煤磨熱風爐煅燒混合煤的嘗試

1998年我廠為3號回轉窯和分解爐燒無煙煤而新配套4號無煙煤煤粉制備系統(tǒng)。為保證烘干的需要，在煤磨旁邊也同時建造了一個燒煙煤的熱風爐。為降低土建投資，煤粉制備系統(tǒng)利用了原拆除的立窯系統(tǒng)廠房，熱風爐用的煙煤需從約200m遠的2號煙煤制備系統(tǒng)，利用1臺功率為110kW、20m3空壓機通過1臺Φ1000mm×4300mm單倉泵送至熱風爐煙煤粉倉。煤粉輸送距離遠、耗氣量大，加重了回轉反吹袋式除塵器的收塵負荷。并且輸送過程中煤粉經(jīng)氣化，處于懸浮狀態(tài)，煙煤粉篩余>12%、水分>2%，粗濕易堵，下煤量難以控制，穩(wěn)定性差，熱風爐的風溫難以控制，直接影響了煤磨的產(chǎn)質量。  
　　
我廠3號窯分解爐燒混合煤(無煙煤與煙煤比例為7∶3)，其煤粉倉與熱風爐煤粉倉僅相隔0.5m，2001年3月我們對熱風爐燒混合煤進行了嘗試。  

1　可行性分析 

　　 
1.1　混合煤的可燃性分析 
　　
混合煤著火溫度約450～600℃；揮發(fā)分>8%、灰分<18%、煤粉篩余<5.0%和水分<3.5%。我廠在立波爾窯上燒無煙煤已取得了成功，而熱風爐基本具備了立波爾窯上的條件。 

1.2　混合煤的流動性測試 
　　
流動性好將保證給煤穩(wěn)定。在煤粉篩余<5.0%和水分<3.5%的條件下，經(jīng)測試，混合煤粉的自然堆積角約為29°，當其堆積角>45°時具有較好的流動性。 

1.3　現(xiàn)場工藝技術及操作條件分析 
　　
3號窯分解爐用的混合煤粉可直接用1根溜管送至熱風爐煤粉倉，由于該煤粉的篩余<3.0%，比立波爾窯上用的煤粉要細，理論上有更好的可燃性，工藝技術條件基本具備。 

2　工藝及設備改進 

　　熱風爐供煤系統(tǒng)工藝改進前后見圖1。 
　　 

圖1　熱風爐供煤系統(tǒng)工藝流程 
　　1.給粉機雙向閥門；2.GF1.5型給粉機；3.離心風機9-19№4A；4.雙管螺運機；5.煤粉攪拌；6.荷重傳感器BHR-4；7.吹堵管；8.Φ200球閥；9.軟聯(lián)接接頭(1～6為改造前狀況；7～9為改造后增加) 

1)從分解爐煤粉倉接1根角度約為60°的溜管至熱風爐煤粉倉，為不影響分解爐煤粉倉的稱重計量，溜管中部將舊的滌綸收塵布袋用鐵絲扎緊作為軟聯(lián)接接頭，再安裝1個Φ200的球閥來控制關啟。 
　　
2)GF1.5型給粉機原輸送煙煤時下煤就不易控制，給粉機的電動機為Y112M-6/2.2kW，用變頻器控制。由于下料不穩(wěn)，電動機時而在高頻運行，時而在低頻運行，若長時間在低頻運行，經(jīng)常造成給粉機跳停，影響熱風爐的正常運行?；旌厦悍塾懈玫牧鲃有裕o煤量將更大，為保證給粉機的正常運行，將給粉機電動機改為Y132S-8/2.2kW，保證電動機在變頻器安全運行頻率運行。 
　　
3)因煙煤易堵難以輸送，投產(chǎn)之初已將原9-19№4A/3kW，Q=1410m3/h、P=3500Pa風機更換為9-19№5A/7.5kW，Q=3160m3/h、P=5300Pa風機，增加風量及風壓?；旌厦旱闹瘘c高，其完全燃燒需時間長，更有必要加大風量與風速來保證其完全燃燒，并在進風口加裝調節(jié)用閥門以調節(jié)風量。 

3　調試運行 

　　 
3.1　初期點火 
　　往熱風爐煤粉倉送部分煙煤，先以煙煤助燃升溫，在煙煤倉即將燒空時，開啟從分解爐煤粉倉接的溜管球閥，調節(jié)給粉機的給煤量，逐漸過渡到煅燒混合煤。 
3.2　暴露出的問題 
　　
1)熱風爐正常出口溫度控制在650℃?；旌厦涸谕耆紵?，隨著加煤量的細微調整，熱風爐的出口溫度急劇升高至900℃以上，造成爐溫太高。 
　　
2)當供風不足時，熱風爐混合室無法形成良好的火焰形狀，此時煤粉在燃燒室內不完全燃燒，形成較多的爐渣。 
　　
3)當煤粉水分過大時，其燃燒更不完全，形成較多的爐渣，造成煤粉的浪費。并且水分大流動性極差，易結堵。 

3.3　采取措施 
　　
1)在煤粉過細時，只要細調變頻器的頻率即會造成給粉機給粉的較大波動，難以控制。后通過關小給粉機上的閥門開度，即減少下料口的面積，可實現(xiàn)喂煤的穩(wěn)定性，保證爐溫。 
　　
2)經(jīng)常觀察熱風爐燃燒器火焰的形狀，調節(jié)給粉機鼓風機的進風閥門，保證煤粉在熱風爐內完全燃燒。 
　　
3)嚴格控制煤粉的水分。在溜管上部接一吹氣管進行吹堵，同時在熱風爐煤粉倉下側安裝一電振器，保證煤粉在溜管內的暢通。 
　　
通過一段時間的調整，混合煤在熱風爐上的試燒取得了成功，實踐證明，燒混合煤比煙煤更易控制，用煤量還少。 

4　收塵工藝改造 

在4號煤磨制備系統(tǒng)中，所有輸送設備的收塵均靠1臺反吹袋式除塵器。考慮到收下的煤塵粗、水分較大，不敢將其送入分解爐煅燒，而送入窯內煅燒又受到廠房的限制，當時唯一的出路是將其通過提升機進原煤倉，經(jīng)磨頭圓盤秤送入磨內粉磨，這樣又造成二次揚塵。 
　　
熱風爐燒混合煤后，在不影響輸送工藝的前提下，在收塵煤倉下加裝1臺給粉機，將熱風爐煤粉倉下的風機后移，兩臺給粉機共用該風機，給粉機用變頻器通過切換開關進行切換共用(見圖2)，將收塵煤粉送入熱風爐燒。在收塵煤粉燒完后，使用熱風爐煤粉倉中混合煤。不但收塵煤在熱風爐可燒，而且下煤量更易控制，爐溫穩(wěn)定。 
　　 

5　試燒操作體會 

　　
1)嚴格控制水分，保證煤粉較好的流動性及完全燃燒，減少用煤量及少形成爐渣。 
　　
2)在保證爐溫及煤粉完全燃燒的前提下，盡量關小給粉機風機的開度，節(jié)約用煤。 
　　
3)點火初期先關閉入煤磨熱風蝶閥，等爐溫正常后逐漸加大蝶閥開度。 
　　
4)在爐溫超高時，一是減少下煤量，二是打開爐門進冷風進行調節(jié)。 
　　
5)雖然收下的煤粉粗和水分大，但從嘗試結果證明效果更好，爐溫更穩(wěn)定，燃燒形成的爐渣更少。說明我們對無煙煤的認識還不足，制備的煤粉水分、細度等指標控制范圍有待于進一步的嘗試和摸索。 
　　
6)原設計的熱風爐燃燒器是用來燒煙煤的，我廠已委托南京院對其進行改進。同時將其推廣到原料烘干中卸磨熱風爐的試燒。 

6　效益 

　　
1)基本免去用單倉泵送煙煤，減輕了除塵器的收塵負荷，提高了收塵效率。 
　　
2)減少了煤粉的二次揚塵，改善了煤粉制備系統(tǒng)的環(huán)境。 
　　
3)基本擺脫了依靠單倉泵送煤，完全自給自足，緩解了生產(chǎn)壓力，提高了設備的運轉率。 
　　
4)不用單倉泵送煙煤，減少了用電成本。 
　　
5)目前煙煤、無煙煤的差價是90元/t，用混合煤，降低了生產(chǎn)成本。 
　　
6)收下的煤粉直接送入熱風爐燃燒，相對提高了煤磨的產(chǎn)量，節(jié)約了電耗。 
　　后3項經(jīng)濟效益合計，1年約降低成本11.5萬元。