RSP型分解爐系統(tǒng)塌料問(wèn)題探討

　　我公司現(xiàn)有兩條2300t/d的預(yù)分解窯系統(tǒng)是上世紀(jì)80年代天津院設(shè)計(jì)的。初始設(shè)計(jì)產(chǎn)量為2000t/d，燒成系統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯規(guī)格準(zhǔn)4m×60m，帶四級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器和RSP型分解爐。2000年開(kāi)始先后將兩條線改造成2300t/d生產(chǎn)線，生產(chǎn)情況良好。但從2006年開(kāi)始2號(hào)窯頻繁出現(xiàn)系統(tǒng)塌料，嚴(yán)重制約了生產(chǎn)的正常進(jìn)行。通過(guò)查找原因、采取措施，2號(hào)窯自2007年初檢修完投料后，分解爐塌料問(wèn)題已基本解決。

　　1 塌料現(xiàn)象
　　2006年1月18號(hào)中修點(diǎn)火后，2號(hào)窯連續(xù)幾個(gè)月在煙室入分解爐出口處出現(xiàn)塌料現(xiàn)象。

　?。?）不定時(shí)的大塌料。沒(méi)有規(guī)律性，塌料量較多，塌料時(shí)會(huì)導(dǎo)致窯尾煙室及分解爐出口負(fù)壓突然大幅度升高。系統(tǒng)溫控紊亂，調(diào)節(jié)喂煤量無(wú)濟(jì)于事。每次持續(xù)時(shí)間在2～5min不等，塌料量約2～3t。塌料時(shí)生料會(huì)直沖窯頭。窯頭沖料使窯內(nèi)排風(fēng)受阻，燃燒器回火；回火時(shí)整個(gè)窯前火焰彌漫，充滿(mǎn)窯頭罩。嚴(yán)重時(shí)火焰會(huì)沖出窯門(mén)，造成設(shè)備和人員傷害。

　?。?）有規(guī)律經(jīng)常性塌料。導(dǎo)致分解爐內(nèi)煤粉不能完全燃燒，在出分解爐出口入C4級(jí)預(yù)熱器管道內(nèi)繼續(xù)燃燒，分解爐出口溫度和C4級(jí)筒入口溫度倒掛。煤粉的不完全燃燒，導(dǎo)致分解爐喂煤量增加。煤粉卷入C4級(jí)筒，C4級(jí)筒下料管物料溫度高達(dá)750～850℃。造成窯尾煙室經(jīng)常積料結(jié)皮。未燃盡煤粉混同生料落人窯尾，造成窯尾煤粉灰周期性富集，在窯尾大齒輪前后，與生料粘結(jié)成圈。結(jié)圈頻率高時(shí)，一天甚至一個(gè)班就會(huì)造成結(jié)圈。其長(zhǎng)度有時(shí)甚至能達(dá)到2m~4m。結(jié)圈處筒體溫度在60~90℃之間。

　?。?）持續(xù)不斷地輕微塌料。導(dǎo)致窯尾煙室負(fù)壓、分解爐出口負(fù)壓連續(xù)不斷地波動(dòng)。雖然分解爐出口溫度及C4級(jí)筒下料管料溫顯示正常，但檢測(cè)人窯物料分解率出現(xiàn)倒掛現(xiàn)象（取樣點(diǎn)分別在C4級(jí)筒下料管及窯尾斜坡）（見(jiàn)表1），窯前仍然經(jīng)常竄料燒生。窯內(nèi)還原氣氛濃，出窯熟料幾乎全是黃心料，熟料結(jié)粒粗大，fCaO一直偏高不下。

表1 不同投料量入窯物料分解率對(duì)比

　　2 塌料原因
　　2.1預(yù)熱及分解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)缺陷
　?。?）煙室縮口、斜煙道的尺寸過(guò)大。1號(hào)窯原縮口尺寸為1.5m×1.5m，斜煙道尺寸為4m×2.6m，尺寸過(guò)大造成風(fēng)速過(guò)低而引起塌料。

　?。?）各級(jí)旋風(fēng)筒入口處有平臺(tái)構(gòu)造及分解爐連接風(fēng)管進(jìn)C4旋風(fēng)筒處有最長(zhǎng)距離為4.5m的水平管段。很易沉積物料，當(dāng)積到一定量時(shí)，成股落入旋風(fēng)筒，此處再重新積料，如此循環(huán)。落入旋風(fēng)筒的成股料會(huì)逐級(jí)短路下落，產(chǎn)生塌料。

　?。?）C3級(jí)、C4級(jí)旋風(fēng)筒掛板多數(shù)已損壞，幾次檢修又沒(méi)有及時(shí)恢復(fù)，造成C3級(jí)、C4級(jí)筒分離效率偏小，內(nèi)循環(huán)物料過(guò)大，引起循環(huán)富集，帶來(lái)周期性塌料。

　　2.2 設(shè)備制造質(zhì)量及使用過(guò)程造成隱患
　　（1）喂料系統(tǒng)。指令不能及時(shí)跟蹤或波動(dòng)過(guò)大。這是由于喂料核子秤失靈及均化庫(kù)庫(kù)側(cè)閥卡異物造成中間倉(cāng)倉(cāng)重失控等原因造成的，當(dāng)喂料過(guò)多超出設(shè)定值時(shí)，極易造成系統(tǒng)塌料。

　?。?）喂煤系統(tǒng)。存在波動(dòng)較大，跑煤、斷煤現(xiàn)象。特別是分解爐喂煤系統(tǒng)，波動(dòng)現(xiàn)象更為嚴(yán)重，最大波動(dòng)范圍甚至達(dá)到±1～2t/h，當(dāng)喂煤長(zhǎng)時(shí)間下限波動(dòng)時(shí)，沒(méi)有及時(shí)調(diào)整，會(huì)造成系統(tǒng)溫度過(guò)低導(dǎo)致塌料。

　?。?）撒料裝置。本系統(tǒng)在C3級(jí)筒下料管入分解爐SC室處設(shè)有撒料裝置，每處各有四根撒料棒。生產(chǎn)中對(duì)撒料裝置的重要性認(rèn)識(shí)不夠，撒料棒磨損后未能及時(shí)恢復(fù)，造成不能有效分散從C3級(jí)旋風(fēng)筒下來(lái)的成股物料，當(dāng)分解爐風(fēng)速稍低時(shí)，就有可能托不住而下沖成料股，使之直接沖入窯內(nèi)，造成塌料。

　?。?）鎖風(fēng)閥。C3級(jí)筒、C4級(jí)筒鎖風(fēng)閥閃動(dòng)不靈活，鎖風(fēng)效果較差，在旋風(fēng)筒間產(chǎn)生內(nèi)漏風(fēng)現(xiàn)象，使旋風(fēng)筒分離效率下降，一部分物料隨氣流進(jìn)入上一級(jí)旋風(fēng)筒，一部分在旋風(fēng)簡(jiǎn)內(nèi)循環(huán)積聚，積到一定量時(shí)，成股卸出旋風(fēng)筒，致使下面各級(jí)旋風(fēng)筒及風(fēng)管不能很好分散，導(dǎo)致系統(tǒng)塌料。

　　（5）三次風(fēng)閥。正常生產(chǎn)時(shí)三次風(fēng)閥開(kāi)度是可以調(diào)整的，若三次風(fēng)用量過(guò)大就會(huì)造成窯尾煙室縮口風(fēng)量減少，風(fēng)速降低，不能將物料全部由混合室?guī)隒4級(jí)筒，從而造成塌料。表2列出了三次風(fēng)閥開(kāi)度與系統(tǒng)壓力的簡(jiǎn)單對(duì)應(yīng)關(guān)系。

表2 三次風(fēng)閥開(kāi)度與系統(tǒng)壓力關(guān)系

　　2.3 窯尾余熱發(fā)電系統(tǒng)的影響
　　本系統(tǒng)在C1級(jí)旋風(fēng)筒和高溫風(fēng)機(jī)之間設(shè)有利用余熱發(fā)電的SP1爐，SP1爐本身帶有吹灰系統(tǒng)，每?jī)尚r(shí)吹灰一次，每次吹灰3~5min。爐內(nèi)掛灰嚴(yán)重，影響系統(tǒng)拉風(fēng)，當(dāng)系統(tǒng)吹灰時(shí)，窯灰落入高溫風(fēng)機(jī)，造成高溫風(fēng)機(jī)電流上升20~40A，轉(zhuǎn)速下降60~80r/min，C1級(jí)筒出口負(fù)壓（絕對(duì)值）下降300~400Pa，系統(tǒng)壓力瞬間下降，會(huì)導(dǎo)致塌料現(xiàn)象的發(fā)生。

　　2.4 操作人員技術(shù)水平限制
　　初始點(diǎn)火投料時(shí)，最容易發(fā)生系統(tǒng)大塌料。造成窯內(nèi)竄生料，主要是由于操作員水平限制導(dǎo)致誤操作，沒(méi)有很好地把握加料幅度及系統(tǒng)風(fēng)量調(diào)節(jié)。

　　3 解決措施
　　3.1檢修喂料、喂煤系統(tǒng)
　　利用系統(tǒng)檢修機(jī)會(huì)，對(duì)喂料系統(tǒng)庫(kù)側(cè)閥、稱(chēng)重倉(cāng)流量閥、核子秤及均化庫(kù)底羅茨風(fēng)機(jī)等進(jìn)行檢查修復(fù)，保證喂料的穩(wěn)定性。避免計(jì)量失真，喂料不穩(wěn)、料量大小無(wú)法控制，回轉(zhuǎn)窯速與喂料量同步比例失調(diào)。檢查修復(fù)了喂煤管道、煤磨羅茨風(fēng)機(jī)及富勒泵，保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，穩(wěn)定喂煤。以上措施，使因設(shè)備導(dǎo)致的不定時(shí)塌料問(wèn)題基本得到解決。

　　3.2改造分解爐系統(tǒng)
　　恢復(fù)撒料棒、內(nèi)筒掛板及修復(fù)各級(jí)下料管鎖風(fēng)閥，解決系統(tǒng)有規(guī)律的經(jīng)常性塌料。

　?。?）斜煙道尺寸由4m×2.6m改為3.6m×2.2m。

　?。?）煙室縮口尺寸由1.5m×1.5m改為1.35m×1.45m。

　?。?）恢復(fù)C3級(jí)下料管處撒料裝置，保證物料分散均勻，避免成股下沖。

　　（4）恢復(fù)C3級(jí)、C4級(jí)內(nèi)筒掛板，提高分離效率，避免旋風(fēng)筒內(nèi)物料富集。

　?。?）對(duì)各級(jí)翻板閥逐一進(jìn)行排查處理，保證各級(jí)翻板閥翻動(dòng)靈活。C3、C4級(jí)筒翻板閥的閥板由于高溫膨脹摩擦內(nèi)襯，閃動(dòng)不靈活，作了及時(shí)處理。

　?。?）在分解爐入C4級(jí)筒平管道處增設(shè)空氣炮并加開(kāi)捅料孔，及時(shí)清理平管道處積灰。

　　3.3加強(qiáng)窯內(nèi)通風(fēng)
　　為確保窯內(nèi)通風(fēng)與三次風(fēng)恰當(dāng)匹配，保證窯內(nèi)合理通風(fēng)，操作中注意隨時(shí)調(diào)節(jié)三次風(fēng)閥位，選取最佳平衡點(diǎn)，杜絕了持續(xù)塌料的繼續(xù)發(fā)生。

　　3.4 SP1爐維護(hù)
　　清理、密封SP1爐，更換高溫風(fēng)機(jī)葉輪，SP1爐吹灰由2h一次改為1h一次。通過(guò)以上措施加大系統(tǒng)拉風(fēng)量，減少SP1爐對(duì)分解爐系統(tǒng)造成的壓力損失（見(jiàn)表3）。

表3 檢修前后系統(tǒng)壓力變化

　　3.5加強(qiáng)操作管理
　　分解爐規(guī)律性塌料前，C3級(jí)翻板閥即大幅度動(dòng)作。進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn)，塌料主要是因C3級(jí)筒內(nèi)沖下的大股料造成。這些大料的產(chǎn)生，主要是翻板閥內(nèi)漏竄風(fēng)、動(dòng)作不靈，操作中拉風(fēng)大、投料少，物料在筒內(nèi)逐漸堆積形成。隨之調(diào)整操作，采取保持窯系統(tǒng)適度拉風(fēng)、加大喂料、排風(fēng)隨喂料同步調(diào)節(jié)的操作方法，解決了正常生產(chǎn)中的規(guī)律性塌料問(wèn)題。

　　初始點(diǎn)火投料時(shí)應(yīng)盡快跳過(guò)低產(chǎn)量的塌料危險(xiǎn)區(qū)。預(yù)分解窯約60%的燃料量在分解爐內(nèi)燃燒。一般人窯生料溫度可達(dá)830～850℃，分解率達(dá)90%以上。這就為快轉(zhuǎn)窯、薄料層、較長(zhǎng)火焰煅燒熟料創(chuàng)造有利條件。因此，在窯皮較完整的情況下，窯開(kāi)始喂料的起點(diǎn)值應(yīng)該比較高，一般不低于設(shè)計(jì)產(chǎn)量的60%。以后逐步增加喂料量，但應(yīng)盡量避免拖延低喂料量的運(yùn)行時(shí)間。在喂料量逐漸增加的階段，關(guān)鍵要掌握好風(fēng)、煤、料和窯速之間的關(guān)系。操作步驟應(yīng)該是先提風(fēng)后加煤，先提窯速再加料。初期加料幅度可適當(dāng)大些，喂料量達(dá)80%以后適當(dāng)減緩。在窯皮正常的情況下，從開(kāi)始喂料到最高產(chǎn)量，一般都能在1h以?xún)?nèi)完成。

　　4 預(yù)防措施
　?。?）確保煤粉質(zhì)量，細(xì)度<10%，水分<2%，防止水分過(guò)大，細(xì)度跑粗。合理使用熱風(fēng)，控制原煤水分及灰分，確保煤粉質(zhì)量穩(wěn)定，防止未燃盡的煤粉落入窯尾煙室下料斜坡及管道水平處粘結(jié)。

　?。?）窯系統(tǒng)正常，特別是高溫風(fēng)機(jī)，嚴(yán)禁跳閘、斷電等突然事故的發(fā)生，避免預(yù)熱器管道積料結(jié)堵。

　　（3）及時(shí)清理窯尾下料斜坡。用高壓水槍清理煙室斜坡，防止結(jié)堵，影響通風(fēng)，造成分解爐縮口處風(fēng)力不足。

　　（4）停窯檢修時(shí)打開(kāi)清理管道水平處積灰，但在正常生產(chǎn)時(shí)要保持密封，不能打開(kāi)，防止冷風(fēng)直接進(jìn)入導(dǎo)致系統(tǒng)風(fēng)短路，造成人為塌料。

來(lái)源：中國(guó)水泥