4000t/d窯外分解窯煤粉供給系統(tǒng)的改造

由于煤粉具有易燃、易爆的特點,若在煤粉的制備、貯存、輸送和使用過程中處理不當(dāng),既影響水泥熟料的煅燒又容易污染環(huán)境,甚至發(fā)生事故,造成人身傷亡和設(shè)備的損壞。因此,煤粉的制備、貯存及使用的可靠性和穩(wěn)定性,在水泥生產(chǎn)中具有十分重要的意義。冀東水泥廠第一條生產(chǎn)線的煤粉供給系統(tǒng)改造前,因煤粉倉著火、結(jié)焦而引起的喂煤波動現(xiàn)象極為嚴(yán)重,直接影響著回轉(zhuǎn)窯的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。為此,對煤粉供給系統(tǒng)進(jìn)行了較大規(guī)模的改造。  

1 煤粉供給系統(tǒng)存在的問題 

  圖1為改造前煤粉供給系統(tǒng)。 
   




  1.原煤倉;2.圓盤喂料機;3.煤磨;4.旋風(fēng)除塵器;5.袋式除塵器;6.風(fēng)機;7.鎖風(fēng)下料器;8.煤粉倉;9.皮帶秤;10.羅茨風(fēng)機 

1.1 煤粉倉 
  

煤粉倉為混凝土結(jié)構(gòu),既擔(dān)負(fù)著煤粉的貯存又擔(dān)負(fù)著將煤粉連續(xù)穩(wěn)定地喂入窯內(nèi)和分解爐內(nèi)的作用。因此,它的工作狀態(tài)的好壞,對水泥窯的煅燒和生料預(yù)分解以及熱工制度的穩(wěn)定起著重要作用。煤粉倉的煤粉雖然經(jīng)過干燥,但仍有1%~2%的水分,當(dāng)其與溫度較低的倉壁接觸就會冷凝、結(jié)露,形成約80~150mm厚的結(jié)皮,因而影響了煤粉在倉內(nèi)的流動性。隨著時間延長和貯存量的變化,就會在局部出現(xiàn)煤粉的滯流或死角,引起煤粉在倉內(nèi)自燃、著火、結(jié)焦,嚴(yán)重時有Φ1000mm×1500mm焦塊,從而進(jìn)一步惡化喂煤的穩(wěn)定性,出現(xiàn)大幅度的喂煤波動,甚至出現(xiàn)較長時間不下煤的現(xiàn)象,嚴(yán)重影響水泥窯的運行,甚至被迫停窯清倉。 

1.2 煤粉倉上兩個入料口布置不合理 
  

由圖1看出,從旋風(fēng)除塵器和袋式除塵器收下的煤粉分別進(jìn)入倉內(nèi),其中從旋風(fēng)除塵器收下的較粗的煤粉進(jìn)入中心入口,從袋式除塵器收下的較細(xì)煤粉進(jìn)入倉邊的入口,因而粗細(xì)煤粉混合不均勻,即窯頭用煤過細(xì),分解爐用煤過粗。這樣過細(xì)煤粉在窯頭燃燒時,火焰短粗,燃燒迅速,容易造成局部高溫?zé)龎母G皮。而進(jìn)入分解爐的粗煤粉則燃燒不完全,產(chǎn)生大量的CO氣體,造成C4出口的CO含量超過報警值,引起電除塵器跳閘,導(dǎo)致窯尾煙氣未經(jīng)除塵就排入大氣,造成物料損失和空氣污染。 

1.3 皮帶秤 
  

裝在倉底的2臺皮帶秤分別用于計量輸送到窯頭和分解爐的煤粉量,由于從煤粉倉下來的物料不均勻、波動較大,再加上長時間的使用,計量精度下降,不能保證窯系統(tǒng)供煤的準(zhǔn)確性。 

1.4 回轉(zhuǎn)鎖風(fēng)閥 
  

煤粉供給系統(tǒng)有4臺回轉(zhuǎn)鎖風(fēng)閥。由于倉內(nèi)結(jié)焦、結(jié)塊,經(jīng)常造成回轉(zhuǎn)鎖風(fēng)閥卡壞而被迫停窯修理、更換。一般3個月就更換1次,每次更換約需8h,直接影響了窯的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。 

2 煤粉供給系統(tǒng)的改造 

  圖2為改造后的煤粉供給系統(tǒng)。 
   



圖2 改造后煤粉供給系統(tǒng) 
  1.原煤倉;2.圓盤喂料機;3.煤磨;4.旋風(fēng)除塵器;5.袋式除塵器;6.風(fēng)機;7.螺旋輸送機;8.鎖風(fēng)下料器;9.舊煤粉倉;10.新煤粉倉;11.轉(zhuǎn)子秤;12.羅茨風(fēng)機 

2.1 煤粉倉的改造 
  

新系統(tǒng)設(shè)置兩座鋼倉,上部為圓形結(jié)構(gòu),倉底為錐體。錐體外部有兩道環(huán)狀軟風(fēng)管,定時吹壓縮空氣,使煤粉流動性好,避免了煤粉自燃、結(jié)皮、結(jié)焦現(xiàn)象的發(fā)生。同時,入倉煤粉可以任意調(diào)節(jié),窯倉、爐倉既可同時入煤粉,又可任選一倉入煤粉,并且入倉煤粉比例可以任意調(diào)節(jié),徹底改變了過去那種點火升溫時,分解爐側(cè)大量堆積煤粉的現(xiàn)象。 

2.2 除塵系統(tǒng)進(jìn)煤粉倉入口位置的改進(jìn) 
  

從圖2看出,旋風(fēng)除塵器及袋除塵器收集的煤粉通過一條可逆螺旋輸送機輸送入倉,不僅使粗細(xì)煤粉均勻混合后,按實際需要送至各倉,而且還能使老系統(tǒng)得以備用,簡化了流程,提高了設(shè)備的運轉(zhuǎn)率,使用非常方便,解決了粗細(xì)煤粉混合不均勻且落料點不合理造成的影響。 

2.3 菲斯特轉(zhuǎn)子秤代替皮帶秤及回轉(zhuǎn)鎖風(fēng)閥 
  

菲斯特轉(zhuǎn)子秤是機電一體化設(shè)備,集鎖風(fēng)、計量、喂煤為一體。它的計量精度高,喂料量十分均勻,波動性小,大大減輕或基本避免了料倉內(nèi)物料流動性能改變或物料安全等因素而引起喂料量短周期的波動。轉(zhuǎn)子秤喂料的長周期精度高,短周期穩(wěn)定性好,有利于水泥窯和分解爐的煅燒操作與控制。同時由于菲斯特秤外殼有防爆裝置,密封很好,上下轉(zhuǎn)盤均為高耐磨材料制造,磨損少、鎖風(fēng)好,完全避免了跑風(fēng)跑煤粉現(xiàn)象,使煤粉不再污染環(huán)境,整機維護(hù)也簡單方便。 

3 改造效果 

  1)新煤粉倉結(jié)構(gòu)合理,徹底改變了煤粉自燃、結(jié)皮、結(jié)焦現(xiàn)象,而且清倉可以采用“卸空”方式,而不用進(jìn)入倉內(nèi)人工清倉。 
  

2)煤粉倉、轉(zhuǎn)子秤的下料溜子和吹風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備配置,使倉底煤粉流態(tài)化,在溜子側(cè)壁上以自然狀態(tài)連續(xù)流入轉(zhuǎn)子秤,對喂煤量的穩(wěn)定控制創(chuàng)造了良好的條件,避免了因喂煤量的波動造成的不良影響。此設(shè)計已被第二條生產(chǎn)線采用。 
  

3)轉(zhuǎn)子秤的準(zhǔn)確計量和嚴(yán)密鎖風(fēng),使得喂煤量準(zhǔn)確穩(wěn)定,有利于窯系統(tǒng)的管理及窯的優(yōu)化分析,操作簡單,控制容易,對熱工制度的進(jìn)一步穩(wěn)定起到了重要的作用。 
  

4)新系統(tǒng)的穩(wěn)定優(yōu)化了熱工制度,消除了因喂煤不穩(wěn)定而造成窯頭瞬時正壓的問題,進(jìn)一步優(yōu)化了窯頭火焰形狀,使得調(diào)節(jié)范圍增大。同時,降低了廢氣中的CO含量,電除塵跳閘次數(shù)大幅度減少,從而減少環(huán)境污染和生料的損失。 
  

5)新系統(tǒng)電動分料擋板操作靈活,可方便地控制爐倉和窯倉的煤粉量,這一控制方式的設(shè)計也被二線所借鑒。 
  

6)新系統(tǒng)比原系統(tǒng)減少了回轉(zhuǎn)鎖風(fēng)閥等設(shè)備,故障點減少,從而維修工作量也大為減少。 
  表1是改造前后有關(guān)數(shù)據(jù)對比。  

4 應(yīng)注意的問題 

  

1)羅茨風(fēng)機的噪音較大,在今后的設(shè)計中應(yīng)當(dāng)注意其隔音處理。 
  

2)菲斯特轉(zhuǎn)子秤的控制系統(tǒng)復(fù)雜,應(yīng)當(dāng)配備好相關(guān)的技術(shù)人員,使設(shè)備達(dá)到最佳的運行狀態(tài)。 
  

總之,改造后的煤粉供給系統(tǒng)經(jīng)過三年多的運行,實踐證明改造是成功的,徹底消除了過去供煤系統(tǒng)的隱患。 

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