低揮發(fā)份煤在2500t/d生產(chǎn)線生產(chǎn)體會(huì)
1、前言
山東叢林集團(tuán)2500t/d生產(chǎn)線由天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院承擔(dān)設(shè)計(jì),該生產(chǎn)線完全按照使用低揮發(fā)份煤設(shè)計(jì),于2005年6月18日點(diǎn)火試,6月底即達(dá)標(biāo),連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)至9月底,一直運(yùn)轉(zhuǎn)良好,窯月運(yùn)轉(zhuǎn)率在93%以上,熟料28天強(qiáng)度平均在57MPa左右,平均日產(chǎn)量在2650t/d左右。本文僅就低揮發(fā)份煤在窯上的實(shí)際使用情況僅談個(gè)人體會(huì)。
2、燒成系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備配置:
燒成系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備
預(yù)熱器:C1:2×4700mm
C2:φ6600 mm
C3:φ6800 mm
C4:φ6800 mm
C5:φ7000 mm
分解爐:TSD型,φ5600 mm
高溫風(fēng)機(jī):風(fēng)量:460000m3/h
回轉(zhuǎn)窯:φ4×60m
窯頭燃燒器:天津院 四通道大推力型
窯尾燃燒器:天津院 三通道
篦冷機(jī):FLS公司SF 2×5 CROSS BAR COOLER
煤磨:風(fēng)掃式煤磨:φ3.4×(6+3)m;
3.回轉(zhuǎn)窯主要運(yùn)行參數(shù):
回轉(zhuǎn)窯主要運(yùn)行參數(shù)
窯轉(zhuǎn)速:r/min:3.6
喂料量:t/h:175~180
窯電流:A :550~600
C1出口氣體壓力:Pa:-5300
C1出口氣體溫度:℃:330~335
C5下料溫度:℃:860~870
分解爐出口氣體溫度:℃:860
預(yù)燃爐出口氣體溫度:℃:950~1000
窯尾煙室負(fù)壓:Pa:-350
窯尾煙室溫度:℃:1050~1100
二次風(fēng)溫:℃:1100~1150
三次風(fēng)溫:℃:950
入窯物料表觀分解率:%:95
窯頭喂煤量:t/h:5.4
窯尾喂煤量:t/h :8
4.實(shí)際生產(chǎn)情況:
4.1 試生產(chǎn)開(kāi)始時(shí),考慮到第一次點(diǎn)火烘窯,對(duì)低揮發(fā)份煤點(diǎn)火燃燒情況實(shí)際操作不太了解,為了保證順利點(diǎn)火烘窯及投料,剛開(kāi)始使用混煤即低揮發(fā)份煤與煙煤進(jìn)行搭配,控制揮發(fā)份在17~18%之間,混煤的工業(yè)分析結(jié)果:
混煤的工業(yè)分析:Mad:% Aad:% Vad:% Qnet:ad KJ/kg
3.17 18.76 17.17 6084×4.18
當(dāng)混煤點(diǎn)火投料后,與煙煤并無(wú)太大差別,隨后逐漸使用低揮發(fā)份煤進(jìn)行替代生產(chǎn)。在使用低揮發(fā)份煤過(guò)程中,主要體會(huì)如下:
4.1、1 煤粉工業(yè)分析報(bào)告:
煤粉工業(yè)分析:Mad,% Aad,% Vad,% Qnet,ad KJ/kg
2.55 25.14 10.47 5750×4.18
4.1.2 煤粉細(xì)度、水份控制:由于我廠使用低揮發(fā)份煤,考慮到細(xì)度問(wèn)題,因此設(shè)計(jì)院選用比使用煙煤稍大的風(fēng)掃球磨。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況,煤粉細(xì)度正??刂圃?0u篩余4~5%,水份≤1.5%。這時(shí),窯頭燃燒器黑火頭僅約50cm,窯尾預(yù)燃爐內(nèi)火焰呈暗紅色,并未出現(xiàn)煤粉燃燒不完全造成分解爐出口溫度偏高現(xiàn)象。當(dāng)煤粉過(guò)粗時(shí),易造成煤粉在預(yù)燃爐燃燒不完全,C5下料溜子溫度明顯上升,同時(shí)窯三檔輪帶以后長(zhǎng)窯皮,窯頭燃燒器黑火頭偏長(zhǎng),造成在18~20m處結(jié)圈,造成窯尾漏料,窯內(nèi)通風(fēng)不良,當(dāng)煤粉過(guò)細(xì)時(shí),火焰變短,明顯窯頭溫度偏高,窯頭處筒體溫度上升,易燒毀此處耐火磚。
4.1.3 點(diǎn)火升溫情況:因低揮發(fā)份煤著火溫度偏高,因此低揮發(fā)份煤點(diǎn)火升溫時(shí)間比一般使用煙煤時(shí)大約長(zhǎng)1~2h,我廠窯頭燃燒器使用天津院仕名公司四通道燃燒器及燃油裝置,燃油時(shí)使用直徑φ2.5mm噴嘴,油量在500l/h左右,升溫2~3h后開(kāi)始進(jìn)行煤油混燒,因此時(shí)窯頭溫度較低,喂煤量盡量小,一般控制在1t/h,避免將窯頭火吹滅,升溫過(guò)程中,明顯感到火焰黑火頭長(zhǎng),許多煤粉落到窯內(nèi)耐火磚后才燃燒現(xiàn)象,因此盡量減速小窯尾方向拉風(fēng), 升溫過(guò)程中只通過(guò)點(diǎn)火煙筒擋板進(jìn)行風(fēng)量調(diào)整,當(dāng)需要投料時(shí)才將高溫風(fēng)機(jī)開(kāi)啟。同時(shí)升溫過(guò)程中應(yīng)根據(jù)煤粉燃燒情況進(jìn)行喂煤量和噴油量調(diào)整,避免大量煤粉因溫度低而無(wú)法完全燃燒,造成窯內(nèi)結(jié)圈。在第一次點(diǎn)火時(shí),曾對(duì)窯尾煙室密封處外漏出的煤灰做過(guò)試驗(yàn),大約煤粉燃盡率僅占50%。在升溫結(jié)束投料時(shí),窯頭仍需少量噴油,往往出現(xiàn)一斷油窯頭就無(wú)法得到穩(wěn)定火焰或看不到火焰,為安全考慮,正常投料后約1~2h才能將窯頭燃油停止,因此,使用低揮發(fā)份煤升溫比使用煙煤約多消耗1~2噸柴油。在實(shí)際投料過(guò)程中,為盡快提高二次風(fēng)溫獲得窯頭穩(wěn)定火焰,應(yīng)盡量縮短投料時(shí)間,控制在1h內(nèi)將投料量達(dá)到滿負(fù)荷。在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中,由于某種原因臨時(shí)停窯,停窯時(shí)間超過(guò)1小時(shí),重新點(diǎn)火升溫時(shí),單獨(dú)使用低揮發(fā)份煤時(shí),易出現(xiàn)煤粉不易著火或爆燃現(xiàn)象,在操作時(shí)應(yīng)特別注意。
4.1.4 預(yù)燃爐點(diǎn)火投料情況:我廠預(yù)燃爐燃燒器采用天津院三通道燃燒器,配以:3000Nm3/h風(fēng)量的一次風(fēng)機(jī),考慮到投料時(shí),預(yù)燃爐溫度已達(dá)到800℃以上,因此并未配備燃油系統(tǒng)。當(dāng)窯內(nèi)升溫結(jié)束需投料時(shí),將三次風(fēng)擋板全開(kāi),直接給定2t/h喂煤量。通過(guò)近三個(gè)月實(shí)際生產(chǎn)表明,煤粉完全可以著火燃燒,無(wú)需噴油。正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),在預(yù)燃爐頂部觀察孔可看到爐內(nèi)火焰明亮。因在試生產(chǎn)中曾發(fā)生過(guò)預(yù)燃爐上部爐壁耐火磚燒毀情況,分析原因可能由于燃燒器頭部結(jié)焦造成火焰分叉,形成火焰掃磚現(xiàn)象。我們采取了保證煤粉能充分燃燒情況下,逐漸將一次風(fēng)機(jī)擋板關(guān)閉,同時(shí)三次風(fēng)擋板開(kāi)度適當(dāng)減小,使預(yù)燃爐上部外殼體在200℃左右,爐內(nèi)溫度在850~900℃之間,預(yù)燃爐入分解爐處溫度約1000±50℃,避免預(yù)燃爐上部爐內(nèi)溫度過(guò)高,造成燃燒器頭部結(jié)焦發(fā)生燒磚或預(yù)燃爐底部出口結(jié)皮現(xiàn)象,通過(guò)調(diào)整預(yù)燃爐運(yùn)轉(zhuǎn)情況良好。
4.1.5 煙室、預(yù)熱器結(jié)皮情況:由于預(yù)燃爐內(nèi)煤粉能完全燃燒,C5下料溫度控制在860~870℃之間,煙室處溫度一般在1100±50℃之間,煙室處分解爐底部縮口結(jié)皮并不嚴(yán)重,每班清理1~2次,即可以徹底解決,窯內(nèi)及預(yù)熱器系統(tǒng)通風(fēng)良好,從未出現(xiàn)窯內(nèi)還原料現(xiàn)象。由于天津院設(shè)計(jì)合理,各項(xiàng)工藝操作參數(shù)控制得當(dāng),自投產(chǎn)以來(lái),從未發(fā)生過(guò)預(yù)熱器結(jié)皮堵塞現(xiàn)象。
4.1.6 窯頭火焰情況:窯頭燃燒器采用天津院開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的四通道,大推力型燃燒器,火焰形狀調(diào)節(jié)靈活,由于我廠采用史密斯公司生產(chǎn)的第四代棒式篦冷機(jī),熟料冷卻效率高,熱回收率可達(dá)75%以上,二次風(fēng)溫達(dá)1100℃以上,二次風(fēng)溫對(duì)低揮發(fā)份煤的著火燃燒十分有利,因此黑火頭較短,與燃煙煤火焰形狀無(wú)差別,窯內(nèi)窯皮分布均勻,窯皮穩(wěn)定,窯皮長(zhǎng)度一般在20m左右。
4.1.7 熟料質(zhì)量情況:我廠原料配料采用石灰石、鐵粉、砂巖、粉煤灰四組份配料,生料率值易于調(diào)整,出磨生料率值穩(wěn)定。熟料的f·Cao一般在≤1.0%范圍內(nèi),燒失量≤0.3%,熟料三天抗壓強(qiáng)度一般在32~35MPa,28天抗壓強(qiáng)度一般在56~58MPa,現(xiàn)使用揮發(fā)煤對(duì)熟料質(zhì)量并無(wú)影響。
5、結(jié)論:
我廠經(jīng)過(guò)僅三個(gè)月的使用低揮發(fā)份煤生產(chǎn)證明,天津院設(shè)計(jì)的2500t/d以低揮發(fā)份煤為燃料的生產(chǎn)線,完全可以穩(wěn)定運(yùn)行。低揮發(fā)份煤在我廠的成功使用,也表明低揮發(fā)份煤完全可以替代煙煤用于窯外預(yù)分解窯,這必將大大降低水泥生產(chǎn)成本,提高企業(yè)效益。
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