高水份煤在窯外分解窯上的應(yīng)用

　　我公司2500t/d生產(chǎn)線采用的是Φ4.0m×60m回轉(zhuǎn)窯，窯頭和分解爐分別使用丹麥?zhǔn)访芩构旧a(chǎn)的Duofex三風(fēng)道燃燒器和普通單風(fēng)道燃燒器，冷卻機(jī)為NC-III新型控制流推動篦式冷卻機(jī)。

　　2003年1月投產(chǎn)初期，用本地?zé)熋汉芸鞂?shí)現(xiàn)了達(dá)標(biāo)、達(dá)產(chǎn)。2006年，隨著煤價(jià)的日益提高，本地?zé)熋汉蜔o煙煤的差價(jià)越來越大，熟料成本越來越高，為此，公司決定從7月起用本地?zé)o煙煤(價(jià)格低、灰分高)和陜西煙煤搭配使用，并取得較好效果。

　　1 本地煤和陜西煤煤質(zhì)情況
　　本地煤和陜西煤煤質(zhì)情況見表1。

表1 本地煤和陜西煤煤質(zhì)分析

　　從表1看出，陜西煙煤的Mad很大，和本地?zé)o煙煤搭配后，要想控制煤粉主要指標(biāo)灰分、揮發(fā)分及發(fā)熱量和原來變化不大，出磨煤粉Mad就要高達(dá)3.0%左右。為盡量減少煤粉水分高對煅燒帶來的不利影響，公司下達(dá)了出磨煤粉指標(biāo)(見表2)。

表2 出磨煤粉控制指標(biāo)

　　2  生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題
　　2.1主要問題

　　1)出磨煤粉水分難以控制，合格率90%，雖然提高出磨溫度至65～75℃(原來55～65℃，出磨水分就很容易控制在1．0%以下)，水分有時(shí)仍高達(dá)5.0%，燒成帶溫度低且難以控制，窯況不易穩(wěn)定，副窯皮忽長忽消，造成熟料中黃塊較多。

　　2)黑火頭長，窯內(nèi)發(fā)渾，二次風(fēng)溫比原來(1100±50) ℃低50℃左右，造成煤粉燃燒不好，CO報(bào)警頻繁。

　　3)結(jié)后圈、結(jié)球，黃心料增多。

　　4)窯日產(chǎn)量降低，標(biāo)準(zhǔn)煤耗大幅上升(見表3中2006年7-9月生產(chǎn)數(shù)據(jù))。

表3 2005～2008年部分指標(biāo)對比

　　其中用第一組配煤，水分較低(Mad=1.87%)，但煤灰分較高、揮發(fā)分偏低，窯內(nèi)煅燒溫度很難提高；第三組配煤揮發(fā)分不低，但水分偏高(Mad =3.64%)，窯內(nèi)煅燒溫度仍很難提高。用這兩組配比的煤煅燒熟料升重低、fCaO高，雖然熟料各組分變化不大，強(qiáng)度卻下降較多，窯臺時(shí)產(chǎn)量被迫降低，標(biāo)準(zhǔn)煤耗升高。

　　5)分解爐出口和C5出口溫度倒掛，C4、C5錐部及下料管結(jié)皮嚴(yán)重。

　　2.2 原因分析
　　改變煤品種后，雖然煤粉的灰分、揮發(fā)分和發(fā)熱量變化不大，但Mad比以前高出2.0%左右，有時(shí)甚至更高，給煅燒帶來較大困難。煤粉中保持1.0%～1.5%的水分可以促進(jìn)燃燒，但過量的水分卻阻礙煤粉燃燒。煤粉水分每增加1.0%，火焰溫度約降低10～20℃，煤粉水分對火焰溫度的影響比灰分約大一倍。煤磨的出口溫度受袋除塵器及煤粉著火點(diǎn)的限制不能控制太高，因此，Mad (內(nèi)水)對于煤磨來說就很難解決。

　　3  采取措施
　　3.1 加強(qiáng)原煤管理，穩(wěn)定入磨原煤質(zhì)量

　　1)原煤最好能定點(diǎn)供應(yīng)，礦點(diǎn)越少越好，不能過勤更換。

　　2)加強(qiáng)進(jìn)廠原煤的監(jiān)控力度，嚴(yán)格按照公司下達(dá)的指標(biāo)控制進(jìn)廠原煤質(zhì)量，尤其是陜西煙煤的內(nèi)水含量。應(yīng)按產(chǎn)地分批、分堆存放，加強(qiáng)原煤化驗(yàn)，為原煤均化提供合理搭配依據(jù)。

　　3)搭建原煤堆棚，做好防雨措施，降低入磨原煤水分，減輕煤磨負(fù)擔(dān)，為降低出磨煤粉水分創(chuàng)造條件。

　　4)加強(qiáng)原煤均化。

　　3.2 加強(qiáng)煤磨操作，降低煤粉細(xì)度和水分
　　必須用更低的煤粉細(xì)度來彌補(bǔ)高水分對火焰燃燒速度帶來的影響。煤品種改變后，用原來使用本地煤的參數(shù)控制出磨煤粉，其水分有時(shí)高達(dá)4.5%左右。后將入磨溫度由300℃提高至380℃左右，出磨溫度由55～60℃提高至70～80℃，細(xì)度由≤6%調(diào)整至≤3%，煤粉水分有所下降，但有時(shí)仍偏高。2006年11月后，進(jìn)一步將出磨煤粉細(xì)度控制在≤2．5%，Mad指標(biāo)仍為≤3%。

　　3.3 加快煤粉燃燒速度、提高火焰溫度
　　3.3.1提高并穩(wěn)定二次風(fēng)溫，兼顧二次風(fēng)量
　　1)篦冷機(jī)料層太厚時(shí)，冷卻風(fēng)很難吹透料層，嚴(yán)重時(shí)會造成返風(fēng)，高溫風(fēng)量減少，冷風(fēng)漏入量相應(yīng)增大，二次風(fēng)溫難以提高。我公司在滿負(fù)荷生產(chǎn)中，由于熟料冷卻能力不夠，篦冷機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)和余風(fēng)風(fēng)機(jī)閥門一直全開，靠調(diào)節(jié)篦床速度(二段是一段的l．4倍)來控制窯頭罩壓力在-10～-30Pa，篦下一室壓力控制在(6000±200)Pa，二次風(fēng)量和二次風(fēng)溫基本穩(wěn)定。

　　2)調(diào)整燃燒器位置，熱態(tài)下將燃燒器調(diào)整離窯口200mm處。其一是燒成帶前移，有利于提高二次風(fēng)溫。其二是因?yàn)榫嗳紵鲊娍谳^近的L=0.3d(d為窯直徑)窯斷面上，射流區(qū)域內(nèi)軸向速度峰值與二次風(fēng)之間的速度差最大，一次風(fēng)卷吸二次風(fēng)的能力也最強(qiáng)，有利于提高火焰燃燒速度，縮短黑火頭。

　　3)減少系統(tǒng)漏風(fēng)，特別是加強(qiáng)窯頭、窯尾、窯門、篦冷機(jī)和三次風(fēng)管的密封。

　　4)C1出口O₂在18%～3.5%，CO<0.15%，在不塌料的情況下，盡可能關(guān)小系統(tǒng)拉風(fēng)，減少二次風(fēng)量，壓縮火焰長度，提高二次風(fēng)溫。

　　5)適當(dāng)加大窯頭喂煤量，提高煅燒溫度，從而提高二次風(fēng)溫。

　　3.3.2 調(diào)整燃燒器參數(shù)，提高燃燒速度
　　在使用本地?zé)熋簳r(shí)，一次風(fēng)壓控制在25kPa左右，一般將外風(fēng)閥門開到100%，內(nèi)風(fēng)根據(jù)煤質(zhì)調(diào)整在20%～l00%，煤風(fēng)管端部放在中間位置。改變煤品種后，一次風(fēng)壓不變，但將內(nèi)風(fēng)閥門開到100%，根據(jù)煤質(zhì)外風(fēng)調(diào)整在50%～l00%之間，煤風(fēng)管端部與外風(fēng)管噴嘴端部平齊，即將一次風(fēng)截面積調(diào)至最小，一次風(fēng)量最小，加大高溫二次風(fēng)的用量，提高煤粉的燃燒速度和燒成帶溫度。

　　3.3.3  改變配料方案，改善生料的易燒性
　　原熟料三率值指標(biāo)為KH=0.89±0.02、SM=2.9±0.1、IM=1.8+0.1，窯煅燒較為正常。當(dāng)煤質(zhì)發(fā)生變化后，燒成帶溫度上不去，fCaO一直居高不下，加窯頭煤后CO偏高，降產(chǎn)量后二次風(fēng)溫上不去。后來調(diào)整熟料SM=2.8±0.1、IM=1.6±0.1，隨著生料易燒性的改善，窯況明顯好轉(zhuǎn)。

　　3.3.4  加大通風(fēng)量，改善煤粉燃燒環(huán)境
　　由于喂煤量加大，O₂含量明顯不足，CO報(bào)警頻繁，為改變這種局面，在大修時(shí)提高篦冷機(jī)部分風(fēng)機(jī)的能力、適當(dāng)擴(kuò)大分解爐縮口直徑、清理分解爐出口彎管及三次風(fēng)管積料等方法增加系統(tǒng)通風(fēng)量，為加大煤粉用量提供足夠的風(fēng)量。

　　3.3.5  加強(qiáng)操作意識，提高操作水平
　　因?yàn)楦咚置悍燮鸹鹇?，所以更?yīng)該精心操作，保持高而穩(wěn)定的煅燒溫度。要做到這一點(diǎn)，必須勤和相關(guān)人員聯(lián)系，力求“五穩(wěn)保一穩(wěn)”(用入窯生料化學(xué)成分及喂料量、入窯煤粉化學(xué)成分及喂煤量、燃燒器位置及參數(shù)、篦床上料層厚度以及設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率的穩(wěn)定來保證熱工制度的穩(wěn)定)操作制度得以落實(shí)。調(diào)整上采取少調(diào)微調(diào)，先動煤、風(fēng)，再動窯速和喂料，以防熱工制度遭到破壞。

　　4 效果
　　通過以上措施，2006年11月以來，煤粉水分合格率達(dá)到95%以上，二次風(fēng)溫提高并穩(wěn)定在(1100±50)℃，三次風(fēng)溫達(dá)到950℃左右。煤粉燃燒速度和火焰溫度的提高，減輕了分解爐出口和C5出口溫度倒掛現(xiàn)象，減少了C4和C5錐部及下料管結(jié)皮；主窯皮穩(wěn)定在19m左右，熟料結(jié)粒好轉(zhuǎn)，結(jié)球現(xiàn)象明顯減少，fCaO合格率達(dá)到80%以上，結(jié)圈現(xiàn)象幾乎消失；熟料日產(chǎn)穩(wěn)定在2900t左右。雖然質(zhì)量比2006年以前有所下降，煤耗也有所上升，但質(zhì)量和煤耗較2006年7-9月明顯好轉(zhuǎn)(見表3中2006年11月份以后生產(chǎn)數(shù)據(jù))。