低挥发份煤在2500t/d生产线生产体会
水泥 2008-01-10
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1、前言
山东丛林集团2500t/d生产线由天津水泥工业设计研究院承担设计，该生产线完全按照使用低挥发份煤设计，于2005年6月18日点火试，6月底即达标，连续运转至9月底，一直运转良好，窑月运转率在93％以上，熟料28天强度平均在57MPa左右,平均日产量在2650t/d左右。本文仅就低挥发份煤在窑上的实际使用情况仅谈个人体会。
2、烧成系统主机设备配置：
烧成系统主机设备
预热器：C1：2×4700mm
C2：φ6600 mm
C3：φ6800 mm
C4：φ6800 mm
C5：φ7000 mm
分解炉：TSD型，φ5600 mm
高温风机：风量：460000m3/h
回转窑：φ4×60m
窑头燃烧器：天津院 四通道大推力型
窑尾燃烧器：天津院 三通道
篦冷机：FLS公司SF 2×5 CROSS BAR COOLER
煤磨：风扫式煤磨：φ3.4×(6+3)m;
3．回转窑主要运行参数:
回转窑主要运行参数
窑转速：r/min：3.6
喂料量：t/h：175~180
窑电流：A ：550~600
C1出口气体压力：Pa：-5300
C1出口气体温度：℃：330~335
C5下料温度：℃：860~870
分解炉出口气体温度：℃：860
预燃炉出口气体温度：℃：950~1000
窑尾烟室负压：Pa：-350
窑尾烟室温度：℃：1050~1100
二次风温：℃：1100~1150
三次风温：℃：950
入窑物料表观分解率：%：95
窑头喂煤量：t/h：5.4
窑尾喂煤量：t/h ：8
4．实际生产情况：
4．1 试生产开始时，考虑到第一次点火烘窑，对低挥发份煤点火燃烧情况实际操作不太了解，为了保证顺利点火烘窑及投料，刚开始使用混煤即低挥发份煤与烟煤进行搭配，控制挥发份在17~18％之间，混煤的工业分析结果：
混煤的工业分析：Mad:% Aad:% Vad:% Qnet:ad KJ／kg
3.17 18.76 17.17 6084×4.18
当混煤点火投料后，与烟煤并无太大差别，随后逐渐使用低挥发份煤进行替代生产。在使用低挥发份煤过程中，主要体会如下：
4．1、1 煤粉工业分析报告:
煤粉工业分析：Mad,% Aad,% Vad,% Qnet,ad KJ/kg
2.55 25.14 10.47 5750×4.18
4．1．2 煤粉细度、水份控制：由于我厂使用低挥发份煤，考虑到细度问题，因此设计院选用比使用烟煤稍大的风扫球磨。根据实际生产情况，煤粉细度正常控制在80u筛余4~5%，水份≤1.5％。这时，窑头燃烧器黑火头仅约50cm，窑尾预燃炉内火焰呈暗红色，并未出现煤粉燃烧不完全造成分解炉出口温度偏高现象。当煤粉过粗时，易造成煤粉在预燃炉燃烧不完全，C5下料溜子温度明显上升，同时窑三档轮带以后长窑皮，窑头燃烧器黑火头偏长，造成在18~20m处结圈，造成窑尾漏料，窑内通风不良，当煤粉过细时，火焰变短，明显窑头温度偏高，窑头处筒体温度上升，易烧毁此处耐火砖。
4．1．3 点火升温情况：因低挥发份煤着火温度偏高，因此低挥发份煤点火升温时间比一般使用烟煤时大约长1~2h，我厂窑头燃烧器使用天津院仕名公司四通道燃烧器及燃油装置，燃油时使用直径φ2.5mm喷嘴，油量在500l/h左右，升温2~3h后开始进行煤油混烧，因此时窑头温度较低，喂煤量尽量小,一般控制在1t/h，避免将窑头火吹灭,升温过程中,明显感到火焰黑火头长,许多煤粉落到窑内耐火砖后才燃烧现象,因此尽量减速小窑尾方向拉风, 升温过程中只通过点火烟筒挡板进行风量调整，当需要投料时才将高温风机开启。同时升温过程中应根据煤粉燃烧情况进行喂煤量和喷油量调整，避免大量煤粉因温度低而无法完全燃烧，造成窑内结圈。在第一次点火时，曾对窑尾烟室密封处外漏出的煤灰做过试验，大约煤粉燃尽率仅占50%。在升温结束投料时，窑头仍需少量喷油，往往出现一断油窑头就无法得到稳定火焰或看不到火焰，为安全考虑，正常投料后约1~2h才能将窑头燃油停止，因此，使用低挥发份煤升温比使用烟煤约多消耗1~2吨柴油。在实际投料过程中，为尽快提高二次风温获得窑头稳定火焰，应尽量缩短投料时间，控制在1h内将投料量达到满负荷。在正常运转中，由于某种原因临时停窑，停窑时间超过1小时，重新点火升温时，单独使用低挥发份煤时，易出现煤粉不易着火或爆燃现象，在操作时应特别注意。
4．1．4 预燃炉点火投料情况：我厂预燃炉燃烧器采用天津院三通道燃烧器，配以：3000Nm3/h风量的一次风机，考虑到投料时，预燃炉温度已达到800℃以上，因此并未配备燃油系统。当窑内升温结束需投料时，将三次风挡板全开，直接给定2t/h喂煤量。通过近三个月实际生产表明，煤粉完全可以着火燃烧，无需喷油。正常运转时，在预燃炉顶部观察孔可看到炉内火焰明亮。因在试生产中曾发生过预燃炉上部炉壁耐火砖烧毁情况，分析原因可能由于燃烧器头部结焦造成火焰分叉，形成火焰扫砖现象。我们采取了保证煤粉能充分燃烧情况下，逐渐将一次风机挡板关闭，同时三次风挡板开度适当减小，使预燃炉上部外壳体在200℃左右，炉内温度在850~900℃之间，预燃炉入分解炉处温度约1000±50℃，避免预燃炉上部炉内温度过高，造成燃烧器头部结焦发生烧砖或预燃炉底部出口结皮现象，通过调整预燃炉运转情况良好。
4．1．5 烟室、预热器结皮情况：由于预燃炉内煤粉能完全燃烧，C5下料温度控制在860~870℃之间，烟室处温度一般在1100±50℃之间，烟室处分解炉底部缩口结皮并不严重，每班清理1~2次，即可以彻底解决，窑内及预热器系统通风良好，从未出现窑内还原料现象。由于天津院设计合理，各项工艺操作参数控制得当，自投产以来，从未发生过预热器结皮堵塞现象。
4．1．6 窑头火焰情况：窑头燃烧器采用天津院开发设计的四通道，大推力型燃烧器，火焰形状调节灵活，由于我厂采用史密斯公司生产的第四代棒式篦冷机，熟料冷却效率高，热回收率可达75%以上，二次风温达1100℃以上，二次风温对低挥发份煤的着火燃烧十分有利，因此黑火头较短，与燃烟煤火焰形状无差别，窑内窑皮分布均匀，窑皮稳定，窑皮长度一般在20m左右。
4．1．7 熟料质量情况：我厂原料配料采用石灰石、铁粉、砂岩、粉煤灰四组份配料，生料率值易于调整，出磨生料率值稳定。熟料的f·Cao一般在≤1.0%范围内，烧失量≤0.3%，熟料三天抗压强度一般在32~35MPa，28天抗压强度一般在56~58MPa，现使用挥发煤对熟料质量并无影响。
5、结论：
我厂经过仅三个月的使用低挥发份煤生产证明，天津院设计的2500t/d以低挥发份煤为燃料的生产线，完全可以稳定运行。低挥发份煤在我厂的成功使用，也表明低挥发份煤完全可以替代烟煤用于窑外预分解窑，这必将大大降低水泥生产成本，提高企业效益。
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