防水之家讯:我公司3200t/d生产线于2003年6月投产运行后,熟料产量维持在3 400t/d 熟料热耗3135kJ/kg,各项指标均在设计范围内且年运转率在90%以上。进入2007年后由于燃煤紧张,由山西大同煤更换为内蒙古煤,原煤的成分发生了变化,特别是内水含量变高,给窑煅烧带来不小的影响。
1.燃料情况
煤的工业分析见表l。
表1 煤的工业分析
2 出现的问题
2007年7月2 日夜班窑操作员发现,分解炉出口负压突然增高600Pa,最高达到-l 800Pa,并且来回波动,窑电流随之下降,大约5min后分解炉出口压力最高达-2000Pa,最后达到压力表的最高量程。从分解炉到高温风机进口所有压力均有不同程度升高,期间操作员减料运行并马上通知现场巡检工,检查分解炉缩口部位和窑尾烟室部位是否有结皮垮塌堵塞,经检查未发现异常,烟室生料也不黏。从窑头观察窑内通风效果很差,浑浊不清,返火严重并流向三次风管,窑头微正压,窑煅烧困难,系统压力持续偏高。系统正常操作参数与故障参数对比见表2。
表2 正常运行和故障时运行参数
测量点或控制点名称压力/Pa温度/℃正常参数事故参数正常参数事故参数预热器出口-5 500-6000C1出口-5300-5 800325330C2出口-4200-4 800520525C3出口-3 500-3 800670680C4出口-2800-3200790810C5出口-2100-2600870880TSD炉出口-l 200-2000890880入炉三次风-450-650880870窑尾烟室-300-1001 0501100SC出口960935C5出料温度850855
3 处理经过
当班操作员认为窑内结圈起蛋,于是第一次止料停窑从窑头往窑内观察,但并未发现异常现象,然后升温投料,开始压力并不高,10min后问题依然出现,随后窑内开始跑黄料,故决定停窑。白天对预热器、分解炉、预燃室、三次风管和烟室检查没有发现异形物,系统通风面积没有发生突然性变化。待窑冷却后进窑检查发现,窑内30m后仅有一道50mm的圈,窑内没有发现结蛋现象。由于系统并未检查出异常情况,且处于水泥销售高峰期,于是点火升温。再次投料后问题比停窑前更严重,窑尾密封处开始冒料,C5温度倒挂严重,系统负压比正常高出1 000Pa,分解炉温度难以稳定控制,窑内煅烧效果非常差,直接跑黄料,只得又止料停窑。根据以往经验,初步怀疑是喂煤量波动导致煤粉不完全燃烧,使系统阻力升高所致。但检查煤粉计量系统和煤粉燃烧器后并没有发现异常。于是围绕影响煤质的外部因素查找,最后确认是由于原煤粉磨过程出了问题,加上原煤水分高,导致煤粉水分太高,细度跑粗。
4 问题分析
由于当时雨量增多,煤磨隔仓板通风面积有30%被煤粉糊死,煤磨通风差,研磨能力下降,台时产量低,一度供不上窑用。7月2日夜班接班后,煤磨操作员为赶仓放宽了细度和水分,加大煤磨台时产量。化验窒每班定点取两次样对煤粉细度和水分进行化验。当班煤粉水分高达9%,细度达到8%(正常生产控制在3%),并且事后对煤粉转子秤取瞬时样分析,水分高达12%。对比数据见表3。
煤粉水分对煤的低位热值影响很严重,且水分含量高,煤粉燃烧不稳定,导致温度时高时低。理论上,水分每增加1%,其燃烧热值降低1%。煤粉中的水分可以从燃烧过程中吸收很多的热量,使燃烧温度迅速下降。水在受热汽化时,体积增大l 700多倍,且大量的水蒸气笼罩于煤的周围时,会阻止空气进入燃烧区。煤粉水分每增加1.0%,火焰温度约降低10-20℃,煤粉水分对火焰温度的影响比灰分约大一倍。水分高还会造成煤粉不完全燃烧,烧成温度较低。
含水分高的煤粉不但难于粉磨,在输送、储存过程中容易引起堵塞,影响煤粉的均匀喂料,最终导致窑温的波动;含水分高的煤粉入窑时,导致煤粉燃烧滞后,火焰拉长。煤粉的外在水分可以通过提高出磨气体温度来降低,而内在水分需要在110℃左右才能蒸发,磨内降低内在水分含量是很困难的。从表1看出,我公司煤粉质量发生了较大的变化,给操作造成了很大的困难。
煤粉水分加大,窑内水蒸气含量增大,导致压差增大;同时窑内烧成温度偏低,熟料质量差,篦冷机内料层阻力增大,窑内飞砂增大也是加大系统阴力的一个原因。由于上述原因,最终导致系统压力升高800Pa左右。
5 结论
由于煤粉粗、水分超大,并且煤质较差发热量低,窑内煤粉难以燃烧,促使窑内烧成温度降低,且我公司使用的内蒙古煤本身煤内水很高,造成煤的燃烧不稳定性增强,煤粉在窑内的浓度也变化不定,整个窑系统平均温度偏低,使得系统压力增大。尤其是分解炉内煤粉同样燃烧效果差,煤粉浓度增高,不完全燃烧加剧,也是最终导致系统压力增高的原因。
6 解决方法
由于停窑时间较长,窑完全冷却,于是将窑点火火升温时间延长,保证在投料前将煤粉仓内煤粉用尽后再投料。同时加大燃烧器一次风压、调整旋流风比例,延长油煤混燃时间,严格控制出磨煤粉细度和水分。最终本次投料后上述现象完全消失,窑的各项指标均在正常范围。
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