预热器堵塞的原因分析及预防处理措

预热器堵塞的原因分析及预防处理措施

一、结皮堵塞

预分解窑生产工艺线普遍存在着一个常见问题，就是窑尾系统——预热系统与分解炉结皮、积料、堵塞。预热系统一旦发生结皮堵塞，热工制度打乱，严重影响水泥的生产质量，且处理结皮堵塞，恢复生产比较困难，更有甚者，因堵塞塌料而造成人身伤亡。如何正确理解、严肃对待这一客观存在的现象，认识其将给生产带来的种种危害，切实通过一些必要的控制手段和一定的工艺处理措施，科学地进行预测与防范，是保障生产顺利进行，确保工艺设施安全，发挥系统优势的关键所在。针对这些问题，我搜集了水泥生产线的预防解决措施，以期望能够在以后的工作中有所帮助。

结皮的形成

预分解窑最易发生结皮的部位是窑尾烟室、下料斜坡、窑尾缩口、最低两级筒的下料管、分解炉内等处。结皮使通风通道的有效截面积减小，阻力相应增大，影响系统通风，使主排风机拉风加大。结皮塌落时，还容易发生堵塞。

二、堵塞的症状、多发部位

2.1 窑尾系统堵塞症状

预热器发生堵料时在中控室和现场都能判断。正常生产时，双系列预分解窑从中控操作画面上看预热器系统各控制参数是很有规律的：从上至下负压逐级降低，温度逐级升高，且同级两列相差很小。但当某列发生堵料时：

(1)以堵塞部位为界,堵塞部位以上多处负压值急剧上升;堵塞部位以下出现正压; 捅料孔、排风阀等处有冒灰现象发生。

(2)窑头负压不足,严重时会有正压产生,且从观测孔等处往外冒火。

(3)窑尾排风机、一级筒出口、分解炉出口及窑尾等多处温度异常。

(4)被堵预热器的锥体负压急剧下降,甚至达到或接近零压。

(5)下料温度异常下降。

(6)进入窑内的物料减少。

通常,上述这些症状中有3种或3种以上同时出现时,就说明窑尾系统已经产生堵塞,应及时采取措施。

预分解系统内很多部位都可能发生堵塞，但主要发生在五级和四级旋风筒内；各级下料管及翻板阀内，若不及时处理，有时能从下料管堵到预热器锥体，甚至整个旋风筒；再是分解炉及其斜坡，连结管、变型或变径管等处。

2.2 堵塞时间

从时间上看，堵塞大部分发生在点火后不久，窑操作不正常，系统热工制度不稳定等情况下。另外，系统事故多，频繁开停窑时，由于风料搭配不当，煤粉不完

全燃烧及其它外因，也很容易造成堵塞。

2.3 堵塞原因

造成堵塞的因素很多且复杂，因此必须从工艺、原燃材料、设备、热工制度、操作与管理上去认真细致的分析研究。根据一些厂的生产经验，造成结皮堵塞的主要原因大致有以下几方面。

结皮造成的堵塞3.1

结皮是高温物料在烟室、上升管道、各级（主要为五、四级）旋风筒锥体内壁上粘结的一层层硬皮，严重的地方呈圈状缩口。阻碍了物料的正常运行，粘结和烧熔交替，使皮层数量和厚度渐渐增加，影响窑内通风、改变了预热器内物料与气流的运行速度和方向，最后导致堵塞。造成这种现象的主要原因有三：

（1）回灰的影响

窑尾袋收尘（含增湿塔）收下来的物料，已经经过高温物理化学反应，这种物料重新进入预热器时，很容易造成物料及早分解，提前出现液相，来不及到达窑内，在预热器内形成熔融状态，粘附在旋风筒内壁上，形成结皮，严重时导致堵塞。这种情况主要在窑尾系统温度偏高，回灰掺入不均匀或掺入量过大时发生。因此，那些旋风收尘器收尘效率不高，袋收尘收下回灰又未进生料储存均化系统，而直接从提升机等入窑的，更应加强操作。

（2）有害元素的影响

原燃料中有害元素K、Na、Cl、S等含量高时，大量出现的碱便会从烧成带高温区挥发出来，进入气相与其它组分发生反应，首先与氯和二氧化硫反应，随气流带至窑尾系统，温度降低后，以硫酸盐和氯化物的形态冷凝在原料上。这种沉淀物在较低温度下出现熔融相，形成微细熔体，然后发生固体颗粒的固结。它们通过多次高温挥发，低温凝聚循环和附着作用，粘附在预热器、分解炉及联接管道内形成结皮，若处理不及时，继续循环粘附，最终导致堵塞。

（3）局部高温造成结皮堵塞

窑尾局部高温, 这是形成结皮的关键因素。窑尾系统中如果产生局部高温,

一方面促进生料和燃料中有害组分的挥发及冷凝循环, 并使内循环发生的区域

进一步扩大; 另可能使液相提前出现, 把生料粘附在衬料的内壁而形成结皮。产生局部高温的原因, 主要有如下两方面。

a.煤粉的不完全燃烧。窑头或分解炉中的煤粉由于多种原因( 如燃煤的灰分大、设备超负荷运转、分解炉结构不合理) 燃烧不完全时, 就可能到窑尾或低级旋风筒中去燃烧,从而产生局部高温。导致煤粉进入预热器内的渠道有三:一是由分解炉至末级旋风筒, 再由上升管道上移;二是由分解炉经次末级旋风筒下料管失灵的翻板阀上窜;三是因窑内煤粉燃烧不完全,被带至窑尾和窑尾废气一起进入预

热器内，局部高温, 再加有害成分作用, 就很容易形成高温结皮堵塞。

b.喂料量波动。喂料量忽大忽小时, 很容易打乱预热器、分解炉和窑的正常工作；而且操作具有滞后性, 往往不能随喂料量的变化及时加减燃量。因此很容易出现料小不减煤甚至短期断料不减煤状况, 由此造成窑尾系统温度偏高而形成结皮。

3.2 漏风造成的堵塞

漏风是窑外分解窑的一大克星，预分解系统的漏风不仅降低旋风筒分离效率,增加热耗, 而且还是造成预热器系统堵塞的一个重要原因。因当预热器漏进冷风时,

物料温度和分解率会降低, 为维持生产系统排风必须加大, 因而废气量增大, 循环负荷加大, 导致入窑生料温度下降, 能耗上升；而且冷风与热物料接触, 很容易使热物料冷凝而粘附在系统的内壁而产生结皮；此外被带到窑尾或预热器中的煤粉遇到新鲜冷风, 燃烧速度加快, 会产生局部高温而形成结皮。同时,因窑、炉用风比例失调,窑内通风差,导致窑内结圈、结球频繁。

（1）内漏风造成的堵塞

当旋风筒的排灰阀( 也称锁风阀) 因烧坏或失灵时, 下一级旋风筒的热气这种漏风称为内漏风。, 流会经过下料管通过排灰阀漏入上一级旋风筒内．

各级预热器下料管的排灰阀关闭不严、烧坏或失灵，不能很好地起到锁风作用，不仅旋风筒收尘效率降低，而且会引起短路、塌料和堵塞。因为下料管排灰阀锁风不严，下一级气体就会从下料管内经过，使预热器内收集下来的物料又重新上升，不能顺利排出，造成内循环。由于下料口处风速高，不达到一定的数量，物料不会沉降，但一旦物料过多具备了沉降的条件，便是一大股落下，造成下料不均，分散状况不好，导致堵塞。

四月下旬五级A系列翻板阀烧坏，造成内漏风，因此五级下料管经常堵塞，四月三十日更换翻板阀后，虽有所好转，但由于密封不严、不灵活，五月三日该处严重堵塞。

（2）外漏风造成的堵塞

外漏风是指从系统外漏入系统内的冷空气。它主要是从各级旋风筒的检查门、下料管排灰阀轴、各联接管道的法兰、预热器顶盖、各测量点等处漏入。旋风预热器内气流运动复杂，加上粉粒粒度分布较宽，使其内部的物料运动更加复杂，随机性较大。若系统密封不好，漏入冷风，改变了物料在预热器内的运动轨迹，降低了其旋转运动速度，离心甩向壁面的离心力降低，部分物料随气流回到上一级，造成物料循环，最终堆积堵塞。另一方面，冷风漏入与热物料接触，极易造成物料冷热凝聚，粘附在预热器筒体壁上，导致结皮或产生大块，卡死下料管或排灰阀造成堵塞。

2.3.3 操作不当造成的堵塞

（1）投料不及时

当分解炉点火，达到投料温度（900℃）时，一定要及时投料，否则会造成系统温度偏高，且因此时料量较小，更易造成结皮。

（2）开停窑时排风量不当。

因故需停料停窑时，排风量不能大辐度减少，否则很容易使物料因风速过小沉积在管内（主要在水平管），造成堆积。重新开窑投料时，开始排风量过小，堆积的物料不能被顺利带走，随着下料量的不断增加，管内物料堆积增多，严重时也会导致堆积堵塞。

（3）下料量与窑速不同步。

窑运转不正常，热工制度不稳定，需预打小慢车或慢转窑时，减料不及时很容易因喂料量与窑速不同步，造成物料在窑尾烟室堆积。这时即使窑仍在运转，但堆积在窑尾的物料不能够很快输送出去，堆积的物料受高温熔融粘附在窑尾烟室内壁，在烟室与窑连接处形成棚料现象，造成烟室及上一级预热器堵塞。

（4）排风量控制不当。