低挥发分煤在预分解窑上的应用
日产7000吨熟料预分解窑的分解炉设计精品
日产7000吨熟料预分解窑的分解炉设计精品熟料预分解窑（precalciner）是水泥生产中常用的设备之一，它是水泥窑系统中用来预分解熟料的设备。
预分解窑的主要作用是在水泥窑系统前段对熟料进行预煅烧，使其部分碳酸盐分解，释放出二氧化碳和其他有害气体，从而降低水泥窑系统尾气中的CO2排放量。
在熟料预分解窑中，熟料通过与燃烧气体的接触，发生预分解反应，其产品称为分解炉熟料。
分解炉熟料具有良好的火化性能，能够提高熟料煅烧的效果。
以下是针对7000吨熟料预分解窑的分解炉设计的详细描述：1.设备选型：根据7000吨熟料的生产需求，选用具有足够容量和高效性能的预分解窑设备。
预分解窑的主体结构由预分解炉筒和预煅器组成，内部设置有适当的燃烧器、分解料层和料层形成装置等。
2.炉筒设计：炉筒应具备良好的热交换性能，以保证燃料充分燃烧和熟料分解的高效率。
炉筒的直径和长度要能够适应7000吨熟料的产量要求，并能提供足够的热交换面积。
炉筒内部应采用特殊的耐火材料，以保证其对高温和化学侵蚀的稳定性。
3.燃烧器设计：选用高效的燃烧器，以确保燃料的完全燃烧和预分解过程的顺利进行。
燃烧器应具备良好的调节性能，能够根据燃烧气体和熟料的变化，自动地调整燃烧参数。
同时，燃烧器的设计要考虑到排渣和清灰的方便性，以便保证系统的连续运行。
4.热交换装置设计：热交换装置通过回收预热煤粉和部分废气中的热能，提高燃料的利用率和系统能源效率。
设计中应考虑到热交换装置的型式和结构，以及热交换面积和热传导效率等因素。
同时，还需要合理设计气体流动和物料流动的路径，以保证热能的传递和分解反应的进行。
5.分解料层设计：分解料层是熟料在预分解窑中进行分解反应的重要区域。
料层的形成方式和分布要能够保证分解反应均匀进行，并且便于煤粉喷射和气体的流通。
料层的厚度和分解炉的运行参数要合理把握，以实现最佳的分解效果。
6.排渣装置设计：在分解炉内会产生大量的固体废渣和灰渣，因此需要设计合适的排渣装置，以保证分解炉的正常运行。
低值煤煅烧优质水泥熟料
低值煤煅烧优质水泥熟料引言水泥回转窑作为水泥熟料生产的关键装备，其具燃料燃烧、气固换热、化学反应、物料输送等多重功能，然而燃料释放能量的过程是实现其它功能的基础。
随着国内能源供应的日益紧张，煤炭价格急速上涨，采用低热值煤生产优质水泥熟料是降低水泥生产成本的必然趋势。
利用劣质煤（指无烟煤、贫煤及褐煤）代替优质烟煤煨烧水泥熟料，易引起烧成带温度低、飞沙料增多，熟料产、质量下降。
还可产生灰分沉积及窑内液相量的过早出现，引起窑内结圈，结蛋，影响窑内通风和窑的运行，因此开发适应水泥预分解窑使用低热值煤的燃烧器是解决水泥窑生产优质熟料的重要措施。
目前，新型干法生产工艺的煤燃烧器皆为三通道、四通道的喷煤管。
笔者认为，不能顺利采用低质煤的原因在于喷煤管的参数设计的不适应与运行参数不匹配。
只要采用针对低品质煤设计的喷煤管，选择适当的运行参数，低品质煤才能到优质煤同样的效果。
新型干法水泥的低质煤主要是指发热量低于5000kcal/kg,挥发分并不很低伫20%）而灰分高伫28%）的煤。
低挥发分煤一般是指灰分不高&25%）,发热量不低伫5000 kcal/kg）而挥发分较低，也可列入低质煤中。
对于这些劣质煤只有提高其燃烧速率才能保证烧成带火焰集中，温度提高，事实上煤粉燃烧速率主要与煤粉中固定碳的燃烧速率有关，在回转窑的烧成带，固定碳的燃烧处于扩散燃烧区，此时燃烧速度不随燃料性质而改变和温度的关系也不大，而和气体流速紧密相连，因此开发大推力的新型煤粉燃烧器对劣质煤十分有益。
1.燃烧器与熟料质量的关系优质水泥熟料来源于较高含量的硅酸盐矿物，而硅酸盐矿物含量的高低与回转窑内的温度场密切相关。
水泥回转窑既是一个燃烧设备、又是一个化学反应器。
生料通过高温烧成带，吸收f-CaO, 形成C3S,得到晶形发育良好的优质水泥熟料。
窑内燃料燃烧火焰的位置、形状，直接决定熟料在高温区的温度、停留时间。
熟料的微观结构和性能关系密切，图1〜图8为2500t/d 熟料域分解窑煨烧熟料的岩相照片。
基于无烟煤为燃料的预分解窑结圈的原因及措施
温，为煤粉燃烧创造条件 ：首先停掉篦冷机 ，关小 冷 却 风机风 门 、关 小 排风适 当 喂人前 煤 、开启油 泵 保 证 窑前 火 焰 明亮 不 熄 火 ，保 证 煤 粉 能 够 完 全 燃
烧。
４ 正 常运 行窑 结 圈的原 因与措 施
４１现 象 ．
（ ３）调 整好 系统 负压 ，保 证 窑 内风 速 不 易过
中 图 分 类 号 ：Ｔ ７ ． ． Ｑ１２６ ５ ２
基于无烟煤为燃料的预分解窑结圈的原因及措施
于庆起 孙 平 王 清 哈密新天 山水泥有限责任公 司 （３ ０ １ ８９２ ） 赵家Ｊ 湖北省黄石市产 品质量监督检验所 （３ ０ ０ 乱 ４５０ ）
１存 在 的 问题 某 公 司 ４８ｍ ×７ Ｉ ０ ｄ ． ４Ｉ ５０ ０ｔ 窑外 分 解 窑从 Ｔ ／ ２ ０ 年３ ０ ６ 月点 火 以来 ， 直使 用 烟煤 ： 烟 煤 （ 一 无 ２：
２ 无烟煤 点火 结 圈的原 因及措施
烧 ，导致 煤 粉堆积 在３ ～ ５ｍ 发生 爆燃 ，温度 ５ｍ ４ 处 瞬间升 高 ，造 成耐 火砖 表面温 度 升高 出汗 ，烘 窑 升
温时间长 ，煤灰沉降较多，煤灰熔点较低 ，８０ ０ 就 开始发 粘 遇到温 度 突然升高 就 出现液 相粘挂 在 耐
大 ，使其提高窑前温度给煤粉燃烧创造有利条件。 （ 投料时系统温度及设备满足 的情况下 ， ４）
投 料 量 尽 量 加 大 ，如 窑 速 ２５ ｒ ｎ ． ／ 以上 ，投 料 量 ｍｉ
４（ １
分解 炉煤 粉不 完 全燃烧 造 成分解 炉 口温度 、 中部 温度 开始 下 降 ，分别 为 ８０℃和８ ０℃ ，分解 ４ １
化学成分 （ ％）
预分解窑结圈的原因分析及处理
二、结圈的原因分析及处理公司1000t/d 预分解窑从试生产到 炉风量不平衡等原因，造成在距窑口三次风流化风 A 炉,MFC预分解窑结圈的原因分析及处理一、概述公司1000t/d 预分解窑是以窑尾带 TD 分解炉的单系列五级旋风预热器和/3.2 X 46m 回转窑为 核心 配套/ 3.5 X 10m 中卸式烘干生料磨、503H-606H-825H 推动篦式冷却机，设计生产能力920t/d 熟料。
99年8月，因TD 炉炉容偏小，对分解炉进行了改造，在窑尾塔架旁增设一台N — MFC 流态化 分解炉与原TD 炉串联（见图1 ）。
改造后，因对预分解窑认识不足，操作、管理水平跟不上，造成 窑内频繁结圈，严重影响回转窑的正常运转（表1为历年结圈的次数和影响时间）。
经过几年的生产， 已摸清了结圈的原因，并基本解决预分解窑结圈的问题。
在此，对公司预分解窑结圈的原因分析及 处理过程做些简单介绍。
表1为历年结圈的次数和影响时间 年份 19992000 2001 2002 2003.1 〜6 影响停窑时间（t ）87 322.67 58.67 37.05 停窑次数（次）527 3 4 料 2000年4月期间，因原燃材料成份不稳定，操作不统一、窑12m 至35m 处频繁结圈，引起停窑次数及时间最多的是23 30m 处的后结圈，16〜23m 处结圈造成停窑次数仅有一次， 16m 以内的结圈虽对产质量有一定的影响，但从未引起停窑。
纵观几年的生产过程，虽然引发结圈的因素委多。
但每次都有一、二个主要 原因，每当解决了主要原因，结圈的问题可以得到缓解或消除。
下面主要介绍一下23m 〜30m 处后 结圈的形成原因及处理过程。
1、窑内用风过大，热工制度不稳定（ 2000.1〜3）2000年1月至2000年5月，因回转窑25〜30m 处频繁结圈被迫停窑 297小时，尤其2000年3 月，窑内结圈停窑 9次，其中进窑处理 6次，共影响停窑121小时。
预分解窑窑皮几种异常情况的处理
预分解窑窑皮几种异常情况的处理江超，李思营，马海倩（新乡平原同力水泥有限责任公司河南新乡453011）0引言河南某水泥公司5000t/d水泥熟料生产线由天津水泥工业设计研究院有限公司设计,采用双系列五级预热器和TSD型分解炉,窑的规格为Φ×72m，配用天津仕名公司TC型四通道燃烧器。
该生产线所用燃料采用低挥发分无烟煤与烟煤按比例搭配而成的混合煤，其燃烧特性既有烟煤的也有无烟煤的，容易产生两极分化。
生产过程中因此出现了几次事故，如窑皮不平整、红窑、窑内结球、窑尾结圈漏料、熟料质量差等。
在处理事故的过程中，总结了一些宝贵的经验。
现做一简介，供同行参考。
1影响窑皮形成的主要因素生料的化学成份生料中铝质与铁质的成份比较多，熟料烧成液相量就多，容易形成窑皮。
铝含量高，液相的粘度大，形成窑皮比较困难。
铁含量高，液相的粘度就比较小，窑皮容易形成，但形成的窑皮也容易掉落。
烧成带的温度烧成带的温度低，物料形成的液相少，不易形成窑皮；相反，窑皮容易脱落。
火焰的形状和燃烧器的位置火焰形状要完整、顺畅，这样形成的窑皮厚薄一致、坚固。
燃烧器的位置应尽量向往外拉一点，同时偏料，火焰宜短不宜长。
这样高温区较集中，高温点靠前，使窑皮由窑前逐渐往窑内推进。
待窑产量增加到正常情况，燃烧器也随之移动到正常生产的位置。
喂料量和窑速挂窑皮期间，喂料量过大或窑速过快，窑内温度就不容易控制，粘挂的窑皮就不平整、不坚固。
2 几次异常窑皮的处理过程窑9.5m~14m处窑皮偏厚表现2005年8月10日中班，窑筒体9.5m~14m窑皮偏厚，筒体扫描显示此处温度平均值仅为165℃，窑尾密封圈漏料，熟料结粒偏大、黄心料较多、f-CaO偏高。
原因分析由于入窑生料的易烧性变差，f-CaO合格率低，有的操作员由于经验不足又不愿减产，为了使f-CaO合格，采取加大窑头用煤量（超出正常值h）、窑尾温度偏高控制的方法，导致此处窑皮偏厚、过渡带副窑皮比正常值厚，窑内物料填充率过高（窑速已经达到最快），影响了通风和热交换，物料预烧不好，结果熟料中黄心料更多、f-CaO仍然偏高、此处窑皮更厚、窑尾密封圈漏料更为严重。
水泥厂生产过程中异常窑况的分析及处理汇总
异常窑况的分析及处理预分解窑在生产过程中由于原材料、燃料的变化，或者设备故障及操作失误等原因，引起窑外分解窑的生产受阻或波动，使整个操作系统难以控制，造成不同的异常窑况。
针对不同的异常窑况需要分析其产生的原因采取合理有效的措施进行解决，这一过程就是异常窑况的分析及处理。
有时这一过程是需要反复多次，方能将异常窑况扭转。
在实际生产中，要认真分析问题产生的原因，并果断处理，不断总结经验，提高操作水平。
预分解窑系统结皮、堵塞预分解窑在生产过程中，人窑物料的碳酸盐分解率基本达90%以上，才能满足窑内烧成的要求。
物料的分解烧成过程实际上是一个复杂的物理、化学反应过程，其中一些成分黏结在预热器、分解炉的管壁上，形成结皮而造成堵塞。
一、结皮结皮是物料在预分解窑的预热器、分解炉等管道内壁上，逐步分层黏挂，形成疏松多孔的尾状覆盖物，多发部位是窑尾下料斜坡，缩口上、下部，以及旋风预热器的锥体部位。
一般认为结皮的发生与所用的原料、燃料及预分解窑各处温度变化有关，下面就此相关的几个原因进行分析。
1、原燃材料中的有害成分的影响在预分解窑生产中，原燃材料中的有害成分主要指硫、氯、碱，生料和熟料中的碱主要源于黏土质原料及泥灰质的石灰岩和燃料，硫和氯化物主要由黏土质原料和燃料带入。
由生料及燃料带入系统中碱、氯、硫的化合物，在窑内高温下逐步挥发，挥发出来的碱、氯、硫以气相的形式与窑气混合在一起，通过缩口后，被带到预热器内，当它们与生料在一定的温度范围内相遇时，这些挥发物可被冷凝在生料表面上。
冷凝的碱、氯、硫随生料又重新回到窑内，造成系统内这些有害成分的往复遁环，逐渐积聚。
这些碱、氯、硫组成的化合物溶点较低，当它在系统内循环时，凝聚于生料颗粒表面上，使生料表面的化学成分改变，当这些物料处于较高温度下，其表面首先开始熔化，产生液相，生成部分低熔化合物。
这些化合物与温度较低的设备或管道壁接触时，便可能黏结在上面，如果碱、氯、硫含量较多而温度又较高，生成的液相多而黏，则使料粉层层黏挂，愈结愈厚，形成结成。
贫瘦煤在预分解窑上的应用
得 到 较 低 的热 耗 ， 焰 形状 可 灵 活 调 节 ， 火 以适 应 窑
助 于 碳 酸 盐 的 分解 ， 轻 窑 的热 负荷 。 实 践证 明 ， 减 贫 瘦 煤 与 低 灰分 优 质 煤 按 １１的 比例 用 于 窑 头 燃 ：
料 ， 而分 解 炉 全 部 用 贫 瘦 煤 作燃 料 是 能 够 满 足 煅 烧 需 要 的 ，只 不 过 点火 时要 适 当 延 长 油 煤 混 烧 时 间 ， 保油 供 应 ， 直 到三 次 风 温 升到 ５ ０ ０ ℃， 确 一 ５ ￣６ ０ 逐 步 减 少 喷 油 量 ， 二 次风 温 也 要 升到 ６ ０ ０ ℃ ５ ￣７ ０
分 在 ３ ％￣３ ％的贫 瘦煤 ， ０ ５ 占熟料 煅 烧 用 煤 总 量 的
８ ％， 中 ６ ％左 右 用 于 分 解 炉 燃 烧 （ ０ 其 ０ 即分 解 炉 全
量 少 ， 利 于 煤 粉 的燃 烧 ， 以 ， 司 在 生 产 线 设 不 所 公
计 时 就选 用 了 南 京 设 计 院 设计 的 四 通 道 煤 粉燃 烧 器 ， 燃 烧 器 次 风 用 量 少 ， 该 占总 空气 量 的 ８ ％左 右， 由于 一 次 空气 量 低 ， 一 则温 度 高达 １ ０ ℃ 以上 的 ００ 二 次 风 量增 加 ， 高 了系 统 的 热 效 率 。煤 粉 与 一 ￣ ０ ￣ 比窑 内温 度 低 ， 煤 粉 与 生 料 混 且
长 期 以来 ， 分解 窑 水 泥 生产 大 都 使 用优 质 烟 预 煤 ， 四川 东北 部 一 带盛 产 着 一种 挥 发 分 在 ｌ％～ 在 ０ １％、 分 在 ３％以 上 的 贫 瘦 煤 ， 由 于 其 挥 发 分 ５ 灰 ０ 而
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Ｎ ｏ． ２ＯＯ８ ４．
豫鹤2000t／d生产线燃低挥发分煤的技术改造
１ 技 术 改 造 的原 则及 技 改 内容
（ ） 系 统 配 置 烧 成 系 统 的 主 要 配 置 见 表 １ １ 。
表 １ 生 产 线 烧 成 系 统 主 要 配 置
设 备 名 称
五 级 预 热 器／ ｍ
型 号规 格
Ｃ１ ： ４一ｏ ３．７； Ｃ２ ２一ｏ ４．０；Ｃ ３ ０ ： ８ ： ２— ０ ４． ８Ｏ； ：—０ ５ １ Ｃ Ｃ ２ ． ０； ：２—０ ５．０ １
一
代 篦冷 机 的第 一段 篦 床改 造成 空 气梁 充气 结构 。 ２ 技 改 实施
（ ）煤 粉制 备 系统 改造 。预分 解 窑 系统 燃 低 挥 １ 发 分煤 时 ， 煤 粉 细 度要 求 比烟煤 更 细 ； 其 而低 挥 发 分
直不 佳 ：经 多方 调查 研 究 ，０ １ ３月 ， 司正 式 ２０ 年 公
豫 鹤 ２ ０ ０ ｔｄ生产线燃低挥 发 分煤 的技 术 改造 ０ ／
郑 启 权 ， 建 华 ， 国华 ， 超 群 ， 树 勋 ， 长 林 李 谢 王 靳 孟
（ １中 材 国际 股 份有 限公 司 ， 苏 南 京 ２ ０ ２ ； 江 １ ０ ９ ２豫 鹤 水 泥 股 份 有 限 公 司 ， 南 鹤 壁 ４ ８ ０ 河 ５ ０ ８）
ＸＷ Ｍ１ ９动 态 高效 选 粉机 （ 分离 效 率 约 ７ ％） 换 原 ０ 更 粗 粉分 离器 （ 离效 率 只有 约 ４ ％） 同时 。 分 ０ 。 还对 进 料
管 和进 风管 的 布置 作 了相 应改 进 和优 化 ，并调 整 了 窑头 、 窑尾 煤 粉 仓 的进 料操 作制 度 。 上述 改 造方 案 实 施 后 ， 粉 制 备 系统 的生 产 能力 提 高到 １ ／ ￣ ５ ｔ 煤 ４ ｔｈ １ ／ ｈ完 全能 满 足公 司烧 成 系统 长期 运 行 的要 求 。 ，
高挥发分、低热值燃煤在预分解窑的应用
上式 可 简 化 为 ： （ Ｒ ‘ Ｌ ０ Ｑ ｒ ＋Ｑ ｈ ）１
ｍ 面
可
（ ２ ）
从式 （） 以看出 ， ２可 在一 定 燃 料 质 量 范 围 内 ， 论 燃 理
Ａａ ％ ｄ．
５ ３ ￣ ５ ３ ５ ～１
废气量也多 ， 以窑 热 耗 为 ３ １ｋ／ｇ 料 为 基 准 ， 算 结 ０ ０Ｊ 熟 ｋ 计 果 大 致 是 热 值 为 １８ ０Ｊ ｇ ８ １ｋ／ 的燃 煤 ， 热 值 为 ２ ９０ Ｊ ｋ 较 ２９ ｋ／ ｋ 的燃 煤 每 公 斤 熟 料 所 需 的 空 气 量多 ０ １５ ，标 ） 所 ｇ ． ４ｍ（ ， ０ 产 生 的废 气量 多 ００ ８ｍ （ ） ． ０ 标 。这 意 味着 热值 越 低 ， ５ 产
度 低 。灰 分 高 ， 利 于 燃 烧 温 度 的 提 高 ， 烧 的 稳 定 性 不 燃 差 。 热值 低 ， 烟 气 量 增 大 ， 应 增 大 烟气 热 损 失 ， 类 则 相 此 煤对 煅 烧 水 泥 不 利 ， 一 定 程 度上 影 响熟 料 的 产质 量 。 在
图 ２ 煤 粉 挥 发 分 与 筛 余 关 系
图 ３ 不 同 燃 料 在 回 转 窑 内 各 带 温 度 图
燃 煤 的 热 值 越 低 ， 需 燃 烧 的 空 气 量 越 多 ， 生 的 所 产
表 １ 烟 煤 、 煤 的 灰 分 、 发 分及 热 值 褐 挥 名 称
烟 煤 褐 煤
成 了 提 高燃 烧 温 度 的 主 要 热 源 。在 水 泥 回转 窑 内 ， 成 烧
２ １／ 水 泥技 术 ０ １３
小型5级预热器窑的配料方案设计
小型5级预热器窑的配料方案设计沈清元湖北襄樊三利达建材(集团)公司(441023)1引言新型干法窑的配料方案设计包括两个方面,一是控制挥发性组分;二是熟料三个率值的设定。
由于前者一般在建厂时已作考虑,在实际生产中,配料方案就是选好的熟料的三个率值。
一般认为,大型预分解窑熟料率值的范围是KH=0187～0192、n=213～215、P=113～118〔1〕,对于中小型窑,这个率值范围也是适用的。
以上率值范围是选用的一般原则。
由于各厂原料成分的多样性,配料方案的设计就不应仅仅在这个率值范围内选择。
本文介绍我厂的配料方案制订步骤和设计方法。
2配料方案制订步骤襄樊水泥厂原有机械化立窑,三种原料配料。
在此基础上,建一台五级旋风预热器窑,窑的规格为Φ312m×52m。
所用原、燃料的成分分析见表1、2。
表1原料及煤灰的化学组成(%)Loss S iO2Al2O3F e2O3CaO M g O K2O Na2O SO3石灰石43156014501270122521202187010701050111粘土618665146141765148110121192104111001045铁粉31381213231846612251580174015301323100煤灰5314430103314551091103019301351189表2煤的工业分析M ad(%)V ad(%)A ad(%)Q net,ad(k J/k g)1199181922115225072以上数据表明,原燃料有以下三个特点:(1)粘土的硅率较低。
为此,要配出满足上述三个率值的料子,需增加一种高硅原料,如砂岩。
但那样做的结果,生料配料系统将变得复杂。
(2)石灰石M g O含量较高,熟料M g O达到410%左右。
由此,即使配出了符合上述率值范围的料子,但由于M g O含量高,会使窑的煅烧不正常。
(3)煤的挥发分较低,这会造成燃烧慢,火焰拉长,火力强度低。
预分解窑燃无烟煤技术实践的突破
化 和对粘 胜物 料 的防堵 预 处理 ：生 料
于 已经 进行 低温 烘 窑 ，所 用油 点 火
磨 采 用 管 磨 ．规 格 为 ｑ３４ ７５ ５． ｍ× ｍ＋ １ ｍ， 能力 ５ ｔｈ ８ ５／ 。预热 器 系统配 置 为
带导 流板 的五 级 低压 损 预热 器 ， －２ ｃ ：一
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预 分 解 窑 燃 无 烟 煤 技 术 实 践 的突 破
Ａ ｒ ａｋ ｈｒ ｕｇ ｈｅ Ｐ ａｃ ｉｅ ｏｆ ｔ ａｃｔ ｉｎ ｎ Ｐ ｅ Ｂ ｅ ｔ ｏ ｈ ｏｎ ｔ ｒ ｔ ｈｒ ｉ Ｆｒ ｇ ｉ ｒ ｃａｌ ｎｉｇ Ｋ ｌ ｃ Ａｎ ｅ ｉ ｃｌ ｎ ｉ ｎ
口 口 俞 为 民 ’曹 ，
龙
度 提 高 （ 成 带 缩 短 ） 煤 在窑 和分 解 烧 ，
摘 要 ： ． 津 水 泥 Ｉ 业 设 计 研 究 院 通 过 授 标 成 为 老 挝 万 荣 水 泥 厂 乇
７ ｏ／ ０ ｔ ｄ新 型 千 法 生 产 践 （ 无 烟 煤 ） 程 设 计 、 试 、 达 产 承 包 燃 Ｉ 调 年
技 术 不断提 高 ， 料热 耗大 大 降低 ， 熟 从 大 大提 高 ．熟 料 烧 成 带 温
通幂 地址：置津水泥工业谴计 １ 研究兜一 无津 ３ｏ￣ １中国ｉ南国际 而 使 二 次风 温 、三 次风 温 ｏ４ｏ２
经 井枝木 寺作如 ， 云南昆明 牧辅日 ０ 一５鳙 晓 期： ２ 辑： ｏ
在新 型干 法窑技 术 成熟 前 ，人 们一 直 对无烟 煤作 为 回转 窑 的主要 燃料 视 为
煤作 为燃 料燃 烧 时必然 会 出现 点火 困 难， 黑火 头 特 长 ， 次风 温 低 ， 成 温 二 烧 度低 ， 内燃 烧难 以稳定 。但 随着新 型 窑 干法 窑技 术 的不断 进 步 ．窑 单 位容 积
新型干法水泥生产工艺知识
不合格品
凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中 的任一项不符合标准规定或混合材掺加量 超过最大限量或强度低于商品强度等级的 指标时称为不合格品。水泥包装标志中水 泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编 号不全的也属于不合格品
废品
凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定 性中的任一项不符合标准规定时，均为废 品
回转窑对煤质的要求
煤粉细度 主要取决于燃煤种类和质量。 煤种不同，煤粉质量不同，煤粉的燃烧温 度、燃烧所产生的废气量也不同。对正常 运行的回转窑，在燃烧温度和系统通风量 基本稳定的情况下，煤粉的燃烧速度与煤 粉的细度、灰分、挥发分和水分含量有关
生料制备
生料制备
水泥生产过程中，每生产1t硅酸盐水泥 至少要粉磨3t物料（包括各种原料、燃料、 熟料、混合材、石膏），据统计，干法水 泥生产线粉磨作业需要消耗的动力约占全 厂动力的60%以上，其中生料粉磨占30% 以上、煤磨占约3%，水泥粉磨约占40%。 因此，合理选择粉磨设备和工艺流程，优 化工艺参数，正确操作、控制作业制度， 对保证产品质量、降低能耗具有重大意义。
其主要成分的矿物指： C2S、C3S、C3A、C4AF
混合材
混合材是指在粉磨水泥时与熟料、石膏 一起加入磨机内用以改善水泥性能和调节 水泥强度等级的矿物质材料。根据其活性 大小分为活性混合材料和非活性混合材料 两大类。
混合材
活性混合材料是指具有火山灰性或潜在 水硬性，以及兼有火山灰性或水硬性的矿 物质材料。主要包括粒化高炉矿渣、火山 灰质混合材料和粉煤灰等。
石灰质原料
石灰质原料是指以碳酸钙为主要成分的 石灰石、它是水泥生产的主要原料，每生 产1吨熟料大约需要1.3吨石灰石，生料中 约80％以上是石灰石。密度2.6～2.8g/cm3 之间，生料中氧化钙含量一般为40～44％。 为了达到上述要求，一般要求石灰石中氧 化钙含量不应低于46％，以免配料困难。
低挥发分煤在2500t／d生产线的生产体会
Ｃ１出 口气 体 压 力 ： ５ ０ Ｐ 一 ３０ ａ Ｃ１出 口气 体温 度 ： ３ ～ ３ ｏ ３ ０ ３ ５Ｃ
Ｃ ５下 料 温度 ：６ ～ ７ ｏ ８０ ８ ０Ｃ
分 解 炉 出 口气 体 温度 ： ６ ｏ ８ ０Ｃ
颅 燃 炉 出 口 气 体 温 度 ：５ ～ ９０
ＣＲ０Ｓ ＢＡＲ Ｃ００Ｌ Ｓ ＥＲ
高 现 象 。 当煤 粉 过 粗 时 ， 易造 成煤 粉
在 预 燃 炉 燃 烧 不 完 全 ， ５下 料 溜 子 Ｃ 温 度 明 显 上 升 ， 同 时 窑 三 档 轮 带 以 后 长 窑 皮 ， 头燃 烧 器 黑 火 头 偏 长 ， 窑 造 成 在 １ ～ ０ 处 结 圈 ， 成 窑 尾 漏 ８２ｍ 造
直 运 转 良好 ，窑 月 运 转 率 在 ９ ％ 以 ３ 上 ，熟 料 ２ｄ强 度 平 均 在 ５ Ｍ ａ ８ ７ Ｐ 左
右 ， 均 产 量 在 ２ ５ ｔｄ左 右 ， 文 平 ６ ０／ 本 仪 就 低 挥 发 分 煤 在 窑 上 的 实 际 使 用
篦 冷 机 ： Ｌ 公 司 Ｓ ２ｘ ＦＳ Ｆ ５
莲
５ ８
ＣＥＭＥＮＴ ＥＣＨＮＯＬ Ｔ ＯＧＹ ５ ２ ６ ／ ００
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表 １ 混 煤 的 工 业 分析
Ｍａ ％ ｄ．
３１ ．７
高 ， 回收 率 口 达 ７ ％以 上 ， 次 风 热 『 ５ 二
Ｑ ｅ，ｄ ｋ／ ｇ ｎｔａ ，． ｋ １
分煤过程中， 主要 体 会 如 下 ： （） ２ 煤粉 工 业 分 析 见表 ２ 。
（ ） 粉 细 度 、 分 控 制 ： 于 ３煤 水 由
ｌ 前 言
Ｃ ： ８ ０ ｍｍ ４ ＋６ ０ Ｃ ＋ ０ ０ ｍｍ ５： ７ ０ 分 解 炉 ：Ｓ Ｔ Ｄ型 ， ６ ０ ｍｍ ＋５ ０
低挥发分烟煤在国产新型干法窑的应用
表 ２。 ）
表 ｌ ２０ ０ １年 ７月 至 ２０ ０ ２年 ６月 无 烟 煤 平 均 挥 发 分
年 份
月 份
分 无 烟 煤 煅 烧 技 术 研 究 工 作 起 步 较 晚 ，９ ０年 代 以 后 ，各 设 计 院 校 先 后 在 低 挥 发 分 烟 煤 煅 烧 的技 术 装 备 、 艺 技 术 方 面 进 行 了一 系 列 的 开发 研 究 工 作 ， 工 进 展 较 快 。目前 在 国 产 化 Ｓ Ｐ窑 生 产 线 １ ０ 使 用 挥 发 ０％ 分 低 于 ４ 无 烟 煤 作 燃 料 ， 国 内尚属 首 次 。本 项 目 ％ 在 由我 公 司 和 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 共 同 开 发 、主 机 设 备 全 部 国 产 化 、１ ０％ 采 用 无 烟 煤 煅 烧 技 术 、 日产 ０ ６ ０ 熟 料 的 预 热 器 窑 （ Ｐ窑 ） 产 线 于 １９ ０ｔ Ｓ 生 ９ ８年 ｌ ２月 １ 日投 料 试 产 ， 体 运 行 情 况 良好 ， ２ ０ ２ 总 至 ０ ２年 ６月 ２ 日累计 生 产 优 质 熟 料 ４ ． ７万 ｔ 最 高 月 产 达 １ ９ ５ ５２ ， ．
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ＰＡＴ Ａ ＥＨ ＩＵ 实 用 技 术 版 ＲＣＩ Ｌ Ｃ Ｎ Ｅ Ｃ Ｔ Ｑ
应
窑与分解炉内加速燃料燃烧的控制措施
窑与分解炉内加速燃料燃烧的控制措施（转）
在回转窑内高温带，燃烧是由扩散控制的。
故煤的挥发分高低对燃烧速率的影响不大明显。
但是在分解炉内较低的温度状况下，燃烧是受化学反应速度控制的，挥发分含量高低的煤粉之间存在明显差异。
因此，对窑，炉燃烧器及燃烧环境的要求即有所差别。
一般来说，窑内煤粉燃尽时间与煤粉粒径成正比，而在分解炉内仅与煤粉粒径成正比，因此窑内使用低挥发分煤时，煤粉细度影响相对较大。
同时，火焰长度主要决定燃烧器的推力：即燃烧器推力（M）= 一次空气动量（kg/s）* 燃烧器出口风速（m/s）
当加大M时，火焰缩短，温度增高，这些就是预热器窑（尤其在使用低挥发分煤粉时）研发新型多通道燃烧器的主要原因。
对分解炉来说，近年代的发展趋势尤其在使用低挥发分燃料，一是要力求燃料入炉后迅速起火燃烧，二是保证燃料在炉区完全燃烧。
因此相应的措施主要有：
1采用新型多通道燃烧器
2在燃料喷入区内力求加速与炽热气流混合，提高该区温度
3扩大炉区容积保证燃料完全燃烧
当采用离线或半离线炉时，燃料入炉后能在纯空气中点火起燃，但相对来讲三次风温低。
采用同线炉时，由于三次风与窑烟气混合，O2含量相对较低，但三次风与高温窑气混合后，燃料气燃环境温度比离线或半离线炉提高很多。
对于焦炭颗粒来说，受温度影响较大，如果再将生料入炉下料点适当提高，给燃料留出在较高环境温度下起火燃烧的空间，则不失为一项有力措施。
低挥发分煤在新型干法预分解窑中的应用
使煤炭的利用率大大降低。 近年来 ， 由于市场上煤炭价格的高涨与煤炭质 量的下降 ， 导致水泥的生产成本急剧增加 ， 致使一些 规模 小 的水 泥 企 业 的 生 产 成 本 早 已不 堪 重 负 。 因 此 ， 能采 用新 工 艺 、 技 术 ， 新 型 干 法 水 泥 窑 上 若 新 在
型干法水泥 生产 线必须使 用高挥 发分 、 高发 热量 的烟煤 ， 导 致水泥 的生产 成本 急剧 增加。根据 多年 来的 实践经 验和 所
（） １ 点火 时 间及 煤 粉 燃 尽 时 间较 长 ， 粉 不 易 煤
点燃 。
掌握 的一些利用低挥发 分煤 煅烧水泥熟料 的实用技 术 ， 出 提
３２ ２ 适 当增大 分解 炉炉容 ．． 由于低 挥 发分煤 的着 火温 度高 、 燃尽 时 间长 ， 要 求在 炉 内的停 留时 间 相 对要 长 ， 因此 应 适 当增 加 分 解炉 的炉 容 。 目前 ， 内分 解 炉 的物 料 停 留时 间 基 国 本 上在 ７～１ 之 间 （ ０Ｓ 见表 １ ， 理论 上讲 ， 本 可 ）从 基 以满足低 挥发 分 煤 的燃 尽 。但 实 际上 ， 由于气 固分 离 效应 差 ， 料分 散不 可能很 理想 地均 呈悬 浮状 态 ， 燃
了低 挥发分煤应用 于新 型干法预分解窑 的一些技术措施 。 关键词 ： 低挥 发分 煤 ； 燃烧 ； 煤粉 ； 料 燃 中图分类 号 ：Ｑ １２ ６ Ｔ ７ ． 文献标 识码 ： Ｂ
（ ） 易 引起 回转 窑 烧 成 带 中后 部 红 窑 ， 前 ２容 结
后圈。
（） 热器易 出现塌料、 塞和温度倒挂 （５ ３预 堵 ｃ
次于 发 电 、 焦业 和 生产 合 成 氨 等 几 个 行 业 。在 传 炼
预分解窑异常窑皮的处理
磨盘上，使得磨机的粉磨效率下降，我们在选粉机下部落料锥处接了一个Φ670 mm×1 200 mm的长筒（厚8 mm），减少了二次飞扬，经改造后选粉机分选出来的大颗粒物料全部落到了磨盘上，使粉磨效率上升，磨机产量有所提高，约增产5 t/h。
图2 磨辊、磨盘衬板磨损示意图3.3 刮料板的改造磨盘下刮料板每运转3～4个月，刮料板将被磨去近二分之一，由于刮料板磨损后变小，刮料腔内的积料不能及时被排出，不但造成主电机电流升高、磨机负荷增大、产量加不上去，而且还影响磨内通风，造成热风在磨内分布不均匀，使磨盘研磨压力存在偏载现象，这也是造成立磨推力瓦压力高的原因之一。
针对此情况，我们在检修时将刮料板材质更换为HARDOX钢板，以降低磨损，并且将刮料板原有尺寸560 mm×380 mm改为650 mm×400 mm，使刮料腔内积料能及时被排出，这样不但使磨机负荷降低，而且台时产量也得到大幅度提高。
3.4 选粉机导流叶片的技改措施在投产初期，我公司的生料细度4 900孔筛余按12.0%控制，但是细度总是偏低放不出来，选粉机负荷较高，立磨产量在180 t/h左右徘徊。
我们利用立磨停产检修的机会，将选粉机导流叶片间隙由原来的（44±5）mm调整到（55±5）mm，生料细度偏低的问题得到了解决，选粉机负荷降低，产量也大幅度上升。
同时为了提高选粉机导流叶片的耐磨性，我们在导流叶片易磨损部位涂了一层耐磨胶，使叶片的使用寿命提高了2～3倍。
3.5 回转下料器的改造我公司立磨回转下料器采用FLS公司提供的配套设备，投产初期由于回转下料器壳体磨损严重，叶片与壳体之间间隙大，常因速度报警而引起磨系统频繁跳停，严重影响了立磨的正常生产。
我们采取以下措施：在回转下料器两侧面堆焊16 Mn钢筋,减小磨损间隙，以及调整对轮等，效果均不明显。
后来我们在回转下料器旁焊接一旁通溜子，使入磨物料不经过回转下料器而从旁通溜子直接入磨，在开磨过程中回转下料器从中控做了假信号，这样即降低了能耗，又能保证立磨的正常生产。
分解炉温度控制的几个要点
为何对于某特定的预分解窑其燃料用量比例存在一个最佳范围，高于或低于此最佳范围热耗会增加?尽管对于不同的预分解窑相应的最佳范围是不同的，但都应有类似的关联。
当分解炉喂煤量比例增大，即窑头喂煤减少。从表中可知，尽管窑列废气温度A50T1有所降低，但炉列废气温度B50T1都明显增高，炉列的废气量比窑列的废气量大，即总的废气带走的热损失是增加的。另外，分解炉加过多的煤，使废气中CO含量增加。反之，当分解炉喂煤量比例过低，同样也会使热耗增加。窑头烧过多的煤，窑列废气温度A50T1明显上升，废气中CO含量亦增加，导致热耗增加。而且这样做还会影响回转窑耐火材料的寿命，影响安全运转的时间。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
分解炉温度控制的几个问题
分解炉有多种型式，其结构性能虽有差异，但要起的主要作用却是相同的：要使燃料燃烧的放热过程与生料碳酸盐分解的吸热过程在其中以悬浮态或流化态下极其迅速地进行，使入窑生料碳酸盐分解率提高，从而减轻窑的热负荷，提高窑的运转周期，提高产质量。而分解炉的温度控制对整个预分解窑系统的热力分布，热工制度的稳定至关重要。为此，本文对分解炉温度控制的有关几个问题进行讨论。
适当提高及稳定三次风温，亦即提高及稳定了二次风温，对分解炉及窑头的煤粉燃烧有着十分重要的影响。在熟料温度、结粒情况及冷却用风量变化不大的情况，稳定一定的篦冷机篦底压力，意味着可保证篦床上的熟料层厚度一定，从而可得到稳定的二、三次风温，为良好与稳定的燃烧创造条件。
高挥发煤和低挥发煤
高挥发煤和低挥发煤
高挥发煤和低挥发煤是两种不同类型的煤。
高挥发煤的挥发分含量较高，通常在30%-45%之间。
这种煤的燃烧性能好，燃烧温度高，能量释放快，但灰分含量较高，易产生灰渣。
低挥发煤的挥发分含量较低，一般在8%-20%之间。
这种煤的燃烧稳定，温度较低，能量释放较慢，但灰分含量较低，不易产生灰渣。
在工业生产中，高挥发煤通常用于发电、煤化工和生产炼钢、炼铁等领域，而低挥发煤则主要用于冶金、化工和制砖等领域。
尽管两种煤的使用领域不同，但它们都是重要的能源资源。
为了更好地利用它们，我们需要继续探索和研究它们的特性和应用。
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水泥 .SRS%K
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低挥发分煤在预分解窑上的应用
孟长林，李明珠，齐彦敏
- 豫鹤水泥有限公司，河南 鹤壁 /43""3 5
中图分类号：KL’1!$ 8!!= !8；KL’1!= 8!4 文献标识码：M 文章编号：’""! 0 ?311 - !""# 5 ’" 0 ""’# 0 "#
表 # 水泥水化 $% 的水化放热量
# 5 高 .#+ 水泥抗压强度与 (· ) 值有较好的线 I ) J 性关系。
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预分解窑在燃用低挥发分煤时，要求煤粉细度比 烟煤细，6"". 筛余 "0 ，而鹤壁煤的易磨性又比 较差，这就要求煤粉制备系统具有较高的粉磨能力。 因此，将分离效率只有 ("0 左右的粗粉分离器更换 为分离效率高达 4"0 左右的动态高效选粉机。
通过采用此项措施，只作很少的土建改动和投入 !8 万元，可保证该系统的成品细度要求，且生产能力 由 ’! A ’#C - D 提高到 ’( A ’8C - D。 !# % 更换窑头煤粉燃烧器，强化煤粉与空气的混合
!# 6"".. 倒 > 型弯管将分解炉本体联接，并将分解 炉本体上段向上延伸 ! 7""..；通过缩短窑尾上升烟 道，将分解炉锥体下移，使分解炉本体直筒部分增加 ! "!(..。改造后分解炉结构见图 ’。
图 $ 分解炉改造方案示意图 注：图中实线为原有部分，虚线为新增部分
采用此项措施后，分解炉容积增加近 ’ 倍，气体 停留时间增加近 !?@ 物料 ; 含煤粉 < 的停留时间增加 8? 左右，总停留时间由原来的 7 A 4? 提高到 ’!? 以 上，使低挥发分煤在炉内有足够的燃烧时间。 !# ! 改善煤粉初始燃烧条件，加快煤粉燃烧速率
器为 9$ :$ +2;*(< 公司的三通道喷煤管 - 1= "( ) < 5 ，冷 析见表 ’，煤的试验结果见表 !、表 #。
却机为第二代富勒型推动篦式冷却机 - 4!= 32! 5 ；煤粉
表 " 煤工业分析
制备系统为 !!= 32 7 - 4 > # 5 2 管磨带粗粉分离器。 该生产线于 ’??3 年 ’! 月建成投产，点火后经过短时 间的运行就顺利达标。
P 4 Q 肖忠明，王 昕 = 研究颗粒组成与性能关系新方法 0 兼论水泥
的最佳颗粒组成 P I Q = 水泥，!"""，- / 5 ：3 0 ’!=
P 8 Q 沈 威，黄文熙，等 = 水泥工艺学 P R Q = 武汉：武汉工业大学出版
社，’?38=
- 编辑 蔡成军 5
·’(·
水泥 )*+*%,
!""#$ %&$ ’"
从表 / 中看出随粉磨时间增加，同种水泥水化放 热量依次增大，原因是水泥中细颗粒含量依次增加， 水泥比表面积增大，水化反应速率增大，比较 N:/ 和 %I/ 的水化放热量，可见 %I/ 的水化放热量比 N:/ 的 大，说明 .#+ 是水泥水化热的主要提供者。
$ 结论
’ 5 增加粉磨时间，水泥中 # B #""2 颗粒含量基 本不变，而 " B #"2 颗粒含量增加，同时抗压强度和 水化放热量增大。
从平顶山、山西等地高价购进优质烟煤，而鹤壁本地
鹤壁四矿 "= 1! ’3= 4? ’!= 8" 83= "? "= ’’ !1 18/
蕴藏丰富、发热量高、价格低廉的低挥发分煤资源无 法得以合理利用，致使熟料生产成本较高，产品缺乏 竞争力，企业经济效益不良。为充分利用当地资源，提 高生产能力，降低能量消耗，公司在充分研究其燃烧 特性的基础上，对熟料烧成及其相关系统进行了改 造，取得了良好的效果。
!4 "8? !/ 88? !8 341 !3 "#’ !# ?#’
"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
大颗粒的高，水化放热速率大。
的规律性，而传统认为 # B #""2 颗粒含量与强度没
!$ /$ ! 水化热
有规律可循。
水泥水化 #* 的水化放热量见表 /。
充气风机 ’台
风量：!( !"",# - . 风压：( 2+)01
平衡风机 风量：’/ /(",# - . ’ 台 风压：/ )("01
充气风机 风量：’# 2+"台
风量：)’ !!",# - . 风压：) ("+01
二室
!台 平衡风机
风压：/ ’""01 风量：!# !#!,# - .
A( 出口 +2? *" /’? !#
从表 * 可以看出，改造前入窑物料分解率偏低，
改造后已达 /’? !#5 ，说明预热分解系统改造后能满
!’? ** )*? 2
!! )((
’)? )) (+? +’
!) 2/!
表 $ 改造前后主要技术参数对比
项目
改造前
改造后
熟料产量 - : 8 - 4> 回转窑单位容积产量 - 〔;= - : ,#·. > 〕 熟料烧成热耗 - : ;< - ;= > 预热器出口废气量 - : ;= - ;= > 入回转窑二次风温度 - @ 入分解炉三次风温度 - @ 预热器出口废气温度 - @ 出冷却机熟料温度 - @
原有环形风道、长焰型的煤粉燃烧器不能适应燃 低挥发分煤的需要，故更换为大速差、离散喷嘴结构 及新型旋流器的四通道煤粉燃烧器，以加大一次风动 量，强化煤粉与空气的混合。 !# & 改造篦式冷却机，提高二、三次风温度
采用第三代篦冷机新技术，将原篦冷机的前段篦 床改造成为高效节能的充气梁控制流篦床；将篦冷机 一段 ; 原一、二、三室 < 低压风机更换为高压风机，并将 一、二室合并。通过采用此项措施，可改善熟料的冷却 效果和热回收效率，提高煤粉助燃风温，使低挥发分 煤燃烧火焰的操作更加稳定。改造前后篦冷机一段风
-1
燃烧产物量 - 0
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鹤壁五矿 "= 8? !8= ’4 ’#= 41 4?= 4? "= "1 鹤壁六矿 "= 8" !8= ?4 ’#= !’ 4?= !/ "= "? 鹤壁八矿 "= 14 !"= 1? ’!= 3’ 84= 84 "= ’’ 南许沟矿 "= 1? ’3= "’ ’’= /! 8?= 13 "= !’ 平顶山 - 烟煤 5 "= 1’ !!= ’’ !8= !3 /1= 8" "= #3
!#5 "’ !’5 ’( !45 (9 !75 67 !’5 7! !"5 87
表 ! 煤热重试验分析
着火温度 -1
(#!5 #! (#45 7’ (#(5 #’ (#75 !8 (#!5 6# (#’5 84 (("5 (6
燃烧结束温度 着火后的燃尽 燃烧温度范围 燃烧温度范围内的
-1
时间 - .23
预热器出口废气温度降低到 #("@ ，出冷却机熟料的
温度下降了 !+? +!5 ，说明改造取得了很大成功。
改造后二、三次风温度已分别超过了 ’ """@ 和
+2"@ ，比改造前均有大幅度提高，这对低挥发分煤的
燃烧十分有利。
表 % 改造前后物料表观分解率
5
测点 改造前 改造后
A) 出口 ’/? ’" !2? /*
鹤壁煤热值高，但挥发分低 - !@*：’’A B ’/A 5 ， 灰分高 - "@* 一般在 !4A 左右，有时达 #"A 5 ，属反应 活性较差的煤种，着火温度比烟煤高 - ’4C 左右 5 ，燃 尽时间相对较长 - 接近 ’’D 5 。另外，鹤壁煤的哈氏易磨
!" #!#22 5 ，回转窑规格为 !/2 7 8"2，窑头煤粉燃烧 性系数比烟煤低，说明比烟煤易磨性差。煤的工业分
! 概述
" 燃煤工艺特性
我公司 ! """( ) * %+, 水泥生产线，其预分解系统 为五级双列悬浮预热器 - .’：/ 0 !# "1"22；.!：! 0 !/ 3""22；.#：! 0 !/ 3""22；./：! 0 !4 ’""22；.4： ! 0 !4’""22 5 ， 带 66 型 分 解 炉 - !/ 3""22 7