云浮天山水泥公司应用100%无烟煤生产线小结

      云浮天山水泥公司熟料生产线为南京院设计4.8×74m (五级双系列旋风预热器带管道分解炉) 5000吨/日产熟料生产线。根据广东地区资源紧缺的现状，公司在生产中选用无烟煤作为煅烧燃料。在使用无烟煤作为煅烧燃料初期，逐渐暴露了窑系统综合的疑难问题：熟料黄心料、f-Cao合格率下降、主窑皮难以稳定、副窑皮过长脱落频繁，影响质量、窑尾系统结皮严重、窑内通风差、产量低、最终导致被迫停窑清理结皮等系列问题，通过对窑系统问题的综合判断细化分析，采取相应措施，逐渐适应了应用100%无烟煤作为煅烧燃料，目前云浮天山水泥公司窑投料量可稳定390t/h-400 t/h，熟料28天抗压强度平均为58MPa左右。

 

     煤中挥发分含量小于10%的煤称为无烟煤。由于无烟煤挥发分低，燃点高，燃烧速度慢，燃烬时间长属于低反应活性燃料，着火及燃烧均较困难，通常水泥回转窑中较难着火燃烧和燃烬。

 

    一、云浮天山系统配置简介：

 

     1.  由于云浮天山所用石灰石CaCO3、SiO2波动较大及云浮石灰石磨蚀性较大，为保证入原料磨生料成分稳定及防止物料出现离析现象在设计时采用了两种高低钙石灰石配料。不设石灰石预均化堆场，高低钙库设计为2座Φ18×40m储量：10000t/个储期：4d。另在调配库出口配置γ射线分析仪1台规格：皮带机带宽1000mm ，皮带机带速max1.6m/s（ γ射线分析仪可对入磨物料进行1次/分化学成分测定）以保障入磨物料化学成分的稳定。

 

      生料系统配置采用Atox50能力：400t/h辊式磨，烧成系统采用C5级双系列旋风预热器带管道分解炉，4.8×74m回转窑、斜度：4％(正弦)，转速：0.35-4.0r/min， NC-15Ⅱ煤粉燃烧器 、燃煤能力15t/h及NC-42310推动篦式冷却机、篦床面积120.98 m2。因使用无烟煤煅烧该煤粉制备采用了Φ3.8×(7.25+3.5) m风扫煤磨、能力40t/h，该生产线2006年3月一次点火成功并最终使用100 %无烟煤煅烧成功。

 

     二、生产调试中处理的问题：

 

      1.  ATOX-50设计能力410t/h辊式磨，应环保需要窑尾系统采用袋式收尘器。5、6月大布袋收尘器自动清灰不灵压差大的问题，经常导致立磨出口负压波动大磨机震动跳停影响了磨机产质量，在7月19日对袋收尘器震打、清灰装置工作时间重新调整后现已可稳定控制磨机的进出口压力。

 

      2 . 云浮石灰石磨蚀性较大，石破磨损较快导致入立磨石灰石粒度不易达到设计要求。根据这一情况，加强了对石破的巡检，发现石灰石入磨粒度变化后及时对板锤进行调整或更换目前对入磨石灰石粒度已基本在可控制指标之内。

 

      3.  窑头电收尘器入口温度偏高，出篦冷机熟料温度较高通过在入窑头电收尘废气管道上增加安装3支高压水枪，更换高压水泵以增加冷却效果现可有效控制入窑头电场废气温度。

      4.  均化库均化效果不好， 通过对均化库下电磁阀重新更换与各区下料时间的调整及充气压力的控制彻底解决了均化库均化效果不好的问题，现入窑生料合格率≥90%。

 

      三、使用烟煤、混合煤和无烟煤时熟料产质量的情况

 

     1.  3月到9月使用烟煤及混合煤熟料产质量情况

 

      为尽快使窑系统达到设计要求：调试阶段采用了烟煤煅烧。在烟煤试烧情况较好的基础上逐步增加无烟煤的使用量，这段时间由于受设备及电器停车较多的影响，运转率偏低。但是在使用烟煤及混合煤的时候，窑的产量较高，熟料质量好(见表-1、表-2)。由表-2可知，这一时期生产的熟料KH值高、f-CaO小、熟料质量较好，窑台产较高。

 

      2.   100%无烟煤煅烧窑系统出现的综合疑难问题及分析和处理措施

 

      为缓解资源紧张降低生产成本，尽快掌握系统的适应能力，暴露系统所存在的问题及缩短调试时间，四月十日直接试烧100%无烟煤(见表3、4)，随着运转时间的增加生产中逐渐暴露了窑系统综合疑难问题，主要有：窑头飞砂大、主窑皮难以稳定、副窑皮过长长落频繁f-Cao合格率下降、熟料有黄心、窑尾系统结皮严重、窑内通风差、产量低、最终导致被迫停窑清理结皮。

 

       3. 四月份首次使用100%无烟煤煅烧窑产质量下降的原应分析

 

      无烟煤挥发分低，燃点高，燃烧速度慢，燃烬时间长。我公司燃烧器调节范围较窄，无法灵活调节燃烧器一次风出口冲量增加煅烧热力强度。导致煤粉脱节燃烧，烧成带温度不足，尾温偏高(1150度左右)，部分未充分燃烧的煤粉在烟室和分解炉内与物料混合提前产生液相粘附在缩口与锥部产生结皮，窑尾温度的偏高使入窑物料温度升高、碳酸盐分解带缩短，燃烧器调节范围较窄。煅烧温度、热力强度的欠缺导致过渡带延长。当物料逐渐进入烧成带时，由于烧成温度较低液相粘度不能快速下降，液湘量未及时大量生成。在物料中存有较多未结粒的细小颗粒，当细小颗粒同结粒良好物料进入篦冷机时，细小颗粒被来自篦冷机的高压风吹起形成飞砂。烧成带热力强度不足煅烧温度的欠缺，导致烧成带主窑皮疏松粘挂不牢。同样热力强度不足，煅烧温度的欠缺，使煤粉碳粒子滞后燃烧造成烧成温度后移使窑内过渡带产生副窑皮。同时，又因副窑皮属于低温粘挂的窑皮剥落较为频繁导致了f-CaO合格率的下降和熟料质量的下滑，并进一步造成窑热工制度的不稳定。

 

      4.  采取的措施

 

     (1) 原煤质量与出磨煤粉细度的控制

     

      由于煤粉挥发份、热值、灰份分别影响着火焰温度，燃烧速度的快慢、燃烬时间长短及配料稳定性故在选用燃料时严格控制进厂燃料挥发份发≥5%、热值≥5600Kcal/Kg、灰份≤29%、全硫≤0.8%，强化预均化作用并根据本厂燃烧设备特性调整出磨煤粉细度指标<2% (0.08mm方孔筛筛余)。

 

     (2) 燃烧器的调整

     

      调整NC-15Ⅱ燃烧器内风开度由70%开至100%，外风由100% 调至70%。以增加内风量，减少旋流风喷射速度，缩短火焰长度，提高烧成带温度。

 

    (3) 提高二、三次风温

     

      控制篦冷机热端料层厚度由4500Pa± 200到5000 Pa-5500 Pa，冷端料层4500 Pa ± 200以提高二、三次风温使煤粉的燃烧速度加快，燃烬时间缩短。

 

    (4) 制订合理的操作参数

 

      烟室温度：<1100度     

      分解炉出口：870±20 ℃    

      分解炉出口压力：<950Pa

      三次风温度： 850℃

      一级出口压力：5100 -5200 Pa左右     

      正常操作稳定窑速：3.5-3.7r/min

      热端料层厚度：5000±200 Pa          

      冷端料层：4000±200 Pa

      正常投料量：380t/h-400t/h

 

    (5) 稳定操作参数: 统一操作思路 , 控制前后煤比例 , 强化系统的堵漏风工作及结皮的清理工作。

 

       四. 采取措施后应用无烟煤煅烧熟料产质量的情况

 

      (1)  生料质量看：生料质量较好，合格率较高(见表-7)，KH都在合理的设定范围。应完全达到煅烧要求。从熟料KH合格率来看(见表-6)：物料都处在一个比较合理的煅烧范围。

      (2) 煤质看，使用的原煤质量较9月28日到10月9日和前期偏差，灰份高，热值低、挥发份下降(见表-5)。

      (3) 产量上看，我公司产量较前期有较大幅度的提高可稳定日5600t左右。较前期提高约300-400t/d左右(见表-6)。综上分析，熟料质量的下降主要是由于台产的大幅提高，导致窑内煅烧负担升高。公司燃烧器虽通过调整，但由于燃烧器本身调节范围较窄，当产量达到一定高度时窑内煅烧温度较难进一步的提高，虽可适应应用100%无烟煤生产，但由于设备性能制约，产质量的进一步提高受到约束。

     (4) 公司较其他应用100%无烟煤生产厂家，煤质挥发份略高但发热量偏低，固定碳较低、灰分明显高于其他厂家。通过采取以上措施，现成功应用100%无烟煤燃料生产，窑系统运转率提高、窑系统热工制度趋于合理稳定，孰料产量大幅提高（表-6），今后对燃烧器进一步改造处理后运用100%无烟煤生产，熟料产质量有望得到进一步的提高。

 

 

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