我廠2000 t/d熟料生產(chǎn)線 預(yù)熱器系統(tǒng)堵塞原因分析(1)
0 前言
我廠2 000 t/d新型干法熟料生產(chǎn)線,窯外分解部分是雙系列五級預(yù)熱器帶DD型分解爐。該線自1992年9月月投入生產(chǎn)以來,僅預(yù)熱器系統(tǒng)而言,整體運行工況達到設(shè)計要求。但在1995年9月下旬至1996年2月上旬這五個月的時間內(nèi),預(yù)熱器(尤其是兩列第四級旋風(fēng)筒)頻繁出現(xiàn)堵塞,給該生產(chǎn)線帶來了災(zāi)難性的損失。據(jù)不完全統(tǒng)計,出現(xiàn)的預(yù)熱器堵塞達50次之多,是幾年來從未遇到過的大問題。經(jīng)過大家的共同努力,反復(fù)探討,使該問題得以徹底解決。本文就該預(yù)熱器系統(tǒng)的堵塞情況及原因作一分析。
1 預(yù)熱器堵塞情況及原因分析
1.1 堵塞情況統(tǒng)計
表1 預(yù)熱器堵塞情況統(tǒng)計
日期(年月日) 投料時間h∶min 堵料時間h∶min 運行時間min 堵塞部位
1995-09-26 15∶20 16∶34 74 C4a
1995-09-27 1∶00 1∶38 38 C4a
3∶11 4∶23 72 C4a
9∶57 10∶30 33 C4a
14∶35 15∶37 62 C4b
1995-10-05 4∶08 5∶22 74 C4a
9∶30 10∶03 33 C4a
12∶55 13∶32 37 C4a
17∶18 18∶06 48 C4b
1995-10-14 9∶20 10∶21 61 C4b
1995-10-15 6∶15 7∶42 87 C4b
1995-10-18 23∶37 0∶50 73 C4b
1995-10-19 3∶03 3∶20 17 C4b
7∶02 7∶28 26 C4b
12∶53 13∶25 32 C4b
21∶09 22∶09 60 C4a
1996-01-21 20∶40 21∶08 28 C4b
1996-01-23 22∶10 23∶11 61 C4b
1996-01-24 3∶58 5∶16 78 C4b
1996-01-27 2∶23 3∶35 72 C4a
1996-02-01 9∶20 10∶42 82 C4b
1996-02-02 0∶54 2∶03 69 C4b
11∶02 12∶42 100 C4b
16∶16 16∶52 36 C4b
17∶21 17∶55 34 C4b
1996-02-03 20∶47 22∶25 98 C4a
1996-02-04 0∶45 1∶23 38 C4b
3∶15 5∶09 104 C4b
1995年9月至1996年2月我廠預(yù)熱器堵塞情況統(tǒng)計見表1。
造成預(yù)熱器堵塞的原因比較多,如操作不當(dāng),煤質(zhì)不好,結(jié)構(gòu)不合理,漏風(fēng),機械故障,工藝設(shè)計不合理,有害元素等。由表1可知我廠預(yù)熱器堵塞的特點是:
第一:主要在兩個四級筒(C4a,C4b)堵塞;
第二:有著同樣的規(guī)律性:
(1)從堵料的時間看,有效運行時間一般為30 min至90 min。
(2)絕大部分堵塞發(fā)生在兩個四級筒的下料錐體部分。
(3)堵料發(fā)現(xiàn)及時,料子疏松,易于清理。
(4)堵塞之前,有負壓突閃出現(xiàn),在現(xiàn)場可以看到四級鎖風(fēng)翻板閥有很大的閃動。
(5)堵料速度快,瞬間錐體壓力由-2 000 Pa變?yōu)?1 000 Pa,繼而成正壓。
1.2 系統(tǒng)原因查找
為查找原因我們首先在煤、料、操作、機械等方面查找,先后進行過幾次系統(tǒng)檢查和處理。其一,1995年10月7日至13日更換了兩個C4內(nèi)筒(由于嚴(yán)重變形、內(nèi)縮、內(nèi)折使內(nèi)筒直徑由原來的2 250 mm縮至1 100 mm左右),更換了燒損的翻板閥,消除內(nèi)漏風(fēng);10月23日處理系統(tǒng)漏風(fēng),對所有下料管處的膨脹節(jié)進行密封處理,盡可能減少外漏風(fēng)。第二,對預(yù)熱器系統(tǒng)的壓力進行了標(biāo)定,并對高溫風(fēng)機、窯尾排風(fēng)機、增濕塔出口閥門、匯風(fēng)箱內(nèi)分布板、電除塵 器進、出口閥門都進行了認(rèn)真檢查,并沒有發(fā)現(xiàn)異常情況。第三,在操作上加大了高溫風(fēng)機轉(zhuǎn)速,閥門開度在98%~100%時,轉(zhuǎn)速由正常情況下880 r/min~890 r/min提到930 r/min~940 r/min,C1筒出口壓力由正常投料時-4 000 Pa~-4 500 Pa提高到-5 300 Pa,堵料現(xiàn)象仍然存在。另外,也進行過快速投料,短時間達到130 t/h喂料量,但預(yù)熱器的堵塞還是發(fā)生。進行了上述檢查和處理,堵塞仍發(fā)生。為此我們對每次堵塞情況及工藝參數(shù)變化情況等進行了綜合分析,據(jù)此,我們判定C4筒堵塞是由于預(yù)熱器瞬間塌料造成的。而塌料的癥結(jié)在系統(tǒng)用風(fēng)上,主要在于篦冷機系統(tǒng)供風(fēng)失調(diào)。因熟料冷卻機配有7臺皮帶傳動的規(guī)格不同的風(fēng)機,丟轉(zhuǎn)速現(xiàn)象極為嚴(yán)重,導(dǎo)致系統(tǒng)供風(fēng)量不足,加之篦冷機各風(fēng)室下鎖風(fēng)裝置失靈,漏風(fēng)極為嚴(yán)重。當(dāng)預(yù)熱器內(nèi)溫度升高,而系統(tǒng)風(fēng)量減少,風(fēng)速降低無法使物料在預(yù)熱器上升管道內(nèi)達到均勻分散并隨氣流上升時,造成瞬間塌料,從而使預(yù)熱器堵塞。對回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)用風(fēng)而言,可以簡化為3臺風(fēng)機的聯(lián)動使用,即2臺引風(fēng)機(窯頭風(fēng)機和高溫風(fēng)機)和1臺鼓風(fēng)機(7臺冷卻風(fēng)機),見圖1。對預(yù)熱器系統(tǒng)而言,上升管道和旋風(fēng)筒進、出口截面的風(fēng)速大小,在高溫風(fēng)機轉(zhuǎn)速和閥門開度一定的情況下取決于篦冷機風(fēng)機供風(fēng)量和窯頭風(fēng)機的排風(fēng)量。由于窯頭排風(fēng)機轉(zhuǎn)速恒定,閥門開度基本維持不變,故預(yù)熱器內(nèi)的風(fēng)速在某種程度上,取決于篦冷機的供風(fēng)量,尤其是三、四室風(fēng)機的供風(fēng)量。由南京化工大學(xué)進行的預(yù)熱器系統(tǒng)的冷模試驗和反求計算,可知該系統(tǒng)的特征參數(shù)(見表2),與國內(nèi)部分水泥廠預(yù)熱器旋風(fēng)筒的比較見表3~表5。
圖1 回轉(zhuǎn)窯風(fēng)機聯(lián)動使用示意
表2 我廠預(yù)熱器各級旋風(fēng)筒的空載阻力損失
C1 C2 C3 C4 C5
歐拉準(zhǔn)數(shù)Eu 4.81 8.55 6.58 6.57 6.57
阻力系數(shù)ζ 9.62 17.1 13.16 13.14 13.1
工況進口風(fēng)速/m·s-1
16.94 13.46 14.81 14.24 15.3
冷態(tài)壓降/Pa 1662 1867 1739 1605 1843
工況溫度/℃ 350 505 650 760 870
工況壓降/Pa 728 655 514 424 440
表3 我廠與國內(nèi)部分水泥廠旋風(fēng)筒進口風(fēng)速之比較 m/s
廠名 C1 C2 C3 C4 C5
寧國 18.1 16.9 16.7 17.7
江西 16.5 18.1 19.6 20
冀東 19.7 20 21.4 26.8
滇西 16.9 17.5 17.2 17.2 18
山西 15.6 13.7 15.7 17.2 19.3
耀縣 16.9 13.5 14.8 14.2 15.3
表4 我廠與國內(nèi)部分水泥廠預(yù)熱器旋風(fēng)筒進口阻力系數(shù)
廠名 C1 C2 C3 C4 C5
冀東 10.8 6.8 5.4 7.54
山西 14.8 5.2 5.2 5.2 2.6
滇西 7 7.4 11.3 7.8 9.6
江西 13.7 14 11.9 7.2
FLS 2.67 3.37 3.51 3.51 3.44
耀縣 9.61 17.1 13.16 13.14 13.1
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