回转窑烧成系统用煤粉水分的合理控制

［３】Ｃａｉｊｕｎ
Ｓｈｉ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｃｅｍｅｎｔｉｔｉｏｕｓ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ
ｌａｄｌｅ ｓｌａｇ ｆｉｎｅｓ ｆｒｏｍ ｓｔｅｅｌ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｃｅｍｅｎｔ
ａｎｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２００２，３２：４５９—４６２．
［４］张树青，黄士元．矿物掺合料自身水硬性及碱激发的机
３】
万方数据
２０１４年第４期
Ｎｏ．４ ２０１４
江旭昌：回转窑烧成系统用煤粉水分的合理控制 煤粉水分多么重要！
熵威磕朱
大，燃烧就难上加难；煤粉水分过大，不仅影响窑 的产质量，使热耗增大，浪费能源，降低企业的经 济效益，而且容易产生不应出现的工艺事故，降低 运转率。煤粉水分过小或者为零也不好，同样浪费 能源，对煤粉的正常燃烧也不利，一是因为煤粉中 的少量水分受热后能够分解出ＯＨ一，有助于煤粉中 碳的快速燃烧，但过小（＜０．５％）后这一作用便 失去或减弱了【１１；二是因为会增大煤磨的操作控制 难度和燃烧爆炸的危险性，且增大了粉磨电耗。 为了达到合理控制煤粉水分的目的，现撰此 文，以引起有关水泥企业的重视。 １煤粉水分的合理控制指标及其重要性 从保证煤粉的正常燃烧、节能减排效果最 好、提高企业效益和安全生产的角度出发，对煤 粉水分应进行合理控制。对于一般烟煤煤粉的 合理水分应控制在ｏ．５％～１．５％之间，最好控制
（１００～１５０）×４．１８ ｋＪ／ｋｇ（煤）左右，这与经验感
图１中３．４ ｍ×５
１３３．＋２．８
ｍ风扫球磨煤粉制备系统流程
由圆盘式取料机取料经皮带输送机喂入煤磨１内进 行烘干和粉磨。煤磨烘干的热风取自窑尾预热器排 出的废气３，出磨的煤粉随出磨废气的气流一起进 入选粉机４进行分选。粗粉通过螺旋输送机５输送至 磨头重新喂人到磨内与新料一起粉磨，细粉进入高 效旋风分离器６收集，通过螺旋气力输送泵７分别 打到窑头和窑尾两个煤粉仓８和９中。高效旋风分 离器６排出的废气通过电除尘器１０净化后由收尘排
ｍ×５ ｍ＋２．８ ｍ
风扫式球磨。进厂原煤在预均化堆场２进行均化，
０．５％一１．Ｏ％之间，最好控制在０．５％一ｏ．８％之间。 质量越差的煤粉越应偏低控制，对煤粉的正常燃烧
越有利。
现在不少水泥企业对此没有引起足够的认 识。据文献介绍【２ｌ，当前国内的１ ７００多条新型干 法水泥生产线，煤粉水分超过１．５％的起码在三分 之一以上。有不少生产线煤粉的水分不只是超过 １．５％或者２％了，而是达到４％以上，甚至更高。有 人经过统计和分析，找出了煤粉水分对火焰温度的 影响规律。当煤粉水分超过１．ｏ％时，每增加１．０％ 的水分，火焰温度就会降低１０℃～２０℃，窑的产 量就会降低１．Ｏ％【３】。理论上，对６ ０００ ｘ ４．１８ ｋＪ／ｋｇ 的原煤，当环境温度为２５℃时，煤的水分每增加 １％，其发热量降低约８０×４．１８ ｋＪ／ｋｇ（煤）。实际 上，水分的增加势必影响到煤粉的着火点和燃烧 速度，影响到火力的集中度，其综合影响力约在
５９．３ ５９．５
表３提高出磨废气温度前后的温度变化 磨尾温度
／℃
７５ ９７
电除尘器
电除尘器集尘斗温厨℃
１ ３０ ３５ ２ ３３ ３８ ３ ４５ ５７
４
煤粉仓温度／℃ 炉列
７０ ８８
出口温尉℃
６０ ７７
窑列
７０ ８７
Ｂ。Ｔ２温度／℃
８７５ ８６５
Ｂ，１＂２温度／℃
８８５ ８８０
５０ ５８
破，原来还没有见过哪个水泥厂敢于将风扫煤磨出 口温度超过７５℃控制的，该实例为降低人窑和分 解炉煤粉水分提供了一个典范。 由这一实例也可看出，合理控制人窑和分解 炉的煤粉水分，对增产降耗和节能减排具有非常重
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新世纪水泥导报
Ｃｅｍｅｎｔ Ｇｕｉｄｅ ｆｏｒ Ｎｅｗ Ｅｐｏｃｈ
烧威磕朱
该公司提高出磨风温前后所用煤粉的工业分 析、水分和细度列入表１，可以看出煤粉水分原来 也不大，在１．５％以内。水分虽稍有降低，可变化
并不大，而煤粉细度变化较大，由Ｒ。。。＝１０．１０％降
到尺ｏＪ０８＝６．５５％。
表２提高出磨废气温度前后有关参数的变化 窑列出１２Ｉ／％ 磨尾温度／ｃｃ
ＣＯ ７５ ９０ ０．１１ Ｏ．０８ ０２ ２．８ ２．９ Ｃ０ ０．１２ ０．１０ ０２ ２．６ ２．８ ８８５ ８９０
炉列出１２１／％ Ｂ，Ｔ２温度／℃
标准煤耗 ／（ｋｇ・ｔ。）
１０８．１ １０６．３
熟料２８
ｄ
抗压强度／ＭＰａ
３０
Ａ，Ｔ Ａ，Ｔ
平均日产为５
０４２
ｔ／ｄ；热耗也有降Leabharlann Baidu；没有因上升
管道结皮而停窑，运转率也有提高；原煤中所掺的 无烟煤也可适当增加等，企业取得了显著的技术经 济效益。该公司自２００４年９月开始实施提高出磨风
图２窑尾双系列预热器及分解炉系统筒图
温的措施至今，煤粉制备系统一直安全运行，从未 发生过燃爆事故。显然，这是很大的一个技术突
４ ６００
ｔ／ｄ熟料。最后研究决定采用提高煤磨出口废
气温度的措施，由７５℃提高到９０℃，这时窑的产 量已能稳定在４ ９００ ｔ／ｄ熟料。而后将煤磨出口废 气温度提高到９７ ｏＣ，则窑产量提高Ｎ５ ０００ ｔ／ｄ熟料 以上［５】。按照通常的做法，煤磨的进口废气温度一 般都不敢超过３００℃，最大不超过３５０℃，出煤磨 废气温度一般不超过７０℃，最大不超过７５℃，主 要就是担心煤磨发生燃爆事故。该公司的煤粉制 备系统如图１所示，煤磨１为①３．４
报警。
ｔ。当熟料利润为３０元／ｔ时，
一年就损失３０×１６ ４２５＝４９２ ７５０元，约５０万元的经 济效益。实际上，煤粉水分过高还不仅仅影响熟料 产量，对熟料质量、熟料煤耗、电耗、工艺事故和 运转率等也都有不利影响。若将这些损失合在一 起，就远不止损失５０万元了。可以看出，合理控制
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３结束语
［１］Ｘｕｅｑｕａｎ Ｗｕ，Ｚｈｕ 参考文献
Ｈｏｎｇ，Ｈｏｕ Ｘｉｎｋａｉ，ｅｔａｌ．Ｓｔｕｄｙ
ｏｎ
ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ ａｎｄ ｆｌｙ ａｓｈ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｐｏｒｔｌａｎｄ
ｃｅｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｃｅｍｅｎｔ
ａｎｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１９９９，２９：１ １０３—１ １０６．
由正交分析可知，对强度影响作用大小的顺 序为粉煤灰、粗钢渣、矿粉。以粗钢渣７％替代机 制砂，矿渣２０％和粉煤灰１０％替代水泥的２８ ｄ抗压 强度最好。钢渣铁质多、硬度大【６】，耐磨性较好， 其抵抗破碎能力、抗冻融能力等指标与天然砂石相 近，甚至这些优点为钢渣集料的应用奠定了基础， 因此可替代日益紧缺的砂石资源。同时钢渣又具有 一定的水硬活性，能促进混凝土强度的发展，相应 能减少一定的水泥用量，与矿粉、粉煤灰搭配使 用，起到较好的效果。
要的意义。 ２造成煤粉水分过大的原因
有害的，这几乎是常识性问题。那么为什么有些企 业在煤粉水分的控制上还是超标呢？
２．１原煤水分过高，煤磨烘干能力不足
目前，水泥厂煤粉制备基本上都采用两种型 式的粉磨设备。一种是风扫式球磨或者带烘干仓的 风扫式球磨，而且后者居多；另一种是各种立式辊 磨。立式辊磨有人称为“立磨”，这样称谓范围太 宽。因为立式磨中还包括Ｅ型磨，这种磨煤机的粉 磨主要机件不是“辊”而是“球”，并且早已不
系统，首先必须核算经济性。广州珠江水泥有限公司提高出磨废气温度的经验值得推广，但必须采取安全措 施，进行精细管理，以防煤磨燃爆事故发生。 关键词煤粉水分控制
０引言
统都有很大的影响。为保证烧成系统能够在最佳工 况下最经济地运行，对煤粉水分的合理控制至关重 要，过大和过小都有害无益。煤粉水分过大，受热 蒸发会消耗很多热量，所以对同一套煤粉燃烧器而 言，相当于降低了煤的质量，优质烟煤就变成了低 质煤的使用效果；低质煤本来就难烧，由于水分过
（１）钢渣具有潜在的活性，经粉磨后能替代 部分矿渣、粉煤灰等配置混凝土，起到废弃物合理 利用的目的，在掺量替代小于５０％时对混凝土强度 影响不大。 （２）粗钢渣可替代部分机制砂作为细集料， 能改善混凝土性能和减少天然砂石的使用，对混凝 土强度影响大小的顺序为粉煤灰、粗钢渣、矿粉。
理探讨［Ｊ】．粉煤灰综合利用，２００８（４）：６－９．
当煤磨出口废气温度由７５ ｏＣ提高到９０℃时，
表１提高煤磨出口废气温度前后煤粉的工业分析、细度和水分变化 磨尾温度 时间
／ｃｃ ／％ １０．１０ ６．５５ ，％ １．０９ ０．９１ Ｒｏ
０８
Ｍ。ａ
Ｑ。ａ
／（ｋＪ・ｋｇ－１）
２４ ４０４ ２４ ３５５
虬ｄ ／％ ３０．３１ ３０．５２
爿“ ／％ １９．６２ １９．４０
［５］Ｓｈｉｈ Ｐ Ｈ，Ｗｕ Ｚ Ｚ，Ｃｈｉａｎｇ Ｈ Ｌ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｂｒｉｃｋｓ
ｍａｄｅ ｆｒｏｍ ｗａｓｔｅ ｓｔｅｅｌ １ ０４３－１
ｓｌａｇ［Ｊ］．Ｗａｓｔｅ Ｍａｎａｇｅ，２００４，２４：
０４７．
［６］罗帆，郑青．钢渣和粉煤灰易磨性试验方法的选择［Ｊ】．水 泥，２００６（９）：２２—２５． （收稿日期：２０１４—０１—２２）
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烧威技木
中图分类号：ＴＱｌ７２．６２５．２文献标识码：Ｂ
文章编号：１００８—０４７３（２０１４）０４—００３１・０５
ＤＯＩ编码：１０．３９６９０．ｉｓｓｎ．１００８－０４７３．２０１４．０４．００７
回转窑烧成系统用煤粉水分的合理控制
江旭昌
天津市博纳建材高科技研究所，天津３００４００
摘
要煤粉水分过高不仅仅影响熟料产量，对熟料质量、熟料煤耗、电耗、工艺事故和运转率等也都
有不利影响。故煤粉水分的合理控制是水泥厂增产降耗和节能减排行之有效的有力措施；对煤粉水分的合理
控制，不论什么煤种均应控制枷／／ｔ＂。。≤ｌ％，最高不应超过１．５％；对于高内水的煤种如蒙煤，如要增设烘干
在０．５％～１．０％之间。对于无烟煤煤粉应控制在
广州珠江水泥有限公司提高煤磨出口废气温度 的实例更进一步证明了这一点的重要性。该公司原设 计能力４
０００
ｔ／ｄ熟料①４．７５
ｍ×７５
ｍＮＳＰ窑水泥生产
线，经过一系列改造，确定目标值为４ ８００ ｔ／ｄ。可 是改造后却达不到这个目标，只能达至１．１４ ５００—
风机１ １排人大气，收下的少量煤粉通过螺旋输送
觉是相吻合的Ｍ】。现以５ ｔ／ｄ熟料水泥生产线 为例来说明，当窑产量降低１．０％，每天便少产熟
０００
料５０ ｔ。如果运转率按９０％计算，则每年少产熟料
５０×３６５×０．９＝１６ ４２５
机１２回送到螺旋气力输送泵７中进行输送。为了防 止电除尘器１０下的四个集灰斗积煤自燃，在每个灰 斗上都安装有振动器，在操作时将振动频率加快。 为了保证安全生产，在煤粉仓８和９上设有防爆阀、 ＣＯ：自动灭火装置、温度检测和ＣＯ：分析仪，在电 除尘器１０也设有ＣＯ和Ｏ，分析仪，进行监测和及时
水泥工业回转窑烧成系统的用煤都是使用经 过烘干和粉磨后的煤粉，通过窑头或者窑尾煤粉燃 烧器喷射到回转窑内或者窑尾分解炉内燃烧，为水 泥熟料的煅烧或生料的分解提供足够的热量。不论 窑头还是窑尾，煤粉的水分对其正常燃烧和整个系
山通匕＿弋道些’弋通些≮嗵些—弋泣＾｝＾通＾｝弋眵≮嗵．些弋通Ｉ：；弋＾｝≮心Ｌ些＿≮Ｑ
３３
凡是在水泥厂工作过的人，不论是工程技术 人员还是一般工作人员都会知道，煤粉水分过大是
Ｓ－＾ｄ ／％ １．０１ １．０５
２００１年～２００３年 ２００５年一２００９年
７８．９ ９６．０
窑尾出口的ＣＯ降低，Ｏ：含量提高，炉Ｎ５级筒（见 图２）温度升高，热耗降低，熟料２８ ｄ抗压强度稍 有提高，详见表２。
当煤磨出口废气温度由７５℃提高到９７ ｏＣ时， 电收尘器出口、四个灰斗和两个煤粉仓的温度都有 所提高，而分解炉和５级预热器出口的温度却有所 降低，详见表３。 由于出磨气体温度提高控制以后，煤磨产量由 ｔ／ｈ提高至１１３５ ｔ／ｈ，提高了１６．７％；熟料产量提高约 ５００ ｔ／ｄ，提高１ １％左右，熟料年产量达到１５２万ｔ／ａ，
【２］Ｓ
Ｋｏｕｒｏｕｎｉｓ，Ｓ Ｔｓｉｖｉｌｉｓ，ＰＥ Ｔｓａｋｉｒｉｄｉｓ，ｅｔａｌ．Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ａｎｄ ｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｌｅｎｄｅｄ ｃｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ ｓｔｅｅｌ ｍａｋｉｎｇ Ｃｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２００７，３７：８１５—８２２．
ｓｌａｇ［Ｊ］．