预分解窑操作控制新观点

水泥 2011-03-18

笔者结合多年的生产实践经验，对预分解窑操作控制的几个关键问题：分解炉温度的调节控制，分解炉内风、煤、料的定比配合、流场分布，不正常窑况的处理及有害成分的循环等，提出自己的新观点，抛砖引玉已引起同行广述己见，对错漏和不足批评指正。

第一节分解炉温度的分布与调节控制

分解炉内温度是受CaCO₃分解反应平衡温度制约的，并受燃料品质、石灰质原料活性、生料颗粒级配等因素影响。对于烧煤的分解炉，在物料均匀分散悬浮，迅速吸热分解的条件下，温度一般是820-850℃左右，气流温度略高于物料20-50℃。分解炉中CaCO₃的平衡分解温度一般为800-820℃，实际温度只要略高于平衡分解温度，分解温度就能很快进行。

一、分解炉温度的分布

CaCO₃的分解温度是在不大的范围内波动的，对炉内气流和物料的分布在表1的基础上做小范围的调整，就能收到明显的效果。

1. 分解炉入口

对于在线型分解炉，从C4下来的750℃左右的生料与窑尾高温烟气相遇产生扬折换热，物料温度迅速上升至CaCO₃分解温度，窑尾烟气温度骤降的瞬间又与温度较低的三次风、煤风、煤粉混合换热，煤粉的挥发份燃烧，煤粉被点燃，但因温度低，燃烧放热速度较慢，特别在点火投料的初期更为明显。

对于离线型分解炉，由于没有窑尾烟气影响，入炉的是被预热的三次风、煤风和流化风，全是新鲜空气，所以煤粉着火容易，放热迅速。若煤的品质过低，可以提高窑尾废气和三次风温度，从而提高煤粉的鱼然效果，缩短着火时间。为了提高分解炉的热效率，减少滞后燃烧造成的洁癖、堵塞等工艺事故，有效地控制炉温，应特别重视窑尾废气、三次风、物料、煤粉及煤风的混合换热效果。

2. 分解炉上游

物料与气流经入口的初步分散混合之后在路上有进一步分散混合，煤粉也可以较快的速度燃烧，迅速释放出热量，物料温度上升至820℃，气流温度上升至850℃，CaCO₃分解吸热速度加快。然而煤粉燃烧放热速度仍快于CaCO₃分解吸热速度，所以，气流和物料温度仍继续上升。

3. 分解炉上中游

煤粉燃烧激烈进行，大量释放热量，气体温度上升至880℃左右，物料温度随之上升至850℃，这是CaCO₃分解反应高速进行。如果这时燃烧放热速度与分解吸热速度相等，气流与物料温度将维持不变。若石灰石原料的活性差（如方解石含量高、硬度大等），或生料粒度过粗，就必须设法提高分解温度。但要使分解温度达到900℃是不容易的，因为这时分解面上CO₂分压将达1.0大气压，而气流中CO₂分压约0.1-0.2大气压，分解吸热将以极高速度进行，欲维持900℃的分解温度，必须极快的燃烧供热，一般条件下很难达到。所以，一般物料分解温度在820-850℃左右。

4. 要提高分解温度，必须从以下几点着手：

a. 提高三次风和窑尾废气温度，以提高分解炉入口温度，有效的缩短煤粉的着火时间；

b. 减少窑尾等系统漏风，减少外界冷风引起炉内气流降温及对流场分布的干扰，并有效的控制炉内气流中CO₂分压最小。所以，控制一、二此风与三次风的重量比例对提高物料的分解率有极为重要的意义；

c. 优化分解炉内流场分布，有效地控制煤粉燃烧、料粉分解及传质传热(见第二节分解炉内的流场分布详述)；

d. 提高煤粉品质，尽可能的缩短燃尽世间，提高放热速度。这样能有效的降低热耗，防止不完全燃烧。分解炉内有不完全燃烧现象时，并非靠减少喂煤量来解决问题，因为颅内温度原来并不很高才导致不完全燃烧，若再减少喂煤量，炉温会进一步下降，反而会加重不完全燃烧，还原气氛会更加严重。但分解温度并非越高越好，这时，物料受有害成分影响，产生液相增加，易形成大料团造成系统堵塞。

分解炉中游

由于燃烧放热速度与分解吸热速度都快速进行，并且大体相等，所以分解温度能够稳定在850℃左右，气流温度在870℃左右，随着燃烧及分解反应的进行，炉气中的CO₂逐步增加，平衡分解温度逐步提高，炉温有种有到下游逐步升高。

5. 分解炉下游

随多数料粉分解反应的完成，分解吸热逐步减少，这时燃烧放热的速度随CO₂浓度上升而减慢。因风、煤、料的配合不同会出现完全不同的现象：如果二者减慢速度一致，炉温不会有大的变化；如果放热小于吸热速度，炉温会下降；如果加煤过多或在上、中游燃烧缓慢，产生滞后燃烧，放热大于吸热，炉温会上升。当物料大部分分解以后，物料与气流温度逐渐趋于一致。

分解炉出口

一般以850-900℃合适，温度过高说明燃料加入过多或燃烧过慢所致，可能引起炉后系统过热结皮。出炉气温过低，说明下游燃料早已基本燃完，分解炉下游分解速度锐减，不能充分发挥炉下游容积及C5的部分分解效能。分解炉C0₂浓度对生料分解率的影响。离线分解炉所需的卒气系从窑头罩抽取的热风，因此空气中氧含量为21％。向SF型、DD型分解炉煤燃烧空气为窑尾废气和三次风的混合气体，因此氧浓度只有13％。氧浓度高不仅可缩短煤粉着火时间和煤粉燃尽时间，而且还影响生料分解率。表2为分解时间与分解温度、分解率、CO₂浓度的关系。

( 来源：中国水泥网转载请注明出处 )

编辑：

监督：0571-85871513

投稿：news@ccement.com

凡注明来源水泥网的文字、图片、音视频稿件，未经授权，不得转载，违者将依法追究责任。联系电话： 0571-85871513，邮箱：news@ccement.com。(免责声明)