2500T/D新型干法生產(chǎn)線投料失敗的原因分析及處理對(duì)策

　　我公司二線2500T/D新型干法水泥生產(chǎn)線于2007年8月一次投料成功，目前達(dá)到2700T/D。生產(chǎn)一直比較正常。雖然配料方案與一線1000T/D生產(chǎn)線相同，但沒有出現(xiàn)一線調(diào)試期間頻繁堵塞的現(xiàn)象。可就在2007年12月卻出現(xiàn)了一次較大的跑生料事故，中途由于窯頭滅火止料三次，累計(jì)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)30小時(shí)。在熱工制度尚未穩(wěn)定前，窯頭一直供油0.2MPa，又造成燒成帶主窯皮6—8m處大面積掉磚紅窯，被迫止料，更換10米直接結(jié)合鎂鉻磚。由于是非計(jì)劃停窯，耐火磚儲(chǔ)備不足，延誤時(shí)間。本次事故給我公司造成了不可估量的損失。在經(jīng)過認(rèn)真研究分析，通過一系列的參數(shù)調(diào)整之后，終于投料成功。現(xiàn)根據(jù)本次事故得到的教訓(xùn)加以總結(jié)，希望同行能在此問題上少走彎路，少受損失。 

表一  2500T/D生產(chǎn)線主機(jī)設(shè)備表 

　　一、原因分析 

　　1、煤質(zhì)差 

　　由于進(jìn)入冬季，各種原燃料的供應(yīng)發(fā)生困難，尤其是原煤，幾乎可以說是不論質(zhì)量的盡量購(gòu)進(jìn)，否則面臨斷煤的危險(xiǎn)。發(fā)生事故前后的煤粉全分析如表二。 

表二  煤粉工業(yè)全分析對(duì)比表 

　　煤粉燃燒的經(jīng)典理論認(rèn)為：煤粉受熱后首先被干燥，將所含水分排除，水分蒸發(fā)的過程是吸熱過程，必然導(dǎo)致環(huán)境溫度的下降，水分越高，用于干燥水分所用時(shí)間越長(zhǎng)。溫度升到500度時(shí)，揮發(fā)份開始逸出，當(dāng)揮發(fā)份遇到熾熱的空氣時(shí)便起火燃燒，生成氣態(tài)CO2和H2O，它們包裹在剩下的固定碳粒子周圍，固定碳粒子的燃燒，除了要有足夠的溫度外，還必須待空氣中的氧氣通過擴(kuò)散透過包圍在固定碳粒子周圍的氣膜，與固定碳粒接觸后才能燃燒。影響氣體向顆粒內(nèi)部擴(kuò)散的主要因素有：一是顆粒表面氣體的壓力和流速，表面壓力大，流速快，則容易擴(kuò)散，二是焦炭顆粒的透氣性，揮發(fā)份燃燒后的焦炭顆粒是多孔的，這些孔的存在使炭粒表面積增加，特別是穿透性的氣孔，能使氧氣進(jìn)入顆粒的內(nèi)部，焦炭粒子表面積的大小，還與煤粉的細(xì)度有關(guān)，煤粉越粗，比表面積越小，孔深且不易穿透，氧氣擴(kuò)散困難，因此要求炭粒不宜過大。焦炭粒子的氣孔率，與其灰分、水分、揮發(fā)份含量有關(guān)，水分蒸發(fā)、揮發(fā)份和表面碳燃燒后，保存下來的是一個(gè)多孔的灰分層，這種灰分層對(duì)空氣中的氧氣向顆粒內(nèi)部擴(kuò)散將產(chǎn)生很大的阻力，當(dāng)灰層厚度和密度增加時(shí)，氧氣的通過量和碳的燃燒量都會(huì)減少，其燃燒速率也會(huì)降低。而灰分層的厚度和密度與炭粒的大小和灰分含量有關(guān)，因此過粗的煤粉和灰分高的煤粉對(duì)燃燒是不利的。 

　　當(dāng)煤粉的水分增加時(shí)，其外在水分可以通過提高出磨氣體溫度來降低，而內(nèi)在水分需要在110℃左右才能蒸發(fā)，磨內(nèi)降低內(nèi)在水分含量是很困難的。從煤粉工業(yè)全分析對(duì)比數(shù)據(jù)顯示，我公司煤粉的燃燒特性發(fā)生了較大的變化，給操作造成了很大的困難。 

　　2、系統(tǒng)拉風(fēng)大 

　　在正常煤質(zhì)投料時(shí)，我們基本遵循以下操作方案（見表三）。拉風(fēng)小，預(yù)熱器系統(tǒng)風(fēng)速低，易造成物料短路，直接入C2—C4—分解爐造成塌料。因此投料之前，高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速720RPM，C1出口壓力達(dá)到—3500Pa，這種操作方法在煤質(zhì)較好，水分、灰分低，揮發(fā)分高、熱值高時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)。由于煤粉水分、灰分大幅度提高，對(duì)煤粉的燃燒產(chǎn)生較大的影響，燃盡率降低。在生料到達(dá)燒成帶之前，窯頭熱焓量很低，黑火頭無限拉長(zhǎng)，直至火焰被拉斷。造成燒成帶窯皮溫度低。跑生料嚴(yán)重。這種操作方法是行不通的。 

　　3、 窯速慢 

　　由于煤粉發(fā)熱量低，黑火頭長(zhǎng)，窯前火焰很難形成，煤粉不完全燃燒嚴(yán)重，燒成溫度難提起，窯電流只能維持在300A左右，窯速難以增加，否則電流很快下降，窯跑生料。這樣造成了惡性循環(huán)。窯速低，窯內(nèi)物料填充率高，換熱效率低，過渡帶預(yù)燒不好，燒成溫度更難提高。 

　　4、燃燒器調(diào)節(jié)不當(dāng) 

　　燃燒器軸流風(fēng)與旋流風(fēng)的風(fēng)壓比例沒有根據(jù)煤質(zhì)的變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，黑火頭很長(zhǎng)。雖然窯頭噴油油壓加大到0.4MPa，仍然無濟(jì)于事。 

　　二、采取措施 

　　1、調(diào)整燃燒器 
　　調(diào)整燃燒器軸流風(fēng)與旋流風(fēng)的風(fēng)壓比例為20/40,盡量使窯頭煤粉完全燃燒，縮短黑火頭長(zhǎng)度，軸向位置退至—300#。 

　　2、降低系統(tǒng)拉風(fēng) 
　　高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低為550RPM， C1出口壓力為—1500Pa左右，兼顧高溫風(fēng)機(jī)進(jìn)口溫度來調(diào)整冷風(fēng)閥開度，降低投料量至80t/h，減少分解爐的喂煤量，保證分解爐煤粉的充分燃燒，提高分解率。 

　　3、提高窯轉(zhuǎn)速 
　　當(dāng)從窯頭看火電視能夠看到火焰時(shí)，兼顧窯電流及窯尾溫度的變化，盡快提高窯速，使預(yù)燒充分的生料很快到達(dá)燒成帶，使窯燒成帶熱焓提高，溫度達(dá)到煤粉的著火點(diǎn)，火焰很快穩(wěn)定。 

表三  調(diào)整前后的系統(tǒng)參數(shù)對(duì)比 

　　三、結(jié)論 

　　通過以上調(diào)整，窯內(nèi)火焰順暢，黑火頭變短，燒成帶窯皮得以補(bǔ)掛，窯熱工制度穩(wěn)定。 

　　參考文獻(xiàn)： 
　　1、《一次投料失敗的原因分析》   張振旺   水泥   2006.09