中國長城鋁業公司水泥廠有4臺窯尾帶料漿蒸發機的濕法短窯，每臺窯配1套風掃式煤磨系統，多年來一直采用單通道燃燒器燒優質煙煤，窯的規格Φ3.3m/3.6m×65m、Φ3.6m×65m各兩臺，平均臺時產量16t/h，熟料標準煤耗255kg/t。2000年我們對4臺濕法窯的煤粉制備及煤粉燃燒系統進行改造，取得了顯著的效果。  

1　改造前狀況分析 

改造前煤粉制備及燃燒系統工藝流程見圖1。 

圖1　改造前工藝流程圖 
　　
1.熱風爐；2.原煤倉；3.煤磨；4.粗粉分離器；5.細粉分離器；6.煤粉倉；7.雙管螺旋喂料機；8.單風道燃燒器；9.回轉窯；10.冷卻機；11.電除塵器；12.一次風機；13.循環風機 

1.1　煤粉制備系統 
　　
煤粉制備采用Φ2.2m×4.4m、Φ2.3m×6.5m風掃式煤磨各2臺，臺時產量6.5t/h，煤粉細度<12%(0.08mm標準篩篩余)，分別向4臺窯供給煤粉。進廠原煤經皮帶機入磨，粉磨后的煤粉隨氣流經過粗粉分離器，分離出的粗粉回磨繼續粉磨，細粉隨氣流進細粉分離器，分離出的細粉入煤粉倉。出細粉分離器的廢氣一部分做一次風入窯，一部分做煤磨循環風使用。煤粉制備系統未設除塵器，由于煤粉制備系統的循環風與入窯的一次風相關聯，其風量的平衡會因煤磨和窯操作單因素的變化而破壞，從而影響窯熱工制度和煤磨操作的穩定。該系統工藝落后，漏風嚴重，磨內通風不好，熱風不穩，造成煤磨產量低，電耗高，煤粉細度粗，水分大。 

1.2　煤粉燃燒系統 
　　
煤粉倉的煤粉經雙管螺旋喂料機喂入風煤混合器，由一次風把煤粉通過單通道燃燒器吹入窯內燃燒。使用單通道燃燒器主要存在如下問題: 
　　
1)一次風大，二次風小。一次風占燃燒空氣量的42%，二次風僅占53%，一、二次風比例嚴重失調，熱工制度不合理。 
　　
2)單通道燃燒器風速低(60m/s左右)，擾動量小，使風煤混合不好，黑火頭長，燃燒效率低，提溫慢，對不同煤質適應性差。 
　　
3)火焰形狀調整范圍窄，操作不便，不利于處理窯內異常現象，影響回轉窯產量和質量的提高。 

2　改造措施 

　　 
2.1　煤粉制備系統 
　　
改變原有工藝流程，使煤磨廢氣與窯頭一次風分開，成為相互獨立的系統，煤磨所用熱風由篦式冷卻機改到窯頭罩取風，保證煤磨烘干熱風。煤磨廢氣由除塵器凈化達標后經排風機排入大氣，排風量的大小由變頻調速器來調整，確保磨內通風。煤磨收塵選用MDC型防爆袋除塵器，其濾袋采用防靜電無紡布針刺尼濾布，濾袋形式為多褶寬幅扁型，清灰方式為高壓風機分室反吹風清灰，由PLC自動控制清灰時間和間隔。根據現場位置和條件，對2號、4號煤磨改造，保留細粉分離器前的流程及設備，增加1臺MDC型袋除塵器和1臺排風機，設計較高的處理風量(26000～32500m3/h)和較低的過濾風速(<0.8m/min)，保證磨內通風良好和延長濾袋壽命。 

2.2　煤粉燃燒系統 
　　
拆除原有一次風機和單通道燃燒器，新增羅茨風機、螺旋泵和多通道燃燒器。一次風分為煤風和凈風，由2臺羅茨風機分別供給，凈風又分為外風、內風和中心風。煤風的作用是將煤粉通過燃燒器送入窯內，凈風的作用是將風煤混合均勻，提高燃燒效率，調整火焰形狀。煤風和凈風風量大小是靠變頻器調節羅茨風機轉速來控制，外風、內風、中心風的比例是根據窯內燒成需要靠閥門調節。煤粉倉的煤粉通過雙管螺旋喂料機喂入螺旋泵，由煤風將煤粉通過燃燒器吹入窯內燃燒，喂煤量的大小由變頻器調節雙管喂料機轉速來控制。多通道燃燒器的位置可前、后、上、下調節，操作方便靈活。 
　　
煤粉燃燒系統改造先把單通道燃燒器改為雙通道、三通道燃燒器，取得一定效果后再改用多通道燃燒器。由于改造比較謹慎，結構不斷優化，最終達到了用低揮發分煤取代優質煙煤的效果。 
　　
改造后煤粉制備及燃燒系統工藝流程見圖2。 

圖2　改造后工藝流程圖 
　　
1.熱風爐；2.原煤倉；3.煤磨；4.粗粉分離器；5.細粉分離器；6.煤粉倉；7.雙管螺旋喂料機；8.四風道燃燒器；9.回轉窯；10.冷卻機；11.電除塵器；12.13.羅茨風機；14.螺旋泵；15.除塵器；16.排風機 


3　使用效果 

　　 
3.1　煤磨產量 
　　
1999年7月對4號煤磨系統進行了熱工標定，結果表明，整個系統的風量、風壓匹配不好，漏風嚴重，一次風與煤磨循環風工作平衡點不易調整到位。改造后，系統問題得到解決，煤磨臺時產量由6.5t/h提高到9～10t/h。改后由2臺煤磨供4臺窯用煤。 

3.2　煤粉質量 
　　
在煤粉制備系統運行中，保證出磨溫度和袋除塵器前后壓差，使系統風量、風壓及含塵量處于相對穩定狀態，粗粉分離器轉速由600r/min提高至800r/min，煤粉細度由12%～15%降至6%～8%(0.080mm標準篩篩余)，水分由2.5%降至1.5%～2.0%。 

3.3　改用低揮發分煤 
　　
使用單通道燃燒器必須燒優質煙煤，成本較高，改用多通道燃燒器后，可燒低揮發分煤，成本較低。改造前后燒成用煤質量變化見表1。  

在實施過程中，曾在窯上試燒低揮發分煤，結果表明，單通道燃燒器用低揮發分煤，經常跑生料，提溫慢，影響正常生產，三通道燃燒器用低揮發分煤能正常煅燒熟料，多通道燃燒器用低揮發分煤不僅能正常煅燒熟料，而且對提高熟料質量和節煤效果明顯。 

3.4　熟料質量 
　　
我們對改造前后各一個月的熟料強度進行統計分析，數據見表2。 

通過比較可以看出，改造后用低揮發分煤，灰分含量較高，對熟料質量不但沒有影響，而且各齡期強度都有不同程度的提高。 

3.5　節煤節電 
　　
項目實施后，一次風比例減少至11%，二次風增加，提高了熱利用率，應用新型燃燒技術，提高煤粉燃燒效率和窯的運轉率，使煤耗降低，煤粉制備系統與窯操作分開，工藝條件得到改善，臺時產量增加，電耗降低，經過測試，熟料標準煤耗由原來的255kg/t降為234kg/t，煤磨電耗由38.5kWh/t降為27.9kWh/t。 

4　結論 

　　煤粉制備及燃燒系統改造后，煤磨產量大幅提高，電耗明顯下降，應用多通道燃燒器使煤粉燃燒充分、操作方便、生產穩定，提高熟料產量和質量，降低熟料熱耗。