談分支煅燒在立筒預(yù)熱器窯上的工業(yè)實(shí)驗(yàn)

　　1、分支煅燒流程與工藝參數(shù) 

　?。?）所謂分支煅燒，即在立筒底部進(jìn)行二次噴煤燃燒，它是一項(xiàng)微增型預(yù)分解技術(shù)。如圖所示，分支煅燒不需單獨(dú)設(shè)分解爐，而是在立筒4下部，沿切線(xiàn)方向安裝一噴煤嘴9，通過(guò)一條60多米長(zhǎng)的噴煤管7與設(shè)在窯頭看火平臺(tái)的分支煅燒噴煤風(fēng)機(jī)8連接，將30%～35%的煤粉噴入立筒預(yù)熱器內(nèi)燃燒，其燃煤用的助燃空氣由噴煤風(fēng)機(jī)抽取煤磨廢氣或環(huán)境大氣和來(lái)自窯尾的過(guò)?？諝?，使煤粉得到充分燃燒，迅速提高立筒內(nèi)溫度，強(qiáng)化生料的預(yù)熱和部分分解。 

　?。?）工藝參數(shù)，如圖示。 

分支煅燒流程與工藝參數(shù)

　　2、分支煅燒立筒窯的特點(diǎn) 

　　強(qiáng)化型立筒預(yù)熱器窯，分支煅燒煤粉沿切線(xiàn)方向射入立筒下部燃燒，與通過(guò)切線(xiàn)管道進(jìn)入立筒下部的窯尾廢氣混合，呈螺旋狀上升。使由立筒頂部撒下來(lái)的生料在懸浮狀態(tài)下呈螺旋式向下運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)化對(duì)流換熱。這一換熱過(guò)程與噴騰式立筒預(yù)熱器相比生料行走路線(xiàn)曲折，并且時(shí)間較長(zhǎng)，熱效率高。實(shí)踐得知，立筒下部900℃的煙氣到達(dá)頂部時(shí)下降到740～720℃，溫差在160～180℃。強(qiáng)化型分支煅燒立筒窯有以下優(yōu)點(diǎn)。 

　　2.1　強(qiáng)化預(yù)熱產(chǎn)量高 

　　分支煅燒使窯尾和立筒溫度大大提高。表1為用分支煅燒前（1993年4月）、后（1993年12月）的部分工藝參數(shù)月統(tǒng)計(jì)對(duì)比數(shù)據(jù)。可以看出，窯尾溫度由908℃提高到964℃，立筒下部溫度由815℃提高到900℃，立筒下部與頂部的溫差由124℃提高到148℃。溫差大說(shuō)明立筒換熱效果是比較好的。更可喜的是一級(jí)旋風(fēng)筒風(fēng)壓由1093Pa提高到2019Pa，增加了926Pa，而溫度都在353C，這說(shuō)明一、二級(jí)旋風(fēng)筒及廢氣管道換熱效率也是比較高的，熱耗增加的并不大。再看入窯生料表觀分解率，由以前的26.4%提高到60%～65%。再如表2產(chǎn)量對(duì)比，小時(shí)熟料產(chǎn)量由12t/h提高到14t/h多。1994年1～7月份連續(xù)7個(gè)月穩(wěn)定在14～14.5t/h。月產(chǎn)量一般都在7000～8800t。 

　　2.2　能降低窯的熱負(fù)荷，延長(zhǎng)窯襯壽命 

　　分支煅燒使窯頭一次噴煤量相應(yīng)減少了30%～35%，窯的熱負(fù)荷大幅度下降。窯速快，形成的窯皮平整、堅(jiān)固、持久。燒成帶長(zhǎng)度由14m延長(zhǎng)到了17m多，從而有效地保護(hù)了耐火磚，磚齡由以前最長(zhǎng)81d延長(zhǎng)到175d，增長(zhǎng)2倍多（見(jiàn)表3）。1993年6月10日開(kāi)始使用分支煅燒，與1992年相比少換7次磚，節(jié)約磚55t，合計(jì)節(jié)約21萬(wàn)元，同時(shí)也大大減輕了工人換磚的勞動(dòng)強(qiáng)度。 

表1　分支煅燒試驗(yàn)前后月平均控制參數(shù)表  

表2　產(chǎn)量對(duì)照表  

表3　　投用分支煅燒前后磚齡（d）對(duì)照表 

　　2.3　窯速高，物料受熱均勻 

　　由于入窯生料表觀分解率達(dá)到了65%左右，相應(yīng)地窯速也加快。從表1中得知，投用分支煅燒前的1993年4月窯速最高在1．4～1.5r/min，看火人員還擔(dān)心跑黃料。投用分支煅燒后，1993年12月份平均窯速在1.8～1.9r/min，最快時(shí)達(dá)到額定窯速2.0r/min。物料翻滾靈活，受輻射和傳導(dǎo)傳熱幾率增多，煤灰摻入均勻，減少了窯內(nèi)還原氣氛，熟料質(zhì)量好，結(jié)粒均齊。 

　　3、分支煅燒與立筒預(yù)熱器的操作控制 

　　3.1分支煅燒操作 

　　3.1.1  分支煅燒噴煤時(shí)機(jī) 

　　根據(jù)儀表的觀察，立筒預(yù)熱器參數(shù)正常時(shí)，在窯頭一次煤、風(fēng)、料和窯速穩(wěn)定的情況下，先將窯尾溫度升到950℃以上，分支煅燒開(kāi)始以20%的煤和相應(yīng)的風(fēng)投入運(yùn)行。這樣噴入立筒下部的煤能迅速充分燃燒。不然，大量的煤和冷風(fēng)會(huì)降低立筒預(yù)熱器溫度，影響立筒預(yù)熱器的正常工作，有可能造成煤粉不完全燃燒，一級(jí)旋風(fēng)筒出口廢氣CO含量超高，危及電收塵器的安全。 

　　3.1.2　噴煤量的控制 

　　正常范圍以分支煅燒煤比窯頭煤為30%～35%比70%～65%為佳。若噴煤量太大，大于40%，有可能燃燒不完全或使一級(jí)旋風(fēng)筒出口溫度偏高，熟料熱耗高。噴煤量小于20%時(shí)，立筒預(yù)熱器溫度提高的幅度不大，不利于預(yù)熱效率的提高和產(chǎn)量的增加。 

　　3.2　影響分支煅燒的因素 

　　3.2.1　生料喂料量波動(dòng) 

　　生料喂料量的波動(dòng)，首先引起分支煅燒的操作和立筒預(yù)熱器工藝參數(shù)的波動(dòng)，同時(shí)對(duì)窯速、窯頭喂煤量的影響也是很關(guān)鍵的。整個(gè)回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，是以生料流量的穩(wěn)定為依托。料穩(wěn)，生料換熱均勻穩(wěn)定，帶來(lái)分支煅燒和窯頭煤的穩(wěn)定，窯速也就穩(wěn)定。因而，整個(gè)熱工制度就容易平衡。我廠穩(wěn)定生料喂料流量是根據(jù)氣力提升泵流化室壓力的顯示，不斷調(diào)整生料雙管螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)維持的。在分支煅燒使用過(guò)程中，曾發(fā)現(xiàn)生料雙管螺旋輸送機(jī)上面的穩(wěn)料小倉(cāng)容量偏小。生料貯存庫(kù)下料不穩(wěn)時(shí)，小倉(cāng)料很快下空，使氣力提升泵壓力發(fā)生大的波動(dòng)，生料流量忽大忽小。為此，我們作了擴(kuò)大倉(cāng)容的改造，大大減小了氣力提升泵壓力的波動(dòng)，使喂料量基本穩(wěn)定。 

　　3.2.2　煤質(zhì)的影響 

　　煤質(zhì)包括灰分和細(xì)度兩個(gè)內(nèi)容。我廠煤灰在22%～25%，揮發(fā)分在30%左右，對(duì)分支煅燒是有利的。但煤粉細(xì)度也應(yīng)符合小于12%的指標(biāo)要求。如有時(shí)煤粉跑粗高達(dá)18%，造成不完全燃燒，預(yù)熱器出口溫度高，廢氣CO超標(biāo)，立筒錐體沉落大量煤粒子形成堵塞，被迫停窯清堵。 

　　3.3　預(yù)熱器溫度、壓力的控制 

　　分支煅燒噴煤量和生料喂料量相對(duì)穩(wěn)定了，那么立筒各處溫度、壓力也就平衡了。一般以立筒下部溫度900℃左右，一級(jí)旋風(fēng)筒出口350～380℃，一級(jí)旋風(fēng)筒出口壓力2018Pa視為正常。一級(jí)旋風(fēng)筒出口溫度大于380℃，可能有下列三種不正常因素：一是喂料量小，二是分支煅燒煤量偏大，三是窯尾排風(fēng)過(guò)大。這些情況持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)了，會(huì)導(dǎo)致立筒預(yù)熱器和窯尾切線(xiàn)進(jìn)氣管道產(chǎn)生結(jié)皮堵塞，窯尾排風(fēng)機(jī)和電收塵器溫度增高，熟料熱耗增高。 

　　4、存在的問(wèn)題和建議 

　　窯尾密封圈、立筒預(yù)熱器各部檢修門(mén)、捅料孔、膨脹節(jié)、一、二級(jí)旋風(fēng)筒、鎖風(fēng)閥和窯頭罩漏風(fēng)嚴(yán)重。大量冷風(fēng)進(jìn)入預(yù)熱器，大大影響了分支煅燒的操作，降低了熱效率，產(chǎn)量低熱耗高。由表2看出，1992年底大修時(shí)，系統(tǒng)密封得到了較好恢復(fù)，使1993年2～3月平均臺(tái)時(shí)產(chǎn)量分別在13.5t/h和13.9t/h，這說(shuō)明漏風(fēng)的危害是極大的。 

　　輔機(jī)設(shè)備故障率高，窯運(yùn)轉(zhuǎn)率低。1992年和1993年窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率僅為63.9%和68.9%。運(yùn)轉(zhuǎn)率低嚴(yán)重制約著窯的快轉(zhuǎn)和產(chǎn)量的提高。