投料初期预热器系统堵塞初探

水泥 2007-12-29

　　预分解干法窑在投料初期，由于产量低，整个系统热工制度较脆弱，不稳定，窑况很乱，经常会发生堵料、塌料、跑生料等事故。一旦堵料，处理起来既费时又不安全。对于堵塞这一问题，业界都有过很多论述，但对于具体的实际操作很少有作出详细的指导。本人结合自己实际生产中的体会，与大家共同探讨一下。

　　１投料温度的控制

　　在投料初期系统温度相对较低，操作员往往担心会跑生料，从而把分解炉温度控制得稍高于正常生产中的温度，这已为堵塞埋下了伏笔。理论上分解炉出口温度控制在９００℃左右，而投料时，如果控制在９３０℃左右，不到几分钟，往往会形成堵塞，但在正常生产中控制在这一温度范围内也不致于发生堵塞，成因何在？

　　１．１温度分布的影响

　　在投料时，当高温风机拉风后，给料、给煤的时间如果把握得不好，在第一股料入分解炉之前，尾煤先到达，则高温预先出现。加上刚投料三次风温很低，煤粉燃烧不好，在炉内燃烧时间推后，而此时单位体积内物料浓度很低，风速快，煤粉和物料在分解炉内停留时间很短，真正的燃烧已经移入Ｃ５内进行。如果分解炉出口温度在９００℃以上，则Ｃ５出口温度会在９００℃以上。高温在Ｃ５内出现?熏加上物料少，局部高温、液相出现，就有产生堵塞的可能。

　　１．２硫碱循环的影响

　　在投料之前的停窑中，如果正常停窑，在止料后，一般头煤都要烧１５至２０ｍｉｎ，以便烧住最后一股料，免除了以后开窑时对升温的影响。如果非正常停窑，以后的烘窑时间会更长。众所周知，正常生产中硫碱都会在窑和预热器系统内达到一定的平衡后形成循环。当停窑时，系统温度发生变化，这一平衡将会破坏，硫碱在７００℃左右凝结，而停窑后各级温度都会下降，凝点已移入Ｃ５，止料后，不会有物料将其带入窑内。停窑检修时入窑内打窑皮，皮肤暴露的部位都会变白、难洗，其实就是硫碱腐蚀的结果。加上停窑时的头煤燃烧，而后的烘窑升温阶段长达几个小时，随着温度的升高，原存于窑内物料，窑衬中的硫碱随着转窑所扬起的粉尘进入预热器，集中在Ｃ５内，慢慢凝结在下料管道或边壁，无形中已粘结一部分。在随后的投料中，前几分钟的物料在高浓度的硫碱环境中，一旦高温出现，很容易出现液相，这也验证了为何在投料初期易堵塞的原因。

　　２烘窑升温阶段的影响

　　在升温阶段，由于窑前温度较低，火焰不稳定，拉得很长，特别是后半阶段烟室温度已很高，但窑内整体温度还是很低，没达到投料的条件。在此阶段操作员往往担心火灭，影响稳定性，翻窑的次数少，间隔时间过长，以此来稳住火焰，但这样反而得不偿失。由于煤粉往后燃烧，烟室及预热器下级温度偏高，并有部分不完全燃烧的煤粉沉积在下料管中，当拉风投料后煤粉重新燃烧加上系统的高温，容易形成堵料。所以在烘窑阶段，当烟室达到８００℃左右时，完全可以辅传连续转窑，不必担心火焰熄灭，煤粉必须要经过爆燃这一阶段之后火焰才能慢慢稳定下来。随着物料的翻滚并吸取热量往窑前运动，可以起到提升窑前温度的作用，有利于煤粉的燃烧，从而形成良性循环，抑制住尾温的过快增长，整体上提升全窑的温度，再者可以起到保护窑衬的作用。

　　３内漏的影响

　　由于翻板阀锁风不好形成内漏，投料时第一股料下来之后，由于物料浓度相对较低，需在筒内循环到一定浓度后才能冲开翻板阀，而内漏无形中又增加了一定的阻力，这样容易形成塌料，物料间歇性的一股一股下来，如果排料不畅，很容易形成堵塞。

　　针对以上问题，在理清其成因之后，操作上应采取的措施有：

　　（１）投料时不要过多加入尾煤，由于投料前几分钟分解炉内物料浓度很低，一旦发现温度过高时，再减尾煤，时间滞后，已来不及，危险性很大。因此分解炉出口温度控制在８５０℃～８８０℃已差不多，当料流稳定后再慢慢往９００℃上靠近，不必担心尾煤着不了火，而马上大幅度加上，实践证明只要温度在７００℃～７５０℃左右尾煤都能保证着火。再者刚开始也没多少料下来，窑内储存的热量完全可以顶住，跳生料的可能性很小。如果温度按正常生产中的参数来控制，由于硫碱浓度及烘窑时部分煤粉的二次燃烧，液相出现，容易堵塞。

　　（２）在烘窑的后半阶段一定要辅传连续转窑，防止窑尾及预热系统温度过高。在连续转窑后，扬尘进入预热系统，加上不完全燃烧的煤粉混在一起，慢慢积压，粘附在下料管道及翻板阀上部（料少冲不开翻板阀），因此在烘窑后一阶段，应多打一下空气炮，最好投料前重新吹扫一下各级锥体及下料管。其二，在后阶段应注意观察分解炉出口温度，Ｃ５出口温度和Ｃ５锥体温度，原则上Ｃ５出口温度不能高于分解炉出口温度，Ｃ５温度不能出现倒挂现象，特别是在窑头火焰基本稳定的情况下。如出现上述现象，应该判断是氧含量不足，出现后燃烧现象，因为随着头煤的不断增加，一次风所提供的氧气已不能满足燃烧所需，此时应适当把篦冷机一室风机开起，阀门可适当关小，上述现象基本可以消除。

　　（３）由于客观原因，在内漏不可避免的情况下，投料时拉风一定要稍大。虽然拉风大时，刚开始会引起Ｃ５温度稍高，但只要兼顾Ｃ５出口温度就不会出现问题，当物料下来后温度亦随之下降。拉大风可避免塌料的产生，同时篦冷机的风量要看窑头负压及时给上，时间上把握要及时，以免第一股料在预热器内没有足够的风量来抬住物料，引起塌料。投料量在设计产量的８０％左右，以便第一股料有一定的冲力能冲开各级翻板阀及克服内漏形成的阻力，几分钟后再降下产量，按正常投料进行。其次高温风机拉风后，在开始前几分钟不能打扣风。有的操作员在拉风投料后，感觉拉风好象过大，心里不踏实，马上减风，这样容易引起流场的改变，发生塌料现象。

　　以上为个人工作中的总结，效果不错，有不足之处，望同行们多加补充与指正，共同进步，把握好投料这一阶段的危险期。

　　参考文献：

　　　１陈金德．新型干法水泥技术原理与应用．
      ２沈威，黄文熙，闵盘荣．水泥工艺学．
      ３胡道和．水泥工业热工设备．
      ４江旭昌．回转窑多风道煤粉燃烧器．
      ５黄书谋．第五届全国新型干法水泥生产技术交流会论文集．
      ６胡南．预分解窑高窑速投料探讨．水泥技术．２００３．１．

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