9 预分解窑调节与控制

• ⑦电流逐渐增加 • 这一情况产生的原因有以下三种可能：
• 其一，窑内向温度高的方向发展。如原来熟料 欠烧，则表示窑正在趋于正常；如原来窑内烧 成正常，则表明窑内正在趋于过热，应采取加 料或减少燃料的措施加以调整。
• 其二，窑开始长窑口圈，物料填充率在逐步 增加，烧成带的粘散料在增加。 • 第三，长、厚窑皮正在形成。
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由于各级旋风筒之间的负压互相联系、自然 平衡，故一般只要重点监测预热器最上一级和 最下一级旋风筒的出口负压即可了解预热器系 统的情况。
• ③ C4、C5筒锥体下部负压 • 它表征该两级旋风筒的工作状态，当该旋风筒 发生结皮堵塞时，锥体下部负压下降。
• ④ 篦冷机一室下压力 • 它不仅指示篦冷机一室篦床阻力，亦指示窑 内烧成带温度变化。当烧成带温度下降时，熟 料结粒减小，致使篦冷机一室料层阻力增大， 在一室篦床速度不变时，一室篦床下压力必然 增高。生产中，常以一室压力与篦床速度构成 自动调节回路，当一室压力增高时，篦床速度 自动加快，以改善熟料冷却状况。
• ③ 分解炉或C5筒出口气体温度 • 它表征物料在分解炉内预分解情况，一般控 制在850～890℃。保证物料在分解炉内预分 解状况的稳定，从而使整个窑系统热工制度稳 定，对防止结皮堵塞也十分重要。 • ④ C1筒出口气体温度 • 一般控制在320～360℃。超温时，应检查 生料喂料是否中断、某级旋风筒或管道是否堵 塞、燃料量与风量是否超过喂料量的需要等， 查明原因后作出适当处理。当温度降低时，则 应结合系统有无漏风及其它旋风筒温度状况酌 情处理。
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第九章 预分解窑系统的调节与控制 第一节 调节控制的目的及原则 一、调节控制的目的 预分解窑生产过程控制的关键是均衡稳定运 转，它是生产状态良好的重要标志。运转不 能均衡稳定、调节控制频繁、甚至出现周期 性性的“恶性循环”，是窑系统生产效率低、 工艺和操作参数混乱的明显迹象。因此，调 节控制的目的就是要使窑系统经常保持最佳 的热工制度，实现持续地均衡运转。
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窑系统的通风状况，是通过预热器主排风 机及安装在分解炉入口的三次风管上的调节风 门闸板进行平衡和调节 。 • 预热器的主排风机主要是控制全系统的通 风情况，而分解炉入口的三次风管上的风门， 主要是调节窑与分解炉两者的通风比例。 • 在窑系统安装有电收尘器时，对分解炉或 最上一级出口(或电收尘器入口)气体中的可燃 气体(CO和H2)含量必须严加限制。因为含量过 高，不仅表明窑系统燃料燃烧不完全，使热耗 增大，更主要的是在电收尘器内容易引起燃烧 和爆炸。
• ① 电流轨迹平稳 • 窑传动电流很平稳、所描绘出的轨迹很平，这 表明窑系统很平稳、热工制度很稳定。 • ② 电流轨迹很细 • 窑传动电流所描绘出的轨迹很细，说明窑内窑 皮平整或虽不平整但在窑转动过程中所施加给 窑的扭矩是平衡的。
• ③电流轨迹很粗 • 窑传动电流描绘出的轨迹很粗，说明窑皮不平 整，在转动过程中，窑皮所产生的扭矩呈周期 性变化。
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三个固定：固定窑速；固定下料量；固定 冷却机的料层厚度。 • 四个稳定：稳定窑尾温度；稳定分解炉出 口温度；稳定系统排风；稳定预热器出口温 度。 • 五个关系：窑与炉的用风关系；新入生料 与回料均匀入窑的关系；窑与预热器、分解 炉、冷却机的关系；窑与煤磨的关系；主机 与各辅机的关系。
• 四、不正常操作要求 • 在生产过程中，由于设备故障或操作（调 节控制）不当等原因，经常会出现一些不正 常情况，影响生产的正常进行，造成质量事 故甚至设备的损坏及人员伤亡等重大损失。 • 生产中出现故障或不正常情况时，体现在 热工参数的变化上。因此，在日常生产过程 中，要求操作人员必须密切注意生产运行参 数的变化，及时发现问题，并做出正确的判 断，采取相应措施，迅速排除故障，恢复正 常生产，确保人身及设备安全，将损失减小 到最低限度，避免造成重大损失。
• 第二节 预分解窑系统调节控制项目 • • 新型干法窑在生产过程中需要控制的参数非 常多，过程控制也比较复杂。一般进行检测、 控制的在60～65个之间，这些参数包括检测参 数和调节参数，多数为检测参数。在日常生产 过程中，需要重点监控并椐此进行故障或不正 常情况判断的主要工艺参数有以下几类。
• ⑪ 温度 • 烧成系统的测温点非常多，中控显示操作 屏上温度显示也非常多，但需要重点监控的温 度有： • ① 烧成带温度 • 通常用比色高温计进行测量。该温度作为 监控熟料烧成情况的标志之一，由于测量上的 困难，往往只能测出烧成物料的温度，作为综 合判断的参考。
• ② 窑尾烟室温度 • 它连同烧成带温度一起表征窑内各带热力 分布状况，连同最上一级旋风筒出口气体温度 (或连同分解炉出口气体温度)一起表征预热器 (或含分解炉)系统的热力分布状况。同时，适 当的窑尾温度对于窑系统物料的均匀加热及防 止窑尾烟室、上升烟道及旋风筒因超温而发生 结皮堵塞也十分重要。一般可根据需要控制在 900～1050℃。
• ⑧电流逐渐降低
• 这种情况产生原因有二： • 其一，窑内向温度变低的方向发展。加料或 减少燃料都可产生这种结果。 • 其二，如前所述，窑皮或前圈垮落之后卸料 量增加也电流突然下降，出现这种情况也有两 种原因。第一，预热器、分解炉系统塌料， 大量未经预热好的物料突然涌入窑内造成各 带前移、窑前逼烧，弄不好还会跑生料。这 时要采取降低窑速、适当减少喂料量的措施， 逐步恢复正常。第二，大块结皮掉在窑尾斜 坡上，阻塞物料，积到一定程度后突然大量 入窑，产生与第一种情况同样的影响。同时 大块结皮也阻碍通风，燃料燃烧不好，系统 温度低，也会使窑传动电流低。
• ⑩窑主电机流出现周期性变化
• 出现这种情况的可能原因有以下几种： • 其一，预热器上频繁出现塌料现象，造成系统不稳 定，热工制度紊乱，通风情况变差，使预热器内气 料热交换效率变低，也降低了物料的分解率，窑主 电机电流会下降,中控为满足正常生产采取减料或加 少量窑煤来平衡窑内烧成状况,稳定生产一段时间窑 况变好窑主电机电流上升。
• 三、正常操作管理： • 煤、风、料是影响分解窑系统热工制度的主 要因素，因此，在生产操作（调节控制）过 程中，确定煤、风、料之间的关系并保持相 对稳定，避免大变动，从而稳定窑速，稳定 热工制度，是确保优质高产的关键。 • 在生产操作过程中，许多水泥厂总结出了适 合本厂实际的正常操作管理制度，较为典型 的是“三个固定，四个稳定，处理好五个关 系”。
• 二、一般原则 • 根据工厂外部条件变化 ,适时调整各工艺系统 参数 ,最大限度地保持系统“均衡稳定”的运 转 ,不断提高设备运转率。 • 具体操作：“抓两头 ,保重点 ,求稳定 ,创全优” • “抓两头” ，就是要重点抓好窑尾预热器系 统和窑头熟料烧成两大环节 ，前后兼顾、协 调运转 ； • “保重点” ，就是要重点保证系统喂煤、喂 料设备的安全正常运行 ，为熟料烧成的“动 平衡”创造条件 ；
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回转窑中氧化氮(NOx)的生成与N2、O2浓 度和燃烧温度有关。 • 在窑系统生产情况及空气消耗系数大致固 定的情况下，窑尾废气中NOx的浓度同烧成带 火焰温度有密切的关系，烧成带温度高，NOx 浓度增加，故以NOx浓度作为烧成带温度变化 的一种控制标志，时间滞后较小，很有参考价 值。因此，可将此同其它参数一起，综合判断 烧成带情况。
• ⑤ 窑筒体温度 • 窑筒体温度表征了窑内窑皮、窑衬的情况， 据此可监测窑皮粘挂、脱落、窑衬侵蚀、掉砖 及窑内结圈状况，以便及时粘补窑皮，延长窑 衬使用周期，避免红窑事故的发生，提高运转 率。
• ⑫ 压力 • 烧成系统内除篦床下为正压外，其它各处基本 为负压操作。它反映系统内的通风情况，而这 又与风量的大小、均匀与否，物料的多少、稳 定与否，系统是否结皮、堵塞等密切相关。在 日常生产中需要密切关注的压力有：
• ⑤电流居高不下 • 有四种情况可造成这种结果： • 第一，窑内过热、烧成带长、物料在窑内被带 得很高。如是这样，要减少系统燃料或增加喂 料量。 • 第二，窑长了窑口圈、窑内物料填充率高，由 此引起物料结粒不好、从冷却机返回窑内的粉 尘增加。在这种情况下要适当减少喂料量并采 取措施烧掉前圈。
• 第三，物料结粒性能差。由于各种原因熟料粘 散，物料由翻滚变为滑动，使窑转动困难。 • 第四，窑皮厚、窑皮长。这时要缩短火焰、压 短烧成带。
• ⑥ 电流很低 • 有三种情况可造成这种结果： • 第一，窑内欠烧严重，近于跑生料。一般操作发现传 动电流低于正常值且有下降趋势时就应采取措施防止 进一步下降。 • 第二，窑内有后结圈，物料在圈后积聚到一定程度后 通过结圈冲入烧成带，造成烧成带短、料急烧，易结 大块。熟料多黄心，游离钙也高。出现这种情况时由 于烧成带细料少，仪表显示的烧成温度一般都很高。 遇到这种情况要减料运行，把后结圈处理掉。 • 第三，窑皮薄、短。这时要伸长火焰，适当延长烧成 带。
• ⑬ 气体成分 • 一般在窑尾烟室或分解炉出口及预热器出 口进行气体成分（O2、CO、NOx）检测。它 们表征窑内、分解炉或整个系统的燃料燃烧及 通风情况。对窑系统燃料燃烧的要求是：既不 能使燃料在空气不足的情况下燃烧而产生大量 CO，又不能有过多的过剩空气而增大热耗。 一般窑尾烟气中O2含量控制在1.0～1.5%，分 解炉出口烟气中O2含量控制在3.0%以下。
• ① 窑头负压 • 它表征窑内通风量及冷却机与入窑二次风之间的平衡。 正常生产情况下，一般增加预热器主排风机风量，窑 头负压增加，反之减小。而在预热器主排风机排风量 及其它情况不变时，增大篦冷机冷却风机鼓风量，或 者增大篦冷机鼓风机进口阀门开度，都会导致窑头负 压减小，甚至出现正压。正常生产过程中，窑头负压 一般保持在50～100Pa，决不允许窑头形成正压，否 则窑内细粒熟料飞出，会使窑头密封圈磨损，也影响 人身安全及环境卫生，对安装在窑头的比色高温计及 电视摄像头等仪表的正常工作及安全也很不利。一般 采用调节篦冷机剩余空气排风机风量的方法控制窑头 负压在规定的范围内。
• ⑭ 窑转动力矩（窑电机电流） • 窑电机的电流和功率消耗不仅提供了煅烧情况， 也提供了结皮状况。轻微的波动表明正常和均 匀的结皮，然而大的波动表明了结皮不平整或 单侧有结皮，记录带上的曲线相应地变窄或变 宽。窑传动电流是窑转速、喂料量、窑皮状况、 窑内热量和物料中液相量及其液相粘度的函数， 它反映了窑的综合情况，比其它任何参数代表 的意义都多、都大。下面是几种传动电流变化 形态所代表的窑况：