云浮天山水泥公司應(yīng)用100%無煙煤生產(chǎn)線小結(jié)
2011-02-24 00:00
云浮天山水泥公司熟料生產(chǎn)線為南京院設(shè)計(jì)4.8×74m (五級雙系列旋風(fēng)預(yù)熱器帶管道分解爐) 5000噸/日產(chǎn)熟料生產(chǎn)線。根據(jù)廣東地區(qū)資源緊缺的現(xiàn)狀，公司在生產(chǎn)中選用無煙煤作為煅燒燃料。在使用無煙煤作為煅燒燃料初期，逐漸暴露了窯系統(tǒng)綜合的疑難問題：熟料黃心料、f-Cao合格率下降、主窯皮難以穩(wěn)定、副窯皮過長脫落頻繁，影響質(zhì)量、窯尾系統(tǒng)結(jié)皮嚴(yán)重、窯內(nèi)通風(fēng)差、產(chǎn)量低、最終導(dǎo)致被迫停窯清理結(jié)皮等系列問題，通過對窯系統(tǒng)問題的綜合判斷細(xì)化分析，采取相應(yīng)措施，逐漸適應(yīng)了應(yīng)用100%無煙煤作為煅燒燃料，目前云浮天山水泥公司窯投料量可穩(wěn)定390t/h-400 t/h，熟料28天抗壓強(qiáng)度平均為58MPa左右。
煤中揮發(fā)分含量小于10%的煤稱為無煙煤。由于無煙煤揮發(fā)分低，燃點(diǎn)高，燃燒速度慢，燃燼時間長屬于低反應(yīng)活性燃料，著火及燃燒均較困難，通常水泥回轉(zhuǎn)窯中較難著火燃燒和燃燼。
一、云浮天山系統(tǒng)配置簡介：
1. 由于云浮天山所用石灰石CaCO3、SiO2波動較大及云浮石灰石磨蝕性較大，為保證入原料磨生料成分穩(wěn)定及防止物料出現(xiàn)離析現(xiàn)象在設(shè)計(jì)時采用了兩種高低鈣石灰石配料。不設(shè)石灰石預(yù)均化堆場，高低鈣庫設(shè)計(jì)為2座Φ18×40m儲量：10000t/個儲期：4d。另在調(diào)配庫出口配置γ射線分析儀1臺規(guī)格：皮帶機(jī)帶寬1000mm ，皮帶機(jī)帶速max1.6m/s（ γ射線分析儀可對入磨物料進(jìn)行1次/分化學(xué)成分測定）以保障入磨物料化學(xué)成分的穩(wěn)定。
生料系統(tǒng)配置采用Atox50能力：400t/h輥式磨，燒成系統(tǒng)采用C5級雙系列旋風(fēng)預(yù)熱器帶管道分解爐，4.8×74m回轉(zhuǎn)窯、斜度：4％(正弦)，轉(zhuǎn)速：0.35-4.0r/min， NC-15Ⅱ煤粉燃燒器 、燃煤能力15t/h及NC-42310推動篦式冷卻機(jī)、篦床面積120.98 m2。因使用無煙煤煅燒該煤粉制備采用了Φ3.8×(7.25+3.5) m風(fēng)掃煤磨、能力40t/h，該生產(chǎn)線2006年3月一次點(diǎn)火成功并最終使用100 %無煙煤煅燒成功。
二、生產(chǎn)調(diào)試中處理的問題：
1. ATOX-50設(shè)計(jì)能力410t/h輥式磨，應(yīng)環(huán)保需要窯尾系統(tǒng)采用袋式收塵器。5、6月大布袋收塵器自動清灰不靈壓差大的問題，經(jīng)常導(dǎo)致立磨出口負(fù)壓波動大磨機(jī)震動跳停影響了磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量，在7月19日對袋收塵器震打、清灰裝置工作時間重新調(diào)整后現(xiàn)已可穩(wěn)定控制磨機(jī)的進(jìn)出口壓力。
2 . 云浮石灰石磨蝕性較大，石破磨損較快導(dǎo)致入立磨石灰石粒度不易達(dá)到設(shè)計(jì)要求。根據(jù)這一情況，加強(qiáng)了對石破的巡檢，發(fā)現(xiàn)石灰石入磨粒度變化后及時對板錘進(jìn)行調(diào)整或更換目前對入磨石灰石粒度已基本在可控制指標(biāo)之內(nèi)。
3. 窯頭電收塵器入口溫度偏高，出篦冷機(jī)熟料溫度較高通過在入窯頭電收塵廢氣管道上增加安裝3支高壓水槍，更換高壓水泵以增加冷卻效果現(xiàn)可有效控制入窯頭電場廢氣溫度。
4. 均化庫均化效果不好， 通過對均化庫下電磁閥重新更換與各區(qū)下料時間的調(diào)整及充氣壓力的控制徹底解決了均化庫均化效果不好的問題，現(xiàn)入窯生料合格率≥90%。
三、使用煙煤、混合煤和無煙煤時熟料產(chǎn)質(zhì)量的情況
1. 3月到9月使用煙煤及混合煤熟料產(chǎn)質(zhì)量情況
為盡快使窯系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求：調(diào)試階段采用了煙煤煅燒。在煙煤試燒情況較好的基礎(chǔ)上逐步增加無煙煤的使用量，這段時間由于受設(shè)備及電器停車較多的影響，運(yùn)轉(zhuǎn)率偏低。但是在使用煙煤及混合煤的時候，窯的產(chǎn)量較高，熟料質(zhì)量好(見表-1、表-2)。由表-2可知，這一時期生產(chǎn)的熟料KH值高、f-CaO小、熟料質(zhì)量較好，窯臺產(chǎn)較高。
2. 100%無煙煤煅燒窯系統(tǒng)出現(xiàn)的綜合疑難問題及分析和處理措施
為緩解資源緊張降低生產(chǎn)成本，盡快掌握系統(tǒng)的適應(yīng)能力，暴露系統(tǒng)所存在的問題及縮短調(diào)試時間，四月十日直接試燒100%無煙煤(見表3、4)，隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時間的增加生產(chǎn)中逐漸暴露了窯系統(tǒng)綜合疑難問題，主要有：窯頭飛砂大、主窯皮難以穩(wěn)定、副窯皮過長長落頻繁f-Cao合格率下降、熟料有黃心、窯尾系統(tǒng)結(jié)皮嚴(yán)重、窯內(nèi)通風(fēng)差、產(chǎn)量低、最終導(dǎo)致被迫停窯清理結(jié)皮。
3. 四月份首次使用100%無煙煤煅燒窯產(chǎn)質(zhì)量下降的原應(yīng)分析
無煙煤揮發(fā)分低，燃點(diǎn)高，燃燒速度慢，燃燼時間長。我公司燃燒器調(diào)節(jié)范圍較窄，無法靈活調(diào)節(jié)燃燒器一次風(fēng)出口沖量增加煅燒熱力強(qiáng)度。導(dǎo)致煤粉脫節(jié)燃燒，燒成帶溫度不足，尾溫偏高(1150度左右)，部分未充分燃燒的煤粉在煙室和分解爐內(nèi)與物料混合提前產(chǎn)生液相粘附在縮口與錐部產(chǎn)生結(jié)皮，窯尾溫度的偏高使入窯物料溫度升高、碳酸鹽分解帶縮短，燃燒器調(diào)節(jié)范圍較窄。煅燒溫度、熱力強(qiáng)度的欠缺導(dǎo)致過渡帶延長。當(dāng)物料逐漸進(jìn)入燒成帶時，由于燒成溫度較低液相粘度不能快速下降，液湘量未及時大量生成。在物料中存有較多未結(jié)粒的細(xì)小顆粒，當(dāng)細(xì)小顆粒同結(jié)粒良好物料進(jìn)入篦冷機(jī)時，細(xì)小顆粒被來自篦冷機(jī)的高壓風(fēng)吹起形成飛砂。燒成帶熱力強(qiáng)度不足煅燒溫度的欠缺，導(dǎo)致燒成帶主窯皮疏松粘掛不牢。同樣熱力強(qiáng)度不足，煅燒溫度的欠缺，使煤粉碳粒子滯后燃燒造成燒成溫度后移使窯內(nèi)過渡帶產(chǎn)生副窯皮。同時，又因副窯皮屬于低溫粘掛的窯皮剝落較為頻繁導(dǎo)致了f-CaO合格率的下降和熟料質(zhì)量的下滑，并進(jìn)一步造成窯熱工制度的不穩(wěn)定。
4. 采取的措施
(1) 原煤質(zhì)量與出磨煤粉細(xì)度的控制
由于煤粉揮發(fā)份、熱值、灰份分別影響著火焰溫度，燃燒速度的快慢、燃燼時間長短及配料穩(wěn)定性故在選用燃料時嚴(yán)格控制進(jìn)廠燃料揮發(fā)份發(fā)≥5%、熱值≥5600Kcal/Kg、灰份≤29%、全硫≤0.8%，強(qiáng)化預(yù)均化作用并根據(jù)本廠燃燒設(shè)備特性調(diào)整出磨煤粉細(xì)度指標(biāo)<2% (0.08mm方孔篩篩余)。
(2) 燃燒器的調(diào)整
調(diào)整NC-15Ⅱ燃燒器內(nèi)風(fēng)開度由70%開至100%，外風(fēng)由100% 調(diào)至70%。以增加內(nèi)風(fēng)量，減少旋流風(fēng)噴射速度，縮短火焰長度，提高燒成帶溫度。
(3) 提高二、三次風(fēng)溫
控制篦冷機(jī)熱端料層厚度由4500Pa± 200到5000 Pa-5500 Pa，冷端料層4500 Pa ± 200以提高二、三次風(fēng)溫使煤粉的燃燒速度加快，燃燼時間縮短。
(4) 制訂合理的操作參數(shù)
煙室溫度：<1100度
分解爐出口：870±20 ℃
分解爐出口壓力：<950Pa
三次風(fēng)溫度： 850℃
一級出口壓力：5100 -5200 Pa左右
正常操作穩(wěn)定窯速：3.5-3.7r/min
熱端料層厚度：5000±200 Pa
冷端料層：4000±200 Pa
正常投料量：380t/h-400t/h
(5) 穩(wěn)定操作參數(shù): 統(tǒng)一操作思路 , 控制前后煤比例 , 強(qiáng)化系統(tǒng)的堵漏風(fēng)工作及結(jié)皮的清理工作。
四. 采取措施后應(yīng)用無煙煤煅燒熟料產(chǎn)質(zhì)量的情況
(1) 生料質(zhì)量看：生料質(zhì)量較好，合格率較高(見表-7)，KH都在合理的設(shè)定范圍。應(yīng)完全達(dá)到煅燒要求。從熟料KH合格率來看(見表-6)：物料都處在一個比較合理的煅燒范圍。
(2) 煤質(zhì)看，使用的原煤質(zhì)量較9月28日到10月9日和前期偏差，灰份高，熱值低、揮發(fā)份下降(見表-5)。
(3) 產(chǎn)量上看，我公司產(chǎn)量較前期有較大幅度的提高可穩(wěn)定日5600t左右。較前期提高約300-400t/d左右(見表-6)。綜上分析，熟料質(zhì)量的下降主要是由于臺產(chǎn)的大幅提高，導(dǎo)致窯內(nèi)煅燒負(fù)擔(dān)升高。公司燃燒器雖通過調(diào)整，但由于燃燒器本身調(diào)節(jié)范圍較窄，當(dāng)產(chǎn)量達(dá)到一定高度時窯內(nèi)煅燒溫度較難進(jìn)一步的提高，雖可適應(yīng)應(yīng)用100%無煙煤生產(chǎn)，但由于設(shè)備性能制約，產(chǎn)質(zhì)量的進(jìn)一步提高受到約束。
(4) 公司較其他應(yīng)用100%無煙煤生產(chǎn)廠家，煤質(zhì)揮發(fā)份略高但發(fā)熱量偏低，固定碳較低、灰分明顯高于其他廠家。通過采取以上措施，現(xiàn)成功應(yīng)用100%無煙煤燃料生產(chǎn)，窯系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率提高、窯系統(tǒng)熱工制度趨于合理穩(wěn)定，孰料產(chǎn)量大幅提高（表-6），今后對燃燒器進(jìn)一步改造處理后運(yùn)用100%無煙煤生產(chǎn)，熟料產(chǎn)質(zhì)量有望得到進(jìn)一步的提高。
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