1200td预分解窑操作用风控制的体会

1200t/d 预分解窑操作用风控制的体会2008-11-6 作者: 向安斌，青松建化集团我厂1200t/d 熟料新型干法水泥生产线，生料采用石灰石、砂岩、粉煤灰、河泥、风积沙和硫酸渣六组分进行工艺配料，熟料烧成系统采用成都院带CDC 分解炉的单列五级低压损预热器窑、回转窑规格为Φ3.3m ×52m ，设计熟料生产能力为1200t/d ，熟料冷却系统采用LBTF1400型第三代控制流篦冷机。

现结合生产实际，对RF5/1200预分解系统、LBTF1400篦冷机和Φ3.3m ×52m 窑在生产过程中的操作用风控制的体会介绍如下：1 主要工艺设备配置主要工艺设备配置见下表1。

表1 主要工艺设备配置 序号设 备 名 称 及 主 要 技 术 参 数单位 数量 1 中卸式生料磨机型号: Ф3.5m×10m 台产:90t/h 功率:1250Kw台 12 生料磨系统风机型号:M6-29No.26.5F 处理风量:150000m³ /h 全压:8000Pa 功率:450Kw 台 1 3 回转窑台 12 预分解窑系统总风量的操作控制和要求2.1 系统总风量的操作控制主要依据窑炉耗煤量的大小和熟料产量的高低系统总风量的操作控制主要依据窑炉耗煤量的大小和预分解窑熟料产量的高低。

在实际生产中，注意以下要点：1）在投料初期或熟料产量低于设计能力阶段，为保证预热器各点风速高于最低允许值，用风控制要求适当加大空气过剩系数，提高气固比（1.8Nm3/Kg生料以上），此时不要过分追求风、煤、料的配合比例关系。

2）投料前将C1级筒出口负压拉到3300～3500Pa，即采取大风量投料操作的用风控制方法，初始投料量为95t/h，在投料正常之后不需要对用风进行过多的调整、便可以满足用风要求。

3）在熟料产量达到或超过设计值时，由于上升烟道缩口（有效内径Φ1140mm）、三次风管内径（有效内径Φ1300mm）在设计时均以固定，预分解窑系统用风控制，主要以头尾煤完全燃烧所需要空气量为标准，这时候过剩空气量不要太大。

2.2 系统总风量的操作控制主要采取以下方法1）提高头尾两煤的燃尽率，尽可能降低C1级筒出口废气温度。

2）根据各级旋风筒进出口的温度、负压值以及锥体的温度、负压值，并结合窑尾高温风机进口温度来综合分析和判断风量是否匹配，以此来调节系统总风量和窑头篦冷机的用风量。

3）通过高温风机的电流值，计算拉风量，再计算出单位熟料产生的废气量，由此判断用风操作的合理性。

3 窑头操作用风及一次风量的控制窑头操作用风控制的好与否在很大程度上影响到窑系统能否长期稳定安全运转，为了灵活调节窑内火焰的形状、强度、长度及规整性，适当减少窑头一次风的用量，应重点控制好一次风量、各个风道内的气体风速和压力、燃烧器喷出速度、风煤比例、燃烧能力等重点工艺技术参数。

一次风量的主要作用是提供煤粉内挥发分的燃烧，火焰形状的调整主要取决于：1）煤的热值、灰分、挥发分及细度的大小；2）一次风的风速和风量的大小。

调整好火焰长度就是调整好烧成带长度（也就是调整控制了熟料在高温烧成带的停留时间），因此火焰长度必须适中，既不拉长火焰、使烧成带温度降低，也不缩短火焰、使高温带部分高温过于集中，烧垮窑皮和耐火砖，因此窑内火焰形状粗细必须与窑断面积相适应，实际生产中要求火焰比较充满近料而不触料，燃烧器定位在（50，-10）mm位置。

从理论上分析，一次风用量减小，可以增加高温二次风的入窑量，但在实际生产中不能过分追求降低一次风的用量。

实际生产中一次风机电机频率为38～40Hz。

4 窑尾操作用风控制4.1 主要工艺参数1）在生产中为防止物料短路直接入窑的情况发生，窑尾上升烟道缩口断面风速应不低于28m/s（控制在28m/s～32m/s范围内）。

2）烟室主要发挥收集窑内飞灰的功能，故断面风速应≤10 m/s。

窑尾烟室斜坡到拱形顶的通风断面（高度）主要受到窑转动和下料舌头的制约，通风断面往往受到影响。

风速过高会引起生料入窑不畅及大量飞灰循环，易在倒喇叭口部位产生结皮，导致通风受阻。

3）下料舌头底部托板应尽量贴近窑壁，舌头端面伸入到窑内的距离控制在150mm左右。

主要工艺技术操作参数见下表2。

表2 主要工艺技术操作参数4.2 实际生产过程中窑尾操作用风的控制方法可以通过以下三个方面来进行综合判断窑内操作用风控制是否合理：1）窑尾温度和负压。

窑尾烟室温度越高、负压越大，说明窑内通风过大，窑内烧成带存在发生后移的现象；相反，若窑尾烟室温度偏低、负压小，说明窑内通风不足，三次风相对过量。

2）窑前实际煅烧状况。

若窑前温度偏高、黑火头较短、火焰粗短而不顺、窑皮偏短、窑筒体温度前高后低时，表明窑内通风不足、窑头出现憋火现象；如果窑内火焰拉得过长、窑前温度偏低、窑皮长度超过窑内径的6倍、烧成带筒体温度明显偏低而窑尾温度显著升高时，说明窑内通风过大、三次风通风量明显偏小。

3）到现场实际观察确认。

检查上升烟道及烟室是否存在煤粉未燃尽的火花、烟室斜坡堆料情况及物料是否发粘、缩口风速的稳定性、有无存在塌料、窜料、窑尾烟室冒烟的情况，如果存在上述现象，说明窑内通风不足，缩口断面风速偏小。

5 实际生产过程中回转窑和分解炉用风量的匹配5.1 窑风和炉风不匹配出现的两种工艺现象预分解窑系统在正常运行条件下，窑风和炉风应同时满足喂入的煤粉燃烧需求。

窑尾高温风机的拉风量（风压）一定时，窑风和炉风不平衡将会造成以下两种不良的工艺现象：1）窑内通风过大、三次风通风量不足，将会导致窑内烧成带温度降低、高温带后移、窑尾烟室温度和负压均上升、三次风温度及风速均降低，致使分解炉内煤粉燃烧不完全，造成系统温度倒挂，C5级物料粘结或堵塞。

2）窑内通风不足，三次风通风量偏大，将会导致窑内烧成带成还原气氛、产生黄心熟料，系统有害物质富集。

4.2窑风和炉风的匹配：统一认识，制定用风参数，确保系统通风顺畅1）窑内长厚窑皮是物料预烧过好与窑内成还原气氛共同作用的结果，而用煤量与供风量不匹配，造成窑内22米～26米段容易长厚窑皮曾一段时期，窑22米～26米段容易长厚窑皮，出现的问题是：当产量在1300t/d左右时，没有厚窑皮增长趋势，系统也比较稳定。

但当熟料产量提高到1400t/d以上时，窑内22米～26米段厚窑皮增长较快，伴随着系统开始出现较大的波动，如果将熟料产量降至1300t/d左右时，系统又恢复正常。

通过理论计算和实际分析，大家认识到了其原因主要有三方面：一是窑内风速过快，当熟料产量在1300t/d左右时，由于系统用煤量不高，煤可以燃尽，而一旦熟料增加到1400t/d以上时，必将增加用煤总量，结果造成煤燃烧不完全，窑内22米～26米段厚窑皮增长加速；二是分解炉供风量不足，当熟料产量在1300t/d左右时，分解炉用煤量与供风量相互匹配，当熟料产量增加到1400t/d以上时，用煤量与供风量不匹配，造成煤粉后燃，C5级筒出口温度与分解炉出口温度“倒挂”，致使入窑生料中仍含有一定的煤粉，造成窑尾还原气氛过浓，也是使窑内22米～26米段增长厚窑皮的原因之一；三是预热器系统温度控制偏高，导致物料预烧过好，而在熟料产量增加时，系统总风量、篦冷机供风量均没有及时跟上，伴随窑用煤量增加后窑内开始缺氧，窑内还原气氛较浓，导致窑内22米～26米段增长厚窑皮。

2）提高篦冷机的供风能力，优化一室高压风机的用风量在操作中对一室至四室的风机风门开度统一做了规定，实施后效果明显：二次风温从1000℃提高到了1050℃以上，三次风温也从800℃提高到了850℃以上，进一步提高了窑前温度和煤粉的燃烧速度，降低了熟料煤耗，为提高熟料产质量奠定了基础。

3）调整二、三次风的比例，控制系统总通风量，降低窑内风速，提高分解炉内的氧含量，加速物料的分解速度对于三次风阀门的开度，工程技术人员同窑操作员各有不同的观点，有的赞成开大三次风阀，有的赞成关小三次风阀，由此造成系统工况波动较大。

为此，工程技术人员根据用煤量和实际工况，计算出窑头和窑尾标态下的通风量，然后根据不同的温度变化，制定了通过三次风管的风量和通过窑内的风量，最后计算出窑尾缩口的风速和三次风入分解炉的进口风速（分别应大于30ｍ/s 和20ｍ/s）。

根据这两个计算结果制定了（理论上）三次风阀门开度应定在75％～85％，根据计算结果，将三次风阀门开度定在80％。

对于高温风机拉风量，在确定了二、三次风通风量后，再计算出煤粉燃烧和碳酸盐分解后产生的废气量进行校正，得出高温下的高温风机拉风总量。

最后，再计算出高温风机转速，经过理论计算与实际对比确定高温风机转速为1180～1200r/min。

6 LBTF1400篦冷机的操作用风控制6.1篦冷机特点分析1）在篦床的落料区域采用宽盲篦板来调整篦床的宽度，其目的是为了在篦床的落料区域就使熟料层覆盖均匀，避免“侧漏风”现象。

2）篦冷机主要采用阶梯篦板、充气篦板、低漏料篦板、和普通篦板等四种结构形式的篦板，其中阶梯篦板（布置在高温区）、充气篦板（布置在高温区）为控制流阻力篦板，由充气梁装置分段供风，风量可以调整；低漏料篦板为阻力篦板（布置在中温区），由风室供风；普通篦板（布置在低温区）为改进型富勒篦板，由风室供风。

6.2篦冷机操作用风控制1）因高温区采用高阻力、气流渗透性能好的控制流篦板，可以有效降低熟料颗粒变化和料层厚度改变对高压风机送风量的影响，原则上用风量从1～4室逐级递减，并且要用足1～2室的风量，熟料料层厚度控制在350mm左右，以提高熟料淬冷效果，达到提高二、三次风温度的目的。

2）根据篦下压力及二、三次风温度（并结合实际料层厚度）来综合调节3～4室低温区冷却用风量，使篦冷机内零压面位于3室和4室之间，防止低温区冷却风进入窑、炉系统。

3）根据窑头电收器进口温度及窑头罩负压情况来综合调节窑头引风机废气处理量。

窑头罩负压应合理控制，若负压过大，相应进入窑炉的热风量降低，容易引起窑炉风量不足、系统产质量下降，因此窑头引风机的拉风量应以确保窑炉所需风量为前提。

4）检修期间，应做好篦下各个空气室的密封，防止活动充气梁金属软管漏气。

7 体会1）预分解窑系统操作用风控制及用风匹配在很大程度上影响预分解窑的熟料产量。

窑炉用风过大或过小均会造成窑外分解窑的煅烧能力与预烧烧能力失去平衡，影响系统产质量。

若操作用风控制不当，易造成窑内结圈或结球工艺事故；若窑内通风减少，系统总风量小，虽然窑内不易结圈或结球，但严重影响系统熟料产量，并且可能发生预热器堵塞等工艺故障。

2）篦冷机操作用风控制是否合理，是提高熟料产质量的首要条件。

3）必须保证分解炉内含氧量充分，才能防止预热器系统温度倒置或炉内煤粉后燃的现象发生。

4）控制好窑内风速是提高窑前温度、防止煤粉后燃的有效保证。