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原燃料質量波動出現異常窯況的處理

  我公司2500t/d生產線生料配料采用石灰石、鐵粉、砂巖和粉煤灰四組分配料。2007年9月份回轉窯系統檢修(主要是對燒成帶耐火材料進行了更換),投產后,熟料產質量一直不好。

  1 系統出現問題時的現象
  1)檢修前后運行參數見表l中檢修前后數據。

  從表1看出,檢修后系統阻力降至5000Pa左右;二次風溫度有所降低;窯主電動機的運行電流在(500±100)A左右。從筒體掃描儀上觀察燒成帶主窯皮在15m左右,窯系統基本沒有結圈問題。在檢修期間對預熱器系統的結皮進行了徹底的清理,把窯尾下料溜槽處和三次風管道里的積料進行了清理,這是造成系統阻力降低的主要原因。

  2)在操作上表現為:窯皮量大,特別是副窯皮掛上了又很快脫落,造成窯出料不均勻,篦冷機篦床壓力難以穩定;同時窯的主電動機電流波動大,與出料不均勻相對應。TDF爐的喂煤波動大,出口溫度難以穩定。 

  3)為了提高熟料質量,操作上只能減產運行,造成系統的煤耗和電耗都有所增加:熟料標準煤耗由 108kg/t升至110kg/t,電耗由29.5kWh/t升至31.5kWh/t。熟料質量見表2中檢修后數據。

  以上現象說明,這次檢修對系統的影響不大,可以排除這個原因。


  2  原因分析
  2.1主要原因
  石灰石供應點多、易燒性差,配料方案不能與煅燒制度相適應。
  由于沒有固定的石灰石礦山,礦點比較多,冬季汽運漲價等原因造成石灰石供應緊張,所進石灰石的易燒性差、雜質較多。同時,在物料的搭配上缺乏科學性,造成石灰石的易磨性差別很大。
二次風溫度低,大約在850℃左右,火焰黑火頭較長,燒成帶溫度難以提高,熱工制度波動大。

  2.2 其他原因
  1)由于冬季將到,原煤供應比較緊張,質量波動較大,熱值在21318~25080kJ/kg之間波動。而且原煤的供應量少,到廠后就直接入窯煅燒,均化效果差。

  2)生料磨研磨體供應不足
  生料磨系統的研磨體添加不及時,生料磨經常出現“悶磨”等問題,系統的循環負荷難以穩定,生料磨產量波動大,質量難以穩定。

  3)由于近期雨水量大,砂巖、鐵粉庫內積料嚴重,經常造成生料調配庫底出現斷料的情況,使磨機經常出現停機待料的情況,對生料配料影響較大。

  4)為了降低生產成本,使用了附近規模較小熱電廠的高燒失量粉煤灰,其化學分析見表3。 

  由于其發熱量高,造成預熱器系統整體溫度升高,使部分沒有充分燃燒的粉煤灰在預熱器內燃燒,造成系統溫度較未摻加此粉煤灰時升高了約 15℃。

  從上述分析看出,石灰石的易燒性差和原煤的成分波動、高燒失量粉煤灰的摻加以及生料粉磨系統的不穩定,是造成窯皮量大、窯內出料不均勻和分解爐溫度不穩定的重要原因。

  3 采取的措施
  3.1調整配料方案
  生料中MgO的含量比較高在2.3%左右,再加上高燒失量粉煤灰的摻加,造成熟料的液相提前出現和液相量增大,燒成范圍變窄。為此,將出磨生料率值由KH=0.98±0.02,SM=2.60±0.1,IM=1.60±0.1,調整為KH=0.98±0.02,SM=2.80±0.1,IM=1.70±0.1。即在穩定KH值的情況下,提高n以降低熟料形成時的液相量,改善生料的易燒性,防止由于液相量過大,造成窯內結圈,形成還原氣氛;適當提高鋁率以減少鐵的含量,增加液相黏度,抑制副窯皮的頻繁脫落。

   3.2 針對高燒失量粉煤灰采取的措施
  1)將生料的入窯分解率由原來的95%降低至90%,減少系統發生結皮、長副窯皮的幾率。
  2)加強對煙室和C5膨脹倉的清理力度,中控操作人員與窯尾崗位人員加強聯系,當出現煙室負壓增大、長副窯皮的異常狀況時,要及時增加清理的頻率,保障系統正常的通風。
  3)堅決貫徹薄料快燒制度,一方面減少物料在窯內的停留時間,增大物料翻滾的次數,緩解系統結皮的形成,另外有利于煤粉的充分燃燒,使煤灰在窯內沉降比較均勻,減少結圈。
  4)及時清理燃燒器頭部積料端面的結焦。另外,規定燃燒器每班移動一次,當系統有結圈時,提高燃燒器的移動次數和移動距離。

  3.3 對系統操作的調整
  1)適當降低窯內風速,高溫風機的拉風量,由920r/min降至900r/min,使煤粉在窯內充分燃燒;窯頭喂煤粉量由5.6t/h提高至6t/h,提高燒成帶溫度。
    2)燃燒器窯口截面位置開始定在靠近物料的第四象限A(30,-50),位置較低,火焰逼近料面,導致煤粉不完全燃燒,煤灰在物料中不均勻沉降易形成副窯皮。為此,把該位置上移至A(30,-30),這樣還使火焰適當后移,增加了燒成帶窯皮的長度,提高了燒成帶溫度。

  3.4 采取的其他措施
  1)對成分不同的原煤分批堆放;加強原煤堆場的作業管理,提高原煤的均化效果。
  2)及時購進研磨體,穩定生料磨產量,保證出磨生料成分的穩定。
  3)對不同礦點的石灰石做易磨性實驗,分堆存放,搭配使用,以提高石灰石的易燒性。
  4)加強生料磨操作員對生料調配庫底4臺秤的監控力度,與現場人員及時聯系,及時處理,杜絕斷料的發生。庫底巡檢人員加強對庫底的巡檢力度,保障原料下料穩定。

  另外,加強對鐵粉、砂巖的晾曬力度,努力降低原料水分。

  4  取得的效果
  經過調整后,系統逐漸趨向穩定,熟料質量提高。系統調整后的運行參數和熟料質量見表1和表2。1號窯在利用等外粉煤灰配料后,噸熟料標煤耗降低了約 2kg,取得了較好的效果。

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