無煙煤的煅燒

□□賀繼榮

無煙煤的煅燒

Anthracite Coal Burning in Dry Process Kiln

□□賀繼榮

我公司?3.5m×54m窯于2010年1月2日開始用無煙煤煅燒，無煙煤與煙煤比例為7：3。由于我公司地處西南，大部分人員都是立窯煅燒工出身，對于新型干法窯的煅燒技術(shù)還很陌生，因此在無煙煤的煅燒過程中出了不少工藝問題，剛開始使用時(shí)尤其明顯，窯內(nèi)25～34m段長長厚窯皮、后結(jié)圈、結(jié)蛋，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)過窯尾漏料。產(chǎn)量低、質(zhì)量差，篦冷機(jī)堆“雪人”等工藝事故時(shí)有發(fā)生。后來經(jīng)過不斷實(shí)踐、不斷總結(jié)，通過對操作員的培訓(xùn)，工藝事故逐漸減少，熟料質(zhì)量提高，強(qiáng)度較好。我公司熟料三率值控制指標(biāo)如下：KH=0.91±0.02,SM=2.5±0.1,AM=1.4±0.1。煅燒無煙煤初期系統(tǒng)不正常時(shí)，熟料3d抗壓強(qiáng)度基本在26～29MPa，28d抗壓強(qiáng)度在55～58MPa，熟料 fCaO 含量平均在2.0%，且窯內(nèi)飛砂較大，嚴(yán)重時(shí)看不清火焰，熟料升重低，基本在1150kg/L左右；調(diào)整正常后熟料3d抗壓強(qiáng)度基本在29～32MPa，28d抗壓強(qiáng)度在58～61MPa，熟料 fCaO 含量平均在1.4%左右，窯內(nèi)飛砂明顯減少，熟料升重基本在1150～1250kg/L。

1 煤質(zhì)的要求

1.1 煤粉細(xì)度

為保證窯系統(tǒng)的正常煅燒，頭煤和尾煤分別由兩個(gè)倉儲(chǔ)存，成品絞刀輸送，分設(shè)兩個(gè)下料口。每個(gè)倉的儲(chǔ)量均為40t左右,考慮到窯內(nèi)燃燒狀況與窯尾分解爐（TSD爐型）燃燒狀況不同，即：回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燃燒是擴(kuò)散控制過程，煤粉燃盡的時(shí)間正比于顆粒直徑的二次方，而分解爐內(nèi)燃燒是化學(xué)過程占主導(dǎo)地位，燃盡時(shí)間正比于顆粒直徑，所以增加細(xì)度對前者的影響大于對后者的影響。我公司特對出磨煤粉細(xì)度作如下控制，要求窯用無煙煤細(xì)度（0.08mm方孔篩篩余）≤5%，分解爐用無煙煤細(xì)度（0.08mm方孔篩篩余）≤3%。但由于操作員本身的業(yè)務(wù)水平及其他因素的影響，煤粉細(xì)度大都在3%～6%范圍波動(dòng)，基本能滿足煅燒要求。

1.2 煤發(fā)熱量的控制要求

為保證窯系統(tǒng)的正常煅燒，力求窯系統(tǒng)熱工制度穩(wěn)定。盡量選用發(fā)熱量高、灰分含量低一些的無煙煤，對熟料質(zhì)量影響相對要小一些。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，出磨煤粉盡量保證其發(fā)熱量Qnet.ar≥20900kJ/kg，并要求嚴(yán)格做好原煤預(yù)均化，減少入窯煤粉發(fā)熱量的波動(dòng)，這一點(diǎn)對回轉(zhuǎn)窯煅燒無煙煤來講至關(guān)重要。我公司煅燒無煙煤前后煤的工業(yè)分析見表1。

2 燃燒器的調(diào)整

我公司窯頭燃燒器采用旋流式四通道燃燒器，所配備一次風(fēng)機(jī)風(fēng)量可達(dá)55.7m3/min，風(fēng)壓39240Pa，轉(zhuǎn)速1630r/min，變頻調(diào)速電機(jī)。為滿足無煙煤的正常煅燒要求，保證入窯煤粉燃燒充分，減少機(jī)械不完全燃燒或者化學(xué)不完全燃燒，充分發(fā)揮此燃燒器的能力，在一次用量上根據(jù)實(shí)際情況作了反復(fù)實(shí)踐。生產(chǎn)中嚴(yán)格要求三班統(tǒng)一操作：一次風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速基本控制在980～1050r/min范圍，一次風(fēng)壓力保持在 33～37kPa，內(nèi)風(fēng)壓力在 26～30kPa范圍，外風(fēng)壓力在28～32 kPa范圍，中心風(fēng)壓在3kPa左右，生產(chǎn)中操作員可根據(jù)煅燒的實(shí)際情況在此范圍內(nèi)作相應(yīng)調(diào)整，并記錄好調(diào)整時(shí)間及調(diào)整后系統(tǒng)的變化情況。為增加內(nèi)外風(fēng)風(fēng)速，進(jìn)一步提高火焰的推力，其內(nèi)外風(fēng)間隙也相應(yīng)作調(diào)整。由于公司條件有限，沒有配備相應(yīng)的測量儀器，經(jīng)過各方面的調(diào)整后，通過大體計(jì)算，其外風(fēng)風(fēng)速最高能達(dá)320m/s左右，內(nèi)風(fēng)風(fēng)速能達(dá)300m/s左右，以加強(qiáng)風(fēng)煤混合，保證火焰順暢，避免筒體溫度出現(xiàn)峰值。在正常生產(chǎn)中為避免窯內(nèi)結(jié)圈或者篦冷機(jī)堆“雪人”，保證燒成帶窯皮平整，要求煤管每班至少要前后移動(dòng)2～3次，在移動(dòng)煤管的同時(shí)對燃燒器內(nèi)外風(fēng)閥門開度也應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整，保證合理的火焰形狀。煤管頭部距窯口距離保持在0～-400mm范圍（即伸入窯內(nèi)400mm），煤管坐標(biāo)位置相對窯口端面中心線，正常情況基本保持在第四象限稍偏斜2～5cm范圍。控制好出窯熟料溫度，保證合理的窯皮長度及厚度，正常情況燒成帶主窯皮長度基本保持在16m左右。

表1 煅燒無煙煤前后煤的工業(yè)分析

3 入窯二次風(fēng)溫及入爐三次風(fēng)溫的控制

二、三次風(fēng)溫的提高，意味著：熱利用率提高、熱耗降低，窯系統(tǒng)的廢氣量減少，相應(yīng)減輕了預(yù)熱器高溫風(fēng)機(jī)的負(fù)荷；煤粉的燃燒速度加快，燃盡時(shí)間縮短，這對無煙煤燃燒是重要的。我公司所選用的篦冷機(jī)為TC-1054型第三代充氣梁式（增強(qiáng)改進(jìn)型）冷卻機(jī)，兩段式，篦床冷卻面積達(dá)49.1m2,在正常操作時(shí)，通過對篦床料層厚度（我公司實(shí)際生產(chǎn)中一般控制在60cm左右）及各室風(fēng)機(jī)風(fēng)量的調(diào)整，其入窯二次風(fēng)溫可保持在980～1100℃范圍，三次風(fēng)溫在 780～860℃范圍，這對無煙煤的充分燃燒是非常有利的。

4 系統(tǒng)的密封堵漏

眾所周知，系統(tǒng)冷風(fēng)的摻入，對燒成系統(tǒng)正常煅燒影響極大，會(huì)導(dǎo)致熱耗增加，熟料產(chǎn)、質(zhì)量降低。

（1）對預(yù)熱器系統(tǒng)而言，冷風(fēng)的摻入將使系統(tǒng)溫度下降，為滿足硅酸鹽礦物的分解，不得不增加煤耗；由于大量冷風(fēng)的摻入，系統(tǒng)風(fēng)速相對降低，系統(tǒng)分離效率降低，物料內(nèi)循環(huán)量加大，為預(yù)熱器各級下料錐體及下料管產(chǎn)生結(jié)皮積料創(chuàng)造了條件；由于大量冷風(fēng)的摻入，系統(tǒng)通風(fēng)能力進(jìn)一步降低，為滿足窯內(nèi)正常煅燒要求，將被迫提高高溫風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，迫使高溫風(fēng)機(jī)負(fù)荷增大，電耗增加。

（2）窯系統(tǒng)方面，大量冷風(fēng)的摻入，將進(jìn)一步減少由冷卻機(jī)進(jìn)入窯內(nèi)的二次風(fēng)量和回收窯的總熱量，降低入窯二次風(fēng)溫度及入分解爐三次風(fēng)溫度，使窯頭煤粉產(chǎn)生不完全燃燒或者燃燒滯后，最后造成窯內(nèi)結(jié)圈、結(jié)蛋、篦冷機(jī)堆“雪人”等工藝事故。

因此，我公司在針對系統(tǒng)密封堵漏上做了大量工作，嚴(yán)格加強(qiáng)管理，專人負(fù)責(zé)，不定期檢查考核。特別是對各級下料翻板閥的配重做了多次調(diào)整，既保證下料順暢又防止竄風(fēng)，避免風(fēng)短路，減少和杜絕物料內(nèi)循環(huán)。各級檢修門、檢查孔、清灰孔均采用砌磚加石棉繩密封。生產(chǎn)過程中加強(qiáng)對窯尾煙室、縮口、下料斜坡及預(yù)分解系統(tǒng)結(jié)皮料的清理，保證系統(tǒng)通風(fēng)良好，避免煤粉產(chǎn)生不完全燃燒。窯門、窯頭窯尾密封裝置、篦冷機(jī)檢查門、檢修門等容易漏風(fēng)的部位均要求每班進(jìn)行密封堵漏檢查，特別是在點(diǎn)火開窯初期更應(yīng)加強(qiáng)這方面的管理。

TQ172.622.29

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2010-04-10；

沈 穎