0 熟料烧成系统操作方法14

精准平衡操作技术

简介

（水泥熟料烧成操作专利新技术）

淄博科邦热工科技有限公司

2013

前言

窑外分解技术在中国出现已经四十多年了。技术已经很成熟。以至于如果有人说这个系统还可以进行优化时都很少有人相信。

然而自从窑外分解技术进入到中国以来，至今没有提出一套完整的标准的烧成系统操作的方法。只有大家在生产实践中基本形成了一定的共识的操作原则：薄料快烧；喷煤管火焰活泼有力，定位在中心线以下；三次风管的阀门开度在35—50%；窑头罩压力控制在-50—0pa；窑皮长度约5D。

按照任何技术都是在发展的观点，虽然窑外分解的基本理论是成熟的，大家也都在按照一些原则进行着操作。但是日新月异的应用技术的发展，使这种操作技术难一适应。淄博科邦公司在这些年的生产实践中，在不断为水泥厂解决生产难题的过程中，探讨出了一些新的操作方法。并组合起来系统的使用，取得了不同于原来操作方法的效果。在知识产权专家的建议下，这项技术申请了发明专利：《水泥熟料烧成系统控制方法》

细细分析起来，这项操作技术的产生应该追溯到1995年我们开始从事中小型旋窑改造的时候。那时候因为生产线的能力都不大，700t/d的就是大生产线了。当时很多生产线的熟料冷却都是采用的单筒冷却机。在生产时，窑头罩都是正压或是微正压。完全负压的很少。有些工厂窑头正压到看火都需要拿着像盾牌一样大的看火镜。当时大家都不明白产生正压的原因，有些工厂甚至将高温风机的风量加大了一倍，祈望将窑头拉成负压，但是没有作用，反而使生产更不稳定了。当时就有一些文章探讨单筒冷却机的规格和回转窑规格的匹配问题，希望通过匹配来解决窑头正压问题。也有一些工厂，对窑头罩进行了改造，特别是窑头冷烟室的尺寸。改造后确实有些效果，但随之带来的是产量和其他方面的影响。我们在开始从事旋窑改造以后，也研

究了这种现象，并在一些在水泥厂工作的专家的启发下，利用组合技术实现了窑头罩的负压工况，同时使旋窑的产量大幅度提高。在这种情况下逐渐认识了系统空气平衡和烟气平衡的重要性以及其中的一些特殊关系。真正达到高峰的是利用这方面的技术解决了当时被称为水泥行业老大难问题的河北宣化水泥厂（今张家口金隅）700t/d生产线的达标问题。在以系统空气平衡为主要指导思想的基础上，没有对系统进行大的改动，只改了一些在他人看来无足轻重的若干细节部位，就使这个建厂10年没有达标的生产线，远远得超过了设计产量而达到了800t/d。

时至今日，科邦公司已经完成了关于分解炉和篦冷机的优化操作的研究，完成了烧煤燃烧器的合理使用的研究，同时完成了在5000t/d以下规模多条生产线应用这项操作技术的工作。并取得了显著效果。

俗话说，三分技术七分操作（不一定这样区分）。一个技术设计好的烧成系统，设计者如果不能同时设计出相对应的合理的操作方法，那它就不会充分发挥出设计者期望的性能。所以科邦公司在推出系统优化技术的同时也推出了这项操作技术(专利)。希望它与淄博科邦公司推出的其他技术一起，为水泥熟料生产线再次降低热耗，减少有害气体的排放的技术进步做出一些贡献。

以下就是这项专利技术的介绍。

技术简介

水泥熟料烧成系统的操作，是直接关系到水泥质量和成本的重要工作。因此，掌握先进的、正确合理的、精准的、高水平的操作技术是水泥厂中控工作的最重要的任务。

新型干法水泥生产技术的核心是悬浮预热和窑外分解技术。因此，采用

窑外分解技术的烧成系统，首先需要保证窑尾预热器系统特别是分解炉的正常、稳定、高效的工作。并使其最大限度的发挥预热预分解作用。而目前正在运行的新型干法熟料烧成生产线，多年以来一直都延续一种基本相同得原则和方法来操作。这种方法在运行中的表现特点为：

三次风管的阀门开度控制在30---50%，以加强窑内通风；喷煤管的火焰调整为活泼有力，把喷煤管定位在第四象限，加强火焰对熟料的直接热交换作用；把窑头罩压力控制在-50----0pa；窑转速达到最高转，实现薄料快烧。

随着新型干法生产技术的进步和社会环境对节能减排和减少氮氧化物等有害气体排放要求的不断提高。这种旧有的操作方法已经逐渐感到难以适应这些要求。例如：控制窑内的煤粉在低过剩空气系数的工况下燃烧（α≦1.05），可以减少氮氧化物的生成量，减少系统脱硝的成本，就是一个突出的例子；很多窑如果这样操作，就会出现熟料呈现还原气氛的现象，严重影响熟料质量。还有，将喷煤管定位在中心以上位置，使火焰的中心落点移动到窑尾，可以使生料入窑后快速通过过渡带，进入烧成带，这样生料升温速度快，CaO的吸收速度也越快，越有利于C3S的形成。短粗窑的原理就是根据此理论形成的。并确实实现了降低热耗的好作用。这种定位同时可以减少煤灰落入熟料的机率，提高熟料的质量。是将来降低热耗和运行成本的一种的操作方法。而目前的操作方法都较难做到这一点。

精准平衡操作技术是建立在淄博科邦公司对烧成系统优化理论的基础上。其中科邦公司创始人郭红军先生《关于分解炉的优化和操作》；《篦冷机的优化和操作》；《烧煤燃烧器的合理使用》等系列讲座中的理论解释和对烧成系统的全面认识和分析，为这种操作方法奠定了基础。同时指导着这种种

操作技术的合理应用。

“精准平衡操作技术”的核心是：以理论计算、数据分析为依据；以系统空气平衡为前提（包括窑的烟气平衡）；以保证分解炉用风（三次风）和烧成带恒温煅烧为重点；以窑头罩的温度、压力两个数据为主要控制参数；通过合理调整窑头喷煤管的四个风速和风量的匹配、合理篦冷机的操作，最终实现熟料烧成的高质、高产、低消耗、低排放的目标。

这项操作技术在系统运行参数中的表现特点为：

1三次风管的阀门开度在85--100%；

2喷煤管定位在窑口中心线以上（0，10--50）；

3根据窑头罩的容积合理控制窑头罩压力。

1以理论计算、数据分析为依据，以系统空气平衡为前提（包括窑的烟气平衡）

采用这项技术进行操作之前,首先要进行系统分析计算。弄清楚系统中各部位的空气来源和数量。弄清楚排出

多余空气的数量和能力以及排出烟

气的能力。清楚篦冷机内零压点的位

置和对应的风机数量。制作简单的平

衡图（见下）。然后进行分析。

1.1悬浮预热预分解系统的分

解炉有三十几种。这些分解炉由于结构不同、规格不同或是结构相同参数不同，以及配套的喷煤管不同，其性能是不一样的。而且运行中需要的空气量也不一样。以5000t/d的D-D炉窑尾系统为例：这种炉型其过剩空气系数需要1.15。在产量达到5700吨时，分解炉的用风量为132941m3/h。进入分解