn)定起著重要作用。煤粉倉(cāng)的煤粉雖然經(jīng)過干燥，但仍有1%～2%的水分，當(dāng)其與溫度較低的倉(cāng)壁接觸就會(huì)冷凝、結(jié)露，形成約80～150mm厚的結(jié)皮，因而影響了煤粉在倉(cāng)內(nèi)的流動(dòng)性。隨著時(shí)間延長(zhǎng)和貯存量的變化，就會(huì)在局部出現(xiàn)煤粉的滯流或死角，引起煤粉在倉(cāng)內(nèi)自燃、著火、結(jié)焦，嚴(yán)重時(shí)有Φ1000mm×1500mm焦塊，從而進(jìn)一步惡化喂煤的穩(wěn)定性，出現(xiàn)大幅度的喂煤波動(dòng)，甚至出現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間不下煤的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響水泥窯的運(yùn)行，甚至被迫停窯清倉(cāng)。 

1.2　煤粉倉(cāng)上兩個(gè)入料口布置不合理 
　　

由圖1看出，從旋風(fēng)除塵器和袋式除塵器收下的煤粉分別進(jìn)入倉(cāng)內(nèi)，其中從旋風(fēng)除塵器收下的較粗的煤粉進(jìn)入中心入口，從袋式除塵器收下的較細(xì)煤粉進(jìn)入倉(cāng)邊的入口，因而粗細(xì)煤粉混合不均勻，即窯頭用煤過細(xì)，分解爐用煤過粗。這樣過細(xì)煤粉在窯頭燃燒時(shí)，火焰短粗，燃燒迅速，容易造成局部高溫?zé)龎母G皮。而進(jìn)入分解爐的粗煤粉則燃燒不完全，產(chǎn)生大量的CO氣體，造成C4出口的CO含量超過報(bào)警值，引起電除塵器跳閘，導(dǎo)致窯尾煙氣未經(jīng)除塵就排入大氣，造成物料損失和空氣污染。 

1.3　皮帶秤 
　　

裝在倉(cāng)底的2臺(tái)皮帶秤分別用于計(jì)量輸送到窯頭和分解爐的煤粉量，由于從煤粉倉(cāng)下來的物料不均勻、波動(dòng)較大，再加上長(zhǎng)時(shí)間的使用，計(jì)量精度下降，不能保證窯系統(tǒng)供煤的準(zhǔn)確性。 

1.4　回轉(zhuǎn)鎖風(fēng)閥 
　　

煤粉供給系統(tǒng)有4臺(tái)回轉(zhuǎn)鎖風(fēng)閥。由于倉(cāng)內(nèi)結(jié)焦、結(jié)塊，經(jīng)常造成回轉(zhuǎn)鎖風(fēng)閥卡壞而被迫停窯修理、更換。一般3個(gè)月就更換1次，每次更換約需8h，直接影響了窯的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。 

2　煤粉供給系統(tǒng)的改造 

　　圖2為改造后的煤粉供給系統(tǒng)。 
　　 



圖2　改造后煤粉供給系統(tǒng) 
　　1.原煤倉(cāng)；2.圓盤喂料機(jī)；3.煤磨；4.旋風(fēng)除塵器；5.袋式除塵器；6.風(fēng)機(jī)；7.螺旋輸送機(jī)；8.鎖風(fēng)下料器；9.舊煤粉倉(cāng)；10.新煤粉倉(cāng)；11.轉(zhuǎn)子秤；12.羅茨風(fēng)機(jī) 

2.1　煤粉倉(cāng)的改造 
　　

新系統(tǒng)設(shè)置兩座鋼倉(cāng)，上部為圓形結(jié)構(gòu)，倉(cāng)底為錐體。錐體外部有兩道環(huán)狀軟風(fēng)管，定時(shí)吹壓縮空氣，使煤粉流動(dòng)性好，避免了煤粉自燃、結(jié)皮、結(jié)焦現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)，入倉(cāng)煤粉可以任意調(diào)節(jié)，窯倉(cāng)、爐倉(cāng)既可同時(shí)入煤粉，又可任選一倉(cāng)入煤粉，并且入倉(cāng)煤粉比例可以任意調(diào)節(jié)，徹底改變了過去那種點(diǎn)火升溫時(shí)，分解爐側(cè)大量堆積煤粉的現(xiàn)象。 

2.2　除塵系統(tǒng)進(jìn)煤粉倉(cāng)入口位置的改進(jìn) 
　　

從圖2看出，旋風(fēng)除塵器及袋除塵器收集的煤粉通過一條可逆螺旋輸送機(jī)輸送入倉(cāng)，不僅使粗細(xì)煤粉均勻混合后，按實(shí)際需要送至各倉(cāng)，而且還能使老系統(tǒng)得以備用，簡(jiǎn)化了流程，提高了設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率，使用非常方便，解決了粗細(xì)煤粉混合不均勻且落料點(diǎn)不合理造成的影響。 

2.3　菲斯特轉(zhuǎn)子秤代替皮帶秤及回轉(zhuǎn)鎖風(fēng)閥 
　　

菲斯特轉(zhuǎn)子秤是機(jī)電一體化設(shè)備，集鎖風(fēng)、計(jì)量、喂煤為一體。它的計(jì)量精度高，喂料量十分均勻，波動(dòng)性小，大大減輕或基本避免了料倉(cāng)內(nèi)物料流動(dòng)性能改變或物料安全等因素而引起喂料量短周期的波動(dòng)。轉(zhuǎn)子秤喂料的長(zhǎng)周期精度高，短周期穩(wěn)定性好，有利于水泥窯和分解爐的煅燒操作與控制。同時(shí)由于菲斯特秤外殼有防爆裝置，密封很好，上下轉(zhuǎn)盤均為高耐磨材料制造，磨損少、鎖風(fēng)好，完全避免了跑風(fēng)跑煤粉現(xiàn)象，使煤粉不再污染環(huán)境，整機(jī)維護(hù)也簡(jiǎn)單方便。 

3　改造效果 

　　1)新煤粉倉(cāng)結(jié)構(gòu)合理，徹底改變了煤粉自燃、結(jié)皮、結(jié)焦現(xiàn)象，而且清倉(cāng)可以采用“卸空”方式，而不用進(jìn)入倉(cāng)內(nèi)人工清倉(cāng)。 
　　

2)煤粉倉(cāng)、轉(zhuǎn)子秤的下料溜子和吹風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備配置，使倉(cāng)底煤粉流態(tài)化，在溜子側(cè)壁上以自然狀態(tài)連續(xù)流入轉(zhuǎn)子秤，對(duì)喂煤量的穩(wěn)定控制創(chuàng)造了良好的條件，避免了因喂煤量的波動(dòng)造成的不良影響。此設(shè)計(jì)已被第二條生產(chǎn)線采用。 
　　

3)轉(zhuǎn)子秤的準(zhǔn)確計(jì)量和嚴(yán)密鎖風(fēng)，使得喂煤量準(zhǔn)確穩(wěn)定，有利于窯系統(tǒng)的管理及窯的優(yōu)化分析，操作簡(jiǎn)單，控制容易，對(duì)熱工制度的進(jìn)一步穩(wěn)定起到了重要的作用。 
　　

4)新系統(tǒng)的穩(wěn)定優(yōu)化了熱工制度，消除了因喂煤不穩(wěn)定而造成窯頭瞬時(shí)正壓的問題，進(jìn)一步優(yōu)化了窯頭火焰形狀，使得調(diào)節(jié)范圍增大。同時(shí)，降低了廢氣中的CO含量，電除塵跳閘次數(shù)大幅度減少，從而減少環(huán)境污染和生料的損失。 
　　

5)新系統(tǒng)電動(dòng)分料擋板操作靈活，可方便地控制爐倉(cāng)和窯倉(cāng)的煤粉量，這一控制方式的設(shè)計(jì)也被二線所借鑒。 
　　

6)新系統(tǒng)比原系統(tǒng)減少了回轉(zhuǎn)鎖風(fēng)閥等設(shè)備，故障點(diǎn)減少，從而維修工作量也大為減少。 
　　表1是改造前后有關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)比。  

4　應(yīng)注意的問題 

　　

1)羅茨風(fēng)機(jī)的噪音較大，在今后的設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)注意其隔音處理。 
　　

2)菲斯特轉(zhuǎn)子秤的控制系統(tǒng)復(fù)雜，應(yīng)當(dāng)配備好相關(guān)的技術(shù)人員，使設(shè)備達(dá)到最佳的運(yùn)行狀態(tài)。 
　　

總之，改造后的煤粉供給系統(tǒng)經(jīng)過三年多的運(yùn)行，實(shí)踐證明改造是成功的，徹底消除了過去供煤系統(tǒng)的隱患。