防水之家讯:我公司2500t/d生产线采用的是Φ4.0m×60m回转窑,窑头和分解炉分别使用丹麦史密斯公司生产的Duofex三风道燃烧器和普通单风道燃烧器,冷却机为NC-III新型控制流推动篦式冷却机。
2003年1月投产初期,用本地烟煤很快实现了达标、达产。2006年,随着煤价的日益提高,本地烟煤和无烟煤的差价越来越大,熟料成本越来越高,为此,公司决定从7月起用本地无烟煤(价格低、灰分高)和陕西烟煤搭配使用,并取得较好效果。
1 本地煤和陕西煤煤质情况
本地煤和陕西煤煤质情况见表1。
从表l看出,陕西烟煤的Mad很大,和本地无烟煤搭配后,要想控制煤粉主要指标灰分、挥发分及发热量和原来变化不大,出磨煤粉Mad就要高达3.0%左右。为尽量减少煤粉水分高对煅烧带来的不利影响,公司下达了出磨煤粉指标(见表2)。
2 生产中出现的问题
2.1主要问题
1)出磨煤粉水分难以控制,合格率90%,虽然提高出磨温度至65~75℃(原来55~65℃,出磨水分就很容易控制在1.0%以下),水分有时仍高达5.0%,烧成带温度低且难以控制,窑况不易稳定,副窑皮忽长忽消,造成熟料中黄块较多。
2)黑火头长,窑内发浑,二次风温比原来(1100±50) ℃低50℃左右,造成煤粉燃烧不好,CO报警频繁。
3)结后圈、结球,黄心料增多。
4)窑日产量降低,标准煤耗大幅上升(见表3中2006年7-9月生产数据)。
其中用第一组配煤,水分较低(Mad=1.87%),但煤灰分较高、挥发分偏低,窑内煅烧温度很难提高;第三组配煤挥发分不低,但水分偏高(Mad =3.64%),窑内煅烧温度仍很难提高。用这两组配比的煤煅烧熟料升重低、fCaO高,虽然熟料各组分变化不大,强度却下降较多,窑台时产量被迫降低,标准煤耗升高。
5)分解炉出口和C5出口温度倒挂,C4、C5锥部及下料管结皮严重。
2.2 原因分析
改变煤品种后,虽然煤粉的灰分、挥发分和发热量变化不大,但Mad比以前高出2.0%左右,有时甚至更高,给煅烧带来较大困难。煤粉中保持l.0%~1.5%的水分可以促进燃烧,但过量的水分却阻碍煤粉燃烧。煤粉水分每增加1.0%,火焰温度约降低l0~20℃,煤粉水分对火焰温度的影响比灰分约大一倍。煤磨的出口温度受袋除尘器及煤粉着火点的限制不能控制太高,因此,Mad (内水)对于煤磨来说就很难解决。
3 采取措施
3.1 加强原煤管理,稳定入磨原煤质量
1)原煤最好能定点供应,矿点越少越好,不能过勤更换。
2)加强进厂原煤的监控力度,严格按照公司下达的指标控制进厂原煤质量,尤其是陕西烟煤的内水含量。应按产地分批、分堆存放,加强原煤化验,为原煤均化提供合理搭配依据。
3)搭建原煤堆棚,做好防雨措施,降低入磨原煤水分,减轻煤磨负担,为降低出磨煤粉水分创造条件。
4)加强原煤均化。
3.2 加强煤磨操作,降低煤粉细度和水分
必须用更低的煤粉细度来弥补高水分对火焰燃烧速度带来的影响。煤品种改变后,用原来使用本地煤的参数控制出磨煤粉,其水分有时高达4.5%左右。后将入磨温度由300℃提高至380℃左右,出磨温度由55~60℃提高至70~80℃,细度由≤6%调整至≤3%,煤粉水分有所下降,但有时仍偏高。2006年11月后,进一步将出磨煤粉细度控制在≤2.5%,Mad指标仍为≤3%。
3.3 加快煤粉燃烧速度、提高火焰温度
3.3.1提高并稳定二次风温,兼顾二次风量
1)篦冷机料层太厚时,冷却风很难吹透料层,严重时会造成返风,高温风量减少,冷风漏入量相应增大,二次风温难以提高。我公司在满负荷生产中,由于熟料冷却能力不够,篦冷机冷却风机和余风风机阀门一直全开,靠调节篦床速度(二段是一段的l.4倍)来控制窑头罩压力在-10~-30Pa,篦下一室压力控制在(6000±200)Pa,二次风量和二次风温基本稳定。
2)调整燃烧器位置,热态下将燃烧器调整离窑口200mm处。其一是烧成带前移,有利于提高二次风温。其二是因为距燃烧器喷口较近的L=0.3d(d为窑直径)窑断面上,射流区域内轴向速度峰值与二次风之间的速度差最大,一次风卷吸二次风的能力也最强,有利于提高火焰燃烧速度,缩短黑火头。
3)减少系统漏风,特别是加强窑头、窑尾、窑门、篦冷机和三次风管的密封。
4)C1出口O2在1.8%~3.5%,CO<0.15%,在不塌料的情况下,尽可能关小系统拉风,减少二次风量,压缩火焰长度,提高二次风温。
5)适当加大窑头喂煤量,提高煅烧温度,从而提高二次风温。
3.3.2调整燃烧器参数,提高燃烧速度
在使用本地烟煤时,一次风压控制在25kPa左右,一般将外风阀门开到100%,内风根据煤质调整在20%~l00%,煤风管端部放在中间位置。改变煤品种后,一次风压不变,但将内风阀门开到100%,根据煤质外风调整在50%~l00%之间,煤风管端部与外风管喷嘴端部平齐,即将一次风截面积调至最小,一次风量最小,加大高温二次风的用量,提高煤粉的燃烧速度和烧成带温度。
3.3.3 改变配料方案,改善生料的易烧性
原熟料三率值指标为KH=0.89±0.02、SM=2.9±0.1、IM=1.8+0.1,窑煅烧较为正常。当煤质发生变化后,烧成带温度上不去,fCaO一直居高不下,加窑头煤后CO偏高,降产量后二次风温上不去。后来调整熟料SM=2.8±0.1、IM=1.6±0.1,随着生料易烧性的改善,窑况明显好转。
3.3.4 加大通风量,改善煤粉燃烧环境
由于喂煤量加大,O2含量明显不足,CO报警频繁,为改变这种局面,在大修时提高篦冷机部分风机的能力、适当扩大分解炉缩口直径、清理分解炉出口弯管及三次风管积料等方法增加系统通风量,为加大煤粉用量提供足够的风量。
3.3.5 加强操作意识,提高操作水平
因为高水分煤粉起火慢,所以更应该精心操作,保持高而稳定的煅烧温度。要做到这一点,必须勤和相关人员联系,力求“五稳保一稳”(用入窑生料化学成分及喂料量、入窑煤粉化学成分及喂煤量、燃烧器位置及参数、篦床上料层厚度以及设备运转率的稳定来保证热工制度的稳定)操作制度得以落实。调整上采取少调微调,先动煤、风,再动窑速和喂料,以防热工制度遭到破坏。
4 效果
通过以上措施,2006年11月以来,煤粉水分合格率达到95%以上,二次风温提高并稳定在(1100±50)℃,三次风温达到950℃左右。煤粉燃烧速度和火焰温度的提高,减轻了分解炉出口和C5出口温度倒挂现象,减少了C4和C5锥部及下料管结皮;主窑皮稳定在19m左右,熟料结粒好转,结球现象明显减少,fCaO合格率达到80%以上,结圈现象几乎消失;熟料日产稳定在2900t左右。虽然质量比2006年以前有所下降,煤耗也有所上升,但质量和煤耗较2006年7-9月明显好转(见表3中2006年11月份以后生产数据)。
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