预分解窑操作参数的控制
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预分解窑操作控制要点
窑操作员的职责,简单来讲就是运用既有的设备、原燃料条件,在保障人身、设备、环境安全的前提下,以尽可能低的能源、人力资源、物料消耗生产出优质的水泥半成品-熟料;由于熟料煅烧工序,上接原料制备,下联水泥粉磨,是水泥生产工艺链条上举足轻重的一环,因此水泥窑一向被称为水泥工厂的心脏;而熟料煅烧工艺是个多因素、多变数交织在一起,相互作用相互影响的动态平衡的过程,诸如燃料质量与数量、通风大小、窑速快慢、生料喂料量与易烧性、设备运行可靠性等等因素。由此可见窑操作员的工作重要性,工作的难度和肩负的重大责任。
1、预分解系统
1.1、C1筒出口废气温度、负压、废气成分分析
C1出口废气温度:衡量预分解系统热交换效果的重要标志,在满足生料预热分解的前提下,应尽量偏低控制;一般带五级旋风筒的预热分解系统,控制范围在300-340℃;南京院、成都院设计的预分解系统多数为~320℃(海螺白马山5000t/d生产线300℃)左右,天津院过去设计的系统略高,二厂实际控制在330-350℃,偏高10-20℃,较高的C1筒出口温度必将伴随较高的熟料热耗指标;
C1筒出口废气负压:控制范围<4900Pa,一般在4400-4600 Pa;衡量预分解系统的通风状况,在通风阻力未发生变化的情况下,负压值的大小将反映系统通风的大小,可以通过改变高温风机的转速或阀
门开度来调整;
C1筒出口废气成分:衡量预分解系统燃烧和通风状况,正常情况下,O2含量2.0-3.5%,过高将造成系统风速偏快,削弱气流与物料的热交换;过低将引起通风不足,物料分散、悬浮不良,影响换热效果,严重时引起塌料,同时因O2含量不足,产生不完全燃烧现象,造成燃料的浪费,并带来局部高温乃至结皮故障; CO设定值≤0.1%,超过设定值说明不完全燃烧现象趋于严重,必须立即采取措施,视情况减少供煤量或增加通风量(如果允许);二厂废气分析仪长期未恢复,不利于及时发现不完全燃烧现象,热耗偏高,结皮堵塞难以避免;
1.2、分解炉出口温度、压力
分解炉出口温度:决定入窑物料的分解率,一般设定~880℃左右,实际控制还应考虑产量及物料的易烧性等具体情况;当产量较低,即喂料量较小,回转窑的转速亦较慢,此时应相应降低分解炉温度,因分解炉温度过高,一方面会增加热耗,另一方面还不利于热工制度的稳定,不利于熟料的正常烧成;反之,当产量较高,在分解炉能力许可的情况下应适当提高分解炉温度,减轻回转窑的热负荷;另外,分解炉的通风量对分解炉出口温度及C5旋风筒下料管物料温度也有影响,即使分解炉的喂煤量、物料量不变,但通风量改变,也会产生影响;当通风量过大时,分解炉内气流速度过快,燃料及物料在分解炉内停留时间不足;反之,当通风量过小,供气不足,燃料燃烧速度慢,容易产生不完全燃烧,造成不良后果;总之,通风量的波动,窑风量与分解炉风量的分配不当,都会影响分解炉燃料的燃烧,从而导致分解炉出口温
度与C5旋风筒下料管物料温度的异常;
分解炉出口负压:负压的波动反应炉内燃烧和物料浓度的情况,设定≤1200Pa;
1.3、C5筒出口废气温度:~860℃,低于分解炉出口温度20-30℃;
1.4、C5筒下料管温度:~830-850℃,通常比分解炉出口温度低30-40℃;
1.5、闪动阀的动作:活动灵活,物料畅通,锁风良好,避免常开或卡死;
2、窑的操作
2.1、窑尾温度~1050℃,O2含量1.5-2.0%,CO≤0.1%,负压~250 Pa;
2.2、筒体温度:一般应≤380℃,有关文献料显示,窑筒体安全极限温度为≤410℃,随温度升高其许用应力大幅度下降,到500℃时,仅为410℃时的27%左右;
2.3、熟料质量:结粒细小均齐,避免烧流、烧粘,杜绝跑黄料熟料f-C a O≤1.5%,最好在0.5-1.2%左右,因为过低将造成热耗增加,耐火材料寿命降低;
3、燃料与燃烧
3.1、供煤量:根据投料量和物料的易烧性确定供煤量,炉煤/窑煤的比例一般为60/40左右,可依据实际情况做精细调整,求得最佳匹配;
3.2、燃烧效果:熟料质量、燃烧废气成分分析,各控制点温度
在预定范围内,熟料既不过烧,又不欠火,应认为燃烧效果良好;正常情况下,煤粉在分解炉完全燃烧,分解炉的出口温度会高于C5旋风筒出口废气及其下料管物料的温度;但是,当分解炉内燃料的燃烧不完全时,则未完全燃烧的煤粉在旋风筒内继续燃烧,此时则会使C5旋风筒出口废气及其下料管物料的温度,比分解炉出口温度还要高,这就是通常所说的温度“倒挂”现象;而不完全燃烧容易引发局部高温,加剧有害成分的循环富集,是导致结皮的关键因素;
4、喂料、窑炉用风及窑速
4.1、稳定喂料:由于熟料煅烧工艺是个多因素相互作用相互影响的工艺过程,诸如燃料质量与数量、通风大小、窑速快慢、生料易烧性能、设备运行可靠性等等因素,尽量稳定喂料量,相对减少一个变量或者缩小变动范围,保障生料连续、均匀地通过预分解系统;因此,必须保持各级旋风筒、下料管畅通,翻板阀闪动灵活;及时清理结皮,减少堵塞塌料现象;
4.2、合理用风:三次风与窑内通风的分配
在生产中可根据实际情况,及时调整各参数;一般当预热预分解系统内物料悬浮不好,出现塌料、窑头回火、C1筒出口温度较低时,说明系统总风量不足,应适当增加系统排风量;反之,当C1筒出口温度偏高,系统负压增大时,说明系统风量过大,应适当减少系统排风。在风量分配上,当入炉三次风量大,窑内用风量小时,一般表现为窑尾温度和分解炉出口温度偏高,此时应关小三次风阀门开度,使窑内风量相应增大;反之,入炉三次风量小,窑内用风量大的一般表现为
窑尾温度偏高,C5筒出口温度与分解炉出口温度可能倒挂,且窑内火焰长,窑头和窑尾负压较大,此时应开大三次风阀门开度,使窑内通风量相应减小;
4.3、稳定窑速,薄料快转:在一定喂料量情况下,应尽量稳定窑速,并采用薄料快转的方式;较快的窑速,窑内料层薄,生料与热气体之间的热交换好,物料受热均匀,进入烧成带的物料反应完全;如果遇到垮圈、掉窑皮或小股塌料,窑内热工制度出现小波动,适当增加一点喂煤量,系统很快就能恢复正常;假如窑速太慢,窑内料层偏厚,物料与热气体热交换差,预烧不好,窑内热工制度稍有变化,极易跑黄料;一旦出现这种情况即使增加喂煤量,由于窑内料层厚,烧成带温度回升也很缓慢,容易出现短火逼烧,产生加芯料,熟料fCaO也高;同时大量未燃尽的煤粉落入料层造成不完全燃烧,还容易出现大蛋或结圈;
5、篦冷机的操作
5.1、控制参数:出口废气温度~250℃,熟料温度~90℃;
5.2、适当提高一段篦床篦下压力,提高热回收效率:在熟料温度、结粒状况及冷却用风量变化不大的前提下,保持一定的篦下压力,意味着可保证篦床上的熟料层厚度一定,从而可得到稳定的二、三次风温,为良好与稳定的燃烧创造条件;适当提高及稳定二次风温(1000±50℃),亦即提高及稳定了三次风温(900±50℃),一方面提高了热回收效率,另一方面又为分解炉及窑头煤粉的正常燃烧创造了有利条件,从而稳定水泥窑的热工制度;
窑操作员必须做到随时浏览各控制点参数变化,及时判断主要参数变化趋势,提高预见性,尽量通过小的调整避免大的变动,保持风、煤、料、窑速的良好对应关系,减少误操作,尽自己的努力,保障水泥窑安全、优质、长期、高效运转。
以上参数必须结合二厂实际情况,进一步确认。
还原;白色。在氧化气氛下,氧化铁为黑色,但在还原气氛下,根据还原气氛的强弱所表现出来的颜色有所不同。比如:黄色、绿色。如果还原气氛很强,甚至可以把三价铁还原成金属铁,此时表现为白色。因此,氧化铁在不同程度的还原气氛下,可以表现出黄色、绿色或白色等不同的颜色。
在煅烧过程中,如果通风不良,就会产生还原气氛,此时在烧成带熟料中的氧化铁就会表现出黄色、绿色或白色,熟料也就变成相应的颜色。但是熟料进入冷却带后,由于空气中含氧量提高,往往变成氧化气氛,此时熟料中的低价氧化铁就慢慢被氧化成三价铁,又重新变成了黑色,但是由于此时熟料已经结粒,氧气扩散到熟料内部比较困难,而且熟料温度下降得很快,这样就形成了熟料颗粒外表黑色,内部黄色。
熟料产生黄心料的原因就是煅烧过程中存在还原气氛。
一、供氧不足。
解决的办法:适量关闭三次风阀,加大窑内的通风。
二、未燃尽的煤粉落入熟料中继续燃烧,由于在熟料中是高温缺氧状态,煤很容产生大量的CO,造成熟料中的三氧化二铁还原反应,产
生黄心料。在转窑中这一项非常关键。
解决的办法:提高燃烧器的角度,让煤灰在落入熟料时燃尽。
需要注意的问题:提高燃烧器角度和增加一次风内风,但操作不好往往容易造成烧耐火砖。
三、提高饱和比和提高硅酸率都能有效地降低熟料中的液相量既降低了,对黄心料能解决一部分问题,但不能完全解决。
第二种回答:熟料中的碱含量过高的时候,采用旁路放风,可以减少碱循环,黄心料的产生主要原因:
窑内通风:一、二风控制调整不当,窑皮厚长结圈或烟室结皮造成通风不良,窑内缺氧,使煤粉中的碳燃烧不完全,出现CO,造成还原气氛,从而形成黄心料。煤质影响:若煤粉水分高、细度过粗,加上二次风温低,至使喷煤管的黑火头过长,粗煤粉燃烧不完全造成碳料沉积而出现黄心料。
原料的有害成份影响:硫碱比越高,越容易出现结皮,造成通风不良,出现大团料现象,而生料率值不当也会产生黄心料。
窑操作:操作时风、煤、料的不匹配,喂料量与窑速不匹配,窑速低、窑内填充率过高,物料挤压烧成带,从而形成后结圈,使还原气氛加剧。
解决措施:
调整喷煤管位置,避免舔料过重造成厚窑皮。
通过控制冷却机的料层厚度,提高二次风温。减少还原气氛。
控制好入窑生料饱和比,提高煅温度。
根据“薄料快烧”原则,控制好窑内物料的填充率
砖薄或掉砖的对策用水不好,会造成筒体不可恢复的变形!
别说砖薄就是掉砖,只要面积不是过大,只要处理操作得当,继续运行一段时间是不成问题的.
1.如果是烧成带主窑皮下的砖薄了,可把喷煤管调整偏料,适当偏下些,减少内风阀门的开度(或增大内风截面),增大外风(或减小外风的截面),以求延缓煤粉的燃烧速度,降低火焰峰值,拉长火焰.操作上改变头煤和尾煤的比例(减少头煤,增大尾煤,提高入窑物料的分解率)同时做到用鼓风机加强筒体的冷却!
2.如果是过度带以后(多数是出现在中档轮带附近)砖薄了或掉了,就要适当降低窑速,但不要减产太多,进一步降低下料管的温度,降低入窑物料的分解率,增大一次风的用量,增大头煤的用量,适当缩短火焰的长度增加火焰的强度,这样可确保20m以后筒体的温度都不会太高.同时做到用鼓风机加强筒体的冷却!
3.如果是冷却带砖薄或掉了,把喷煤管向外拉出窑口,增大一次风用量,缩短火焰,增大头煤,保持窑前温度,使出窑熟料中尚保持30%左右的液相量,保证窑皮会长得厚厚的,但要注意不要长雪人!