煤磨熱風(fēng)爐煅燒混合煤的嘗試

1998年我廠為3號(hào)回轉(zhuǎn)窯和分解爐燒無(wú)煙煤而新配套4號(hào)無(wú)煙煤煤粉制備系統(tǒng)。為保證烘干的需要，在煤磨旁邊也同時(shí)建造了一個(gè)燒煙煤的熱風(fēng)爐。為降低土建投資，煤粉制備系統(tǒng)利用了原拆除的立窯系統(tǒng)廠房，熱風(fēng)爐用的煙煤需從約200m遠(yuǎn)的2號(hào)煙煤制備系統(tǒng)，利用1臺(tái)功率為110kW、20m3空壓機(jī)通過(guò)1臺(tái)Φ1000mm×4300mm單倉(cāng)泵送至熱風(fēng)爐煙煤粉倉(cāng)。煤粉輸送距離遠(yuǎn)、耗氣量大，加重了回轉(zhuǎn)反吹袋式除塵器的收塵負(fù)荷。并且輸送過(guò)程中煤粉經(jīng)氣化，處于懸浮狀態(tài)，煙煤粉篩余>12%、水分>2%，粗濕易堵，下煤量難以控制，穩(wěn)定性差，熱風(fēng)爐的風(fēng)溫難以控制，直接影響了煤磨的產(chǎn)質(zhì)量。  
　　
我廠3號(hào)窯分解爐燒混合煤(無(wú)煙煤與煙煤比例為7∶3)，其煤粉倉(cāng)與熱風(fēng)爐煤粉倉(cāng)僅相隔0.5m，2001年3月我們對(duì)熱風(fēng)爐燒混合煤進(jìn)行了嘗試。  

1　可行性分析 

　　 
1.1　混合煤的可燃性分析 
　　
混合煤著火溫度約450～600℃；揮發(fā)分>8%、灰分<18%、煤粉篩余<5.0%和水分<3.5%。我廠在立波爾窯上燒無(wú)煙煤已取得了成功，而熱風(fēng)爐基本具備了立波爾窯上的條件。 

1.2　混合煤的流動(dòng)性測(cè)試 
　　
流動(dòng)性好將保證給煤穩(wěn)定。在煤粉篩余<5.0%和水分<3.5%的條件下，經(jīng)測(cè)試，混合煤粉的自然堆積角約為29°，當(dāng)其堆積角>45°時(shí)具有較好的流動(dòng)性。 

1.3　現(xiàn)場(chǎng)工藝技術(shù)及操作條件分析 
　　
3號(hào)窯分解爐用的混合煤粉可直接用1根溜管送至熱風(fēng)爐煤粉倉(cāng)，由于該煤粉的篩余<3.0%，比立波爾窯上用的煤粉要細(xì)，理論上有更好的可燃性，工藝技術(shù)條件基本具備。 

2　工藝及設(shè)備改進(jìn) 

　　熱風(fēng)爐供煤系統(tǒng)工藝改進(jìn)前后見(jiàn)圖1。 
　　 

圖1　熱風(fēng)爐供煤系統(tǒng)工藝流程 
　　1.給粉機(jī)雙向閥門(mén)；2.GF1.5型給粉機(jī)；3.離心風(fēng)機(jī)9-19№4A；4.雙管螺運(yùn)機(jī)；5.煤粉攪拌；6.荷重傳感器BHR-4；7.吹堵管；8.Φ200球閥；9.軟聯(lián)接接頭(1～6為改造前狀況；7～9為改造后增加) 

1)從分解爐煤粉倉(cāng)接1根角度約為60°的溜管至熱風(fēng)爐煤粉倉(cāng)，為不影響分解爐煤粉倉(cāng)的稱(chēng)重計(jì)量，溜管中部將舊的滌綸收塵布袋用鐵絲扎緊作為軟聯(lián)接接頭，再安裝1個(gè)Φ200的球閥來(lái)控制關(guān)啟。 
　　
2)GF1.5型給粉機(jī)原輸送煙煤時(shí)下煤就不易控制，給粉機(jī)的電動(dòng)機(jī)為Y112M-6/2.2kW，用變頻器控制。由于下料不穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)時(shí)而在高頻運(yùn)行，時(shí)而在低頻運(yùn)行，若長(zhǎng)時(shí)間在低頻運(yùn)行，經(jīng)常造成給粉機(jī)跳停，影響熱風(fēng)爐的正常運(yùn)行?；旌厦悍塾懈玫牧鲃?dòng)性，給煤量將更大，為保證給粉機(jī)的正常運(yùn)行，將給粉機(jī)電動(dòng)機(jī)改為Y132S-8/2.2kW，保證電動(dòng)機(jī)在變頻器安全運(yùn)行頻率運(yùn)行。 
　　
3)因煙煤易堵難以輸送，投產(chǎn)之初已將原9-19№4A/3kW，Q=1410m3/h、P=3500Pa風(fēng)機(jī)更換為9-19№5A/7.5kW，Q=3160m3/h、P=5300Pa風(fēng)機(jī)，增加風(fēng)量及風(fēng)壓。混合煤的著火點(diǎn)高，其完全燃燒需時(shí)間長(zhǎng)，更有必要加大風(fēng)量與風(fēng)速來(lái)保證其完全燃燒，并在進(jìn)風(fēng)口加裝調(diào)節(jié)用閥門(mén)以調(diào)節(jié)風(fēng)量。 

3　調(diào)試運(yùn)行 

　　 
3.1　初期點(diǎn)火 
　　往熱風(fēng)爐煤粉倉(cāng)送部分煙煤，先以煙煤助燃升溫，在煙煤倉(cāng)即將燒空時(shí)，開(kāi)啟從分解爐煤粉倉(cāng)接的溜管球閥，調(diào)節(jié)給粉機(jī)的給煤量，逐漸過(guò)渡到煅燒混合煤。 
3.2　暴露出的問(wèn)題 
　　
1)熱風(fēng)爐正常出口溫度控制在650℃?；旌厦涸谕耆紵螅S著加煤量的細(xì)微調(diào)整，熱風(fēng)爐的出口溫度急劇升高至900℃以上，造成爐溫太高。 
　　
2)當(dāng)供風(fēng)不足時(shí)，熱風(fēng)爐混合室無(wú)法形成良好的火焰形狀，此時(shí)煤粉在燃燒室內(nèi)不完全燃燒，形成較多的爐渣。 
　　
3)當(dāng)煤粉水分過(guò)大時(shí)，其燃燒更不完全，形成較多的爐渣，造成煤粉的浪費(fèi)。并且水分大流動(dòng)性極差，易結(jié)堵。 

3.3　采取措施 
　　
1)在煤粉過(guò)細(xì)時(shí)，只要細(xì)調(diào)變頻器的頻率即會(huì)造成給粉機(jī)給粉的較大波動(dòng)，難以控制。后通過(guò)關(guān)小給粉機(jī)上的閥門(mén)開(kāi)度，即減少下料口的面積，可實(shí)現(xiàn)喂煤的穩(wěn)定性，保證爐溫。 
　　
2)經(jīng)常觀察熱風(fēng)爐燃燒器火焰的形狀，調(diào)節(jié)給粉機(jī)鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)閥門(mén)，保證煤粉在熱風(fēng)爐內(nèi)完全燃燒。 
　　
3)嚴(yán)格控制煤粉的水分。在溜管上部接一吹氣管進(jìn)行吹堵，同時(shí)在熱風(fēng)爐煤粉倉(cāng)下側(cè)安裝一電振器，保證煤粉在溜管內(nèi)的暢通。 
　　
通過(guò)一段時(shí)間的調(diào)整，混合煤在熱風(fēng)爐上的試燒取得了成功，實(shí)踐證明，燒混合煤比煙煤更易控制，用煤量還少。 

4　收塵工藝改造 

在4號(hào)煤磨制備系統(tǒng)中，所有輸送設(shè)備的收塵均靠1臺(tái)反吹袋式除塵器。考慮到收下的煤塵粗、水分較大，不敢將其送入分解爐煅燒，而送入窯內(nèi)煅燒又受到廠房的限制，當(dāng)時(shí)唯一的出路是將其通過(guò)提升機(jī)進(jìn)原煤倉(cāng)，經(jīng)磨頭圓盤(pán)秤送入磨內(nèi)粉磨，這樣又造成二次揚(yáng)塵。 
　　
熱風(fēng)爐燒混合煤后，在不影響輸送工藝的前提下，在收塵煤倉(cāng)下加裝1臺(tái)給粉機(jī)，將熱風(fēng)爐煤粉倉(cāng)下的風(fēng)機(jī)后移，兩臺(tái)給粉機(jī)共用該風(fēng)機(jī)，給粉機(jī)用變頻器通過(guò)切換開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換共用(見(jiàn)圖2)，將收塵煤粉送入熱風(fēng)爐燒。在收塵煤粉燒完后，使用熱風(fēng)爐煤粉倉(cāng)中混合煤。不但收塵煤在熱風(fēng)爐可燒，而且下煤量更易控制，爐溫穩(wěn)定。 
　　 

5　試燒操作體會(huì) 

　　
1)嚴(yán)格控制水分，保證煤粉較好的流動(dòng)性及完全燃燒，減少用煤量及少形成爐渣。 
　　
2)在保證爐溫及煤粉完全燃燒的前提下，盡量關(guān)小給粉機(jī)風(fēng)機(jī)的開(kāi)度，節(jié)約用煤。 
　　
3)點(diǎn)火初期先關(guān)閉入煤磨熱風(fēng)蝶閥，等爐溫正常后逐漸加大蝶閥開(kāi)度。 
　　
4)在爐溫超高時(shí)，一是減少下煤量，二是打開(kāi)爐門(mén)進(jìn)冷風(fēng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。 
　　
5)雖然收下的煤粉粗和水分大，但從嘗試結(jié)果證明效果更好，爐溫更穩(wěn)定，燃燒形成的爐渣更少。說(shuō)明我們對(duì)無(wú)煙煤的認(rèn)識(shí)還不足，制備的煤粉水分、細(xì)度等指標(biāo)控制范圍有待于進(jìn)一步的嘗試和摸索。 
　　
6)原設(shè)計(jì)的熱風(fēng)爐燃燒器是用來(lái)燒煙煤的，我廠已委托南京院對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。同時(shí)將其推廣到原料烘干中卸磨熱風(fēng)爐的試燒。 

6　效益 

　　
1)基本免去用單倉(cāng)泵送煙煤，減輕了除塵器的收塵負(fù)荷，提高了收塵效率。 
　　
2)減少了煤粉的二次揚(yáng)塵，改善了煤粉制備系統(tǒng)的環(huán)境。 
　　
3)基本擺脫了依靠單倉(cāng)泵送煤，完全自給自足，緩解了生產(chǎn)壓力，提高了設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率。 
　　
4)不用單倉(cāng)泵送煙煤，減少了用電成本。 
　　
5)目前煙煤、無(wú)煙煤的差價(jià)是90元/t，用混合煤，降低了生產(chǎn)成本。 
　　
6)收下的煤粉直接送入熱風(fēng)爐燃燒，相對(duì)提高了煤磨的產(chǎn)量，節(jié)約了電耗。 
　　后3項(xiàng)經(jīng)濟(jì)效益合計(jì)，1年約降低成本11.5萬(wàn)元。