用無(wú)煙煤點(diǎn)窯的加煤量控制經(jīng)驗(yàn)

我公司2000t/d熟料100%采用無(wú)煙煤生產(chǎn)線于2002年7月12日凌晨5:30左右發(fā)生C5預(yù)熱器堵料事件。這次堵料事件原因涉及到用無(wú)煙煤點(diǎn)窯，中控升溫曲線的制定是否合理及加煤量的準(zhǔn)確控制等問(wèn)題。  

1　堵料前中控情況 

7月12日凌晨2:55中控投料，5:15崗位工檢查C5錐部有點(diǎn)積料，5:29由于斜坡堵引起下料管堵，堵到C5翻板閥，6:36發(fā)現(xiàn)C5錐部有料。堵料前C5出口最高溫度約1030℃、分解爐出口溫度999℃、窯尾上升管道溫度(T610-10)990℃。表1為投料至C5堵料時(shí)中控有關(guān)操作參數(shù)，從中控操作參數(shù)可看出，在投料前C5有較長(zhǎng)時(shí)間的局部高溫，且窯較長(zhǎng)時(shí)間處于低喂料量。  

2　現(xiàn)場(chǎng)情況 

　　止料停窯后現(xiàn)場(chǎng)情況為:C5錐部至下料管沒(méi)料，內(nèi)部中間結(jié)拱。停機(jī)后清堵時(shí)發(fā)現(xiàn)C5錐部以上堵料，堵料不多，但很硬不易清堵，部分清出的料還在燃燒，在堵料中有1塊長(zhǎng)條形的厚約10～20cm的澆注料(可能是從C4預(yù)熱器平管段掉下)。 

3　事故分析 

　　上述現(xiàn)象說(shuō)明，堵料前在窯尾至C4預(yù)熱器內(nèi)部曾出現(xiàn)局部的高溫，甚至可能有部分的煤粉直接在該處粘壁燃燒。分析原因可能是: 
　　

1)升溫速率要求過(guò)快。升溫中窯頭的煤不完全燃燒跑至窯尾及C5筒內(nèi)燃燒，甚至直接沉積在該處。由于我廠窯內(nèi)新?lián)Q磚33m，升溫前窯內(nèi)無(wú)窯皮，升溫中筒體向外散熱速率極快，在窯頭噴油量最大(1000kg/h)的情況下，升溫速率仍達(dá)不到升溫要求，在T610-10(因窯尾比色高溫計(jì)不準(zhǔn)且無(wú)法投入使用，故以窯尾上升煙道溫度作為升溫參數(shù))僅410℃左右便提前噴煤(原定達(dá)500℃時(shí)噴煤)，后又因升溫速率達(dá)不到升溫要求，窯頭逐步加大喂煤量，而我廠無(wú)煙煤著火溫度在650℃以上，比一般煙煤高得多。在T610-10溫度較低時(shí)開(kāi)始噴煤進(jìn)行油煤混燃，后又因趕溫度窯頭逐步多加煤，致使火焰頻繁熄滅，7月11日:50在窯頭喂煤量0.9t/h情況下，窯頭借助于火把助燃，火焰才基本正常。人工點(diǎn)火助燃自11:50后就一直進(jìn)行，否則火就極易熄滅或黑火頭極長(zhǎng)，火焰一陣亮一陣暗，窯頭仍有部分煤粉不能完全燃燒，原定升溫時(shí)間28h(原定升溫曲線見(jiàn)圖1)，但實(shí)際升溫到投料時(shí)間約33h。主要原因有:①當(dāng)油量加大到700kg/h以上時(shí)，內(nèi)外風(fēng)壓由14和11kPa調(diào)至9和10kPa時(shí)，火易熄滅，后內(nèi)外風(fēng)調(diào)至15和14.5kPa，火焰正常。②T610-10從350℃升至410℃窯頭喂煤時(shí)，油量已升至最大，由于空窯新?lián)Q磚筒體散熱快，致使溫度升不上。③油煤混燃后，火焰極易熄滅。 
　　 




　　圖1　中控原定升溫曲線 

　　2)噴煤后，在窯頭溫度不實(shí)、煤粉無(wú)法完全燃燒的情況下，加煤速率偏快，致使大量煤粉跑至C5筒內(nèi)燃燒，噴煤后由于黑火頭太長(zhǎng)，火焰易熄滅，即使窯頭火把助燃，火焰也一陣亮一陣暗。這表明噴煤后，在窯內(nèi)溫度不高，煤粉無(wú)法完全燃燒，還原氣氛嚴(yán)重的情況下，窯頭又錯(cuò)誤地逐步加大喂煤量，致使溫度升不上且煤粉大量跑至窯尾燃燒。表2、表3分別為7月11～12日和14日2次升溫中相關(guān)參數(shù)。  

 

從表2、表3對(duì)比分析可看出，①?gòu)膰娒旱酵读蠒r(shí)間，堵料前約20h，堵料后約19h，基本相同。②表2總用煤量19.45t，平均0.97t/h。表3總用煤量14.43t，平均0.76t/h，可見(jiàn)重新升溫用煤量較堵料前合理，也與過(guò)去升溫時(shí)的用煤量較符合。③7月14日3:00～8:00用煤量偏大，溫度也未升上去。從實(shí)際生產(chǎn)中火易熄滅也說(shuō)明了在剛開(kāi)始喂煤且窯頭溫度不高的情況下，錯(cuò)誤加大窯頭喂煤量，使窯內(nèi)還原氣氛加重，又反過(guò)來(lái)影響升溫速度。而9:00后，因窯頭減煤，使窯頭火焰正常，整體升溫速度反而提高，且沒(méi)有出現(xiàn)熄滅現(xiàn)象。④表2投料前8h用煤總量10.5t，平均1.3t/h，平均升溫17.6℃/h；表3投料前8h用煤總量7.78t，平均0.97t/h，平均升溫36℃/h。說(shuō)明表2在投料前煤量偏大，煤粉根本沒(méi)燃燒完全。這也是造成堵料的一個(gè)原因。 
　　

3)升溫過(guò)程中，攝像頭無(wú)法看清火焰(因換用國(guó)產(chǎn)攝像頭，光圈沒(méi)法調(diào)，在溫度低時(shí)攝像頭圖像很暗，甚至看不清楚)，且窯尾氣體分析儀無(wú)法投入使用，造成操作員無(wú)法判斷窯內(nèi)火焰是否正常，是否存在不完全燃燒，致使產(chǎn)生某些錯(cuò)誤操作(如窯頭用煤量偏大)。 
　　

4)分解爐喂煤秤計(jì)量產(chǎn)生嚴(yán)重偏差，實(shí)際值比顯示值大得多。7月14日中班投料時(shí)分解爐喂煤量4.5t/h，窯頭喂煤量0.7t/h(爐窯喂煤量為中控設(shè)定值)，窯頭噴油量1000kg/h，預(yù)熱器出口CO含量嚴(yán)重超標(biāo)，C1出口CO含量9999×10-6(最大量程)、窯尾電除塵器出口CO>1.0%(最大量程)，C5出口及分解爐出口溫度嚴(yán)重超高。7月15日2:00后分解爐喂煤量降至3.4t/h，窯頭喂煤量3.4t/h(爐窯喂煤量為中控設(shè)定值)，喂料量128t/h，窯況正常且預(yù)熱器出口CO含量在正常范圍(正常生產(chǎn)期間生料喂料量128t/h時(shí)，分解爐實(shí)際喂煤量約7.3t/h，窯頭實(shí)際喂煤量3.4t/h)。煤磨停機(jī)后從煤粉倉(cāng)標(biāo)定分解爐實(shí)際用煤量為7.3t/h左右，而在7月12日C5堵料前分解爐喂煤量遠(yuǎn)大于3.4t/h，最高達(dá)4.9t/h，且長(zhǎng)時(shí)間在低喂料量下運(yùn)行(從表1可見(jiàn))。操作員在短時(shí)間內(nèi)且窯況仍不穩(wěn)定的情況下根本無(wú)法判斷分解爐煤秤偏差如此大。從實(shí)際堵料前C5出口、分解爐出口、窯尾上升煙道等溫度超高也說(shuō)明了分解爐用煤量嚴(yán)重偏大，是造成C5堵料的根本原因。 

4　小結(jié) 

1)采用無(wú)煙煤作燃料煅燒的生產(chǎn)線在升溫時(shí)應(yīng)特別注意窯頭煤的完全燃燒，切忌為單純提高升溫速率而在窯頭煤無(wú)法完全燃燒(即黑火頭過(guò)長(zhǎng)甚至火焰易熄滅)的情況下，加大窯頭喂煤量。 
　　

2)在升溫曲線的制定上不宜時(shí)間過(guò)短，應(yīng)該充分考慮到無(wú)煙煤著火點(diǎn)高且不易燃燒的特點(diǎn)。我廠在沒(méi)換磚或小部分換磚的情況下升溫時(shí)間一般均在24～30h，大面積或全部換磚情況下升溫時(shí)間一般均在35～40h。 
　　

3)在操作中若碰到儀表參數(shù)不準(zhǔn)，操作員必須借助經(jīng)驗(yàn)及根據(jù)相關(guān)儀表參數(shù)來(lái)及時(shí)判斷，以做出調(diào)整措施。如對(duì)于分解爐喂煤秤嚴(yán)重不準(zhǔn)，喂煤量可根據(jù)分解爐和C5出口溫度及預(yù)熱器出口CO含量來(lái)判斷，在煤磨停機(jī)情況下也可對(duì)分解爐煤粉倉(cāng)倉(cāng)重標(biāo)定來(lái)判斷。 
　　

4)在投料中，過(guò)渡時(shí)間(即到正常喂料的時(shí)間)應(yīng)盡可能縮短，減少故障發(fā)生的幾率。同時(shí)在投料過(guò)程中應(yīng)及時(shí)對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，切忌C5出口、分解爐出口及窯尾上升煙道等處溫度長(zhǎng)時(shí)間處于高溫狀態(tài)，以防止預(yù)熱器堵料及窯尾設(shè)備掉澆注料的事故發(fā)生。