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2016年09月11日 18:52:19
預防預熱預分解系統堵塞和塌料的措施

預熱器、分解爐堵塞和塌料問題一直是困擾新型干法窯運行的一個主要工藝難題之一,堵塞和塌料的發生不僅擾亂了窯的熱工制度,使水泥窯運轉率降低,而且影響水泥窯的產量和熟料質量,一旦發生堵塞處理起來即費時又費力,甚至還存在一定的安全隱患,嚴重制約和影響著水泥窯的正常運轉和企業的經濟效益。 下面就從工藝管理、設備管理、原燃料及操作等方面進行分析和總結,與國內同行共同分享。

1 問題概況

某公司兩條熟料生產線從投產初期到正常生產之后兩臺水泥窯預熱器系統堵塞和塌料較為頻繁, 2008年因預熱器系統堵塞導致停窯次數達45次(處理時間累計為16天15小時),最多時一月一條生產線停窯處理達8次之多,使生產十分被動。為了減少和避免預熱器系統堵塞和塌料,提高水泥窯運轉率,公司組織開展專題攻關活動,取得了一定成效,現將管理經驗及采取的措施淺談如下,以供參考。

2 原因分析

造成預分解系統堵塞和塌料的因素很多也很復雜,曾有大量的資料和文獻對造成堵塞和塌料的原因進行過分析和研究,但其主要原因可總結歸納為:窯系統參數不合理、操作不正常、巡檢不及時、原料中堿、氯、硫等有害成分的影響、系統熱工制度不穩定、原燃材料波動、系統漏風等。

3 預防措施

3.1 生產過程中的預防措施

(1)優化煅燒操作,控制好篦冷機的料層厚度,提高入窯二次風溫和入分解爐三次風溫,保證窯內火焰順暢和煤粉在分解爐內充分燃燒,高度認識篦冷機在操作中的重要地位。要求篦冷機料層厚度控制在300~400mm,即控制篦冷機一室篦下壓力在5200~5500Pa之間,但篦下壓力與熟料結粒和配風有很大關系,為了能較好控制,要求窯操作員觀察篦冷機攝像工業電視畫面,將熟料紅料區控制在12~13塊篦板長度,紅料區呈煮粥狀為宜,這樣就能有效地保證入窯二次風溫在1050~1150度,同時三次風溫也能控制在850~950度,從而可提高煤粉的燃燒速度和燒成帶的溫度,提高熱回收能力,降低熟料熱耗。

(2)嚴格控制預熱器系統溫度在合理的范圍之內。由于粘土中帶入的R2O含量高達3.0%以上,當物料溫度達到800~900度時R2O、SO3等有害成分揮發形成氣態,隨氣流上升到達650~800度時黏附在物料表面,又隨物料到達800~900度時揮發,這樣呈現揮發—黏附—揮發—黏附..,導致R2O、SO3等有害成分的循環富集,使生料在預熱器系統共熔溫度降低,此時控制溫度偏高就易形成結皮,因此要求分解爐出口溫度控制在860±10度。以防預熱器系統溫度過高而產生燒結性堵塞。

同為降低原料中R2O等有害成分含量,針對水泥窯對物料的適應性差異進行摸索,用粉煤灰部分替代粘土,采用硅質板巖、粉煤灰等五組分配料,以減少有害成分對系統的影響。

(3)加強對預熱器系統的清理,盡量減少系統積料及塌料出現。合理調整各級翻板閥配重,防止過輕或過重,確保翻板閥靈活自如,杜絕因翻板閥卡死而集料或蓬料;加大對分解爐縮口及煙室各部位的日常監控和清理,加強漏風部位的管控,以減少因漏風降溫而造成的結皮和集料;停窯檢修時重點檢查和清理預熱器內的結皮部位,徹底消除隱患,保持下料管暢通。

(4)減少頭、尾秤下煤波動。為有效降低煤粉秤的波動,保證下煤暢通,適當提高入磨風溫,使出磨煤粉水分由原來的平均3.3%降到2.4%以下,同時加強對各漏風點的管理,減少系統漏風。通過這些措施,避免了由于煤粉過濕結塊堵倉造成的下煤波動,從而減少因喂煤量波動而導致的系統熱工紊亂,造成預分解系統堵塞和塌料。

(5)適當提高生料細度,沖刷已經產生的結皮。在控制0.2mm生料細度≤2.0%的前提下,將0.08mm細度從≤12%放寬到≤18%。細度控制指標調整后,利用較粗顆粒的沖刷及摩擦作用消除已產生的較為松散的結皮,降低預分解系統結皮幾率,從而減少人工清理的頻次,降低人工處理的安全風險。

(6)加強對窯操作員的培訓,強化操作員的操作水平,提高責任心,統一操作思路。將關鍵操作參數進行固化,使風、煤、料匹配合理、穩定,確保窯的熱工制度穩定,防止因操作不當造成的塌料和堵塞;定期組織相關技術人員和操作人員進行技術交流,對重點操作參數和影響因素進行分析,找出問題的癥結,采取合理的應對措施,總結和分享已有經驗,使操作員不斷提高操作水平和預判斷問題的能力,自然的統一認識,統一思想。

3.2 投料、止料過程中的預防措施

(1)投料時先拉風,在保證物料能夠懸浮的狀態下,再開入窯斗提和投料。避免因拉風不足,沒有足夠的風量使物料懸浮,而沉降在預燃室內或各級預熱器錐體內,造成預燃室存料或預熱器堵塞。

(2)初次投料量必須在正常喂料量的50%以上,因烘窯時有部分不完全燃燒的煤粉沉降在預熱器各級錐體和下料管中,產生二次燃燒,若投料量偏少,物料濃度相對較低,局部會產生高溫、液相出現,容易發生預熱器堵塞。

(3)止料操作時系統拉風降低不能太快,止料后不能立即減風。若止料后減風,會有部分物料不能入窯,堆積在預燃室或某級預熱器內,再次投料時就會發生預燃室內物料逐步堆積或某級預熱器堵塞現象。正確的操作應該是:入窯斗提電流從正常電流降至空載狀態時,先逐步減少篦冷機的用風量,觀察C1筒溫度升高時,再降低高溫風機拉風。

3.3 預熱器堵塞和塌料后的應急處理措施

預熱器堵塞后,主要因堵塞的物料溫度高、易對清堵人員造成傷害,處理難度大,所以一般清堵時間較長。但可以根據堵塞實際情況和堵塞部位,通過優化清堵方法來達到快速處理預熱器堵塞的目的。

預分解系統出現堵塞,應立即采取止料、減煤、慢轉窯等措施,盡快探明堵塞情況及堵塞部位,找出堵塞原因及時處理,防止處理不及時而增加處理難度和時間。處理時可先用壓縮空氣噴槍對準堵塞部位直接捅搗和吹掃,不能停排風機,應本著“先下后上”的原則,即先捅下部,后捅上部,保證捅下的物料順暢排走。

堅持“逢堵必停,投必干凈”的原則,一旦出現旋風筒出口溫度急劇上升或錐部負壓急劇減小,應立即用空氣炮或高壓噴槍處理,不能短時間處理的,應立即果斷止料,組織人工快速清堵。清堵完畢后,仔細檢查預熱器系統,確保各級旋風筒錐體、管道、撒料盤等已處理干凈,所有人孔門、捅料孔等密封嚴密,各處壓力、溫度恢復正!,F場確認正常后方可 “點火投料”,嚴禁存在僥幸心理投料運行。

預熱器系統出現塌料,應根據塌料情況,降低窯速和減少喂料量,適當增加窯頭喂煤量,使分解爐溫度和壓力逐步恢復正常,根據窯尾溫度、O2含量、窯電流情況再相應調整系統風量,逐步加料加煤。如果塌料時間長,則必須止料,以防高溫物料從窯頭或篦冷機噴出造成事故。

3.4 提高原燃料質量

應保證原、燃料成分均勻穩定,搭配合理。嚴禁不合格原料進廠,對化學成分相差大的原料分批、分堆存放,嚴格按“先檢驗、預均化、后使用”的原則進行搭配均化使用。公司要求入窯生料中堿含量(Na2O+K2O)<0.6%,氯離子含量<0.015%;嚴格控制進廠石灰石中氧化鎂的含量,確保進廠石灰石氧化鎂控制在1.0%以內;嚴格控制進廠原煤質量,避免因煤灰及煤中硫含量偏高而影響熟料的煅燒,從而確保各種原燃料的質量穩定。

3.5 日常檢修和維護工作

(1)加強設備管理,保證設備性能滿足工藝要求。生產中應高度重視機械設備維護、維修管理,對設備的檢修加強計劃性和預見性,提高設備維護維修質量,特別是大型設備,如高溫風機、斜拉鏈、篦冷機、主電機、尾排風機等應及時檢查、維護,降低故障率。同時加強設備密閉堵漏工作,減少系統漏風,對預熱器各級翻板閥定期檢查調節。對失效、損壞和存在隱患的零件要及時更換,確保設備正常運行。

(2)對預熱器系統耐火材料,應掌握各部位壽命周期和使用狀況,到期后應及時更換,對一些易結皮部位,如窯尾煙室、分解爐縮口可使用特殊耐火材料(如50S抗結皮澆注料等),施工中嚴把材料質量關和按技術規范進行。旋風筒內筒掛片定期檢查,發現問題及時處理和更換。

(3)確保系統各測點儀表準確可靠。加強對系統各溫度、壓力表的維護校準,

特別是窯尾煙室、分解爐出口、五級筒等重點部位的溫度壓力表要確?煽,避免由于儀表數據失真,誤導操作而發生預熱器系統堵塞,或現場未堵塞而止料的現象發生。

引起預熱器系統堵塞和塌料的因素很多且十分復雜,對生產造成一定危害,為了避免和杜絕堵塞和塌料的發生,可通過加強管理、選擇合理配料方案、做好系統密封、提高設備檢修質量、提高原燃料質量等措施來預防預熱器系統堵塞和塌料的發生,保證預熱器系統正常運行,提高水泥窯運轉率。

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