学习一下!水泥窑预热器的防堵与清堵!

发布时间:2019-09-19

水泥的干法工艺发展到的预分解窑时代,每条生产线都存在一个预热器(这里包括分解炉一并考虑),预热器是预分解窑不可分割的关键组成。有预热器就回避不了预热器堵塞,差别只是轻重不同而已,所以我们搞水泥生产就不能回避这个问题。

预热器的堵塞有各种原因,包括原燃材料的原因、配料不当的原因、操作不当的原因、维护维修的原因、系统设计的原因。但不管是什么原因,其对生产以及安的影响都是不能忽视的;不管什么原因,由于预热器堵塞导致的烧伤烫伤案例举不胜举、导致的死亡案例也不止一两个,所以须引起我们的重视!

1,预热器堵塞的原因分析

预热器的作用就是利用窑尾、分解炉的废气余热对入窑生料进行预热,对烧成系统起提高产质量和节能降耗的作用。为了提高预热的效果和效率,预热器设计为风料逆流,即高温气体与高温生料换热、低温气体与低温生料换热,以实现高温废气热焓的多次释放、低温生料热焓的多次吸收;为了使气体与生料能够的换热,设计上采用了多级旋风筒和连接管道,以提高生料在气体中的分散度和换热次数。

预热器的如此设计,然产生了一系列“通道瓶颈”(以下简称瓶颈),诸如旋风筒锥体下部、旋风筒下料管、下料管上的翻板阀,一旦这些瓶颈不能满足生料通过的需求,势就要发生堵塞。因此,预热器的堵塞按照瓶颈的成因大致可以分为三类:设计瓶颈堵塞、异物瓶颈堵塞、结皮瓶颈堵塞。

1.1设计瓶颈堵塞

所谓设计瓶颈,这里不是指由于设计者失误设计小了,而是指由于功能需要须设计小的部位。在预热器的几何设计时,已经考虑了生料的通过能力,而且留有大的富裕量,因此在正常生产中是不可能由于设计的几何尺寸不够而发生堵塞的。

设计瓶颈堵塞,是由于来料过大,而且是不正常的过大。比如,入窑生料喂料秤失控、入窑生料输送斜槽堵塞后开通、预热器风速过低导致的塌料、预热器某些部位存料到程度后由于风速变化发生的塌料。但总体来说,设计瓶颈堵塞不是太多,而且查找原因和解决措施也比较容易一些,预热器堵塞主要是异物瓶颈堵塞和结皮瓶颈堵塞。

1.2异物瓶颈堵塞

所谓异物瓶颈堵塞,就是在本来就狭窄的瓶颈处又卡上了一些异物,包括翻板阀失灵卡死,进一步减小了瓶颈的通过能力,当通过能力小于通过量时就要发生堵塞。这类异物主要有:垮落的结皮、垮落的耐火材料、垮落的金属部件(比如预热器内筒挂片、翻板阀的翻板等)。

其中,耐火材料和金属部件的垮落以及翻板阀的卡死,多数属于检修维护不到位,只要能及时发现和及时修复,大部分是可以避免的;唯有结皮垮落不容易治理,由于运行中可以生成新的结皮,所以无法依靠检修解决,只能通过各种措施减少结皮的生成,没有结皮也就不存在垮落了。

1.3结皮瓶颈堵塞

所谓结皮瓶颈堵塞,指本来可以满足来料通过的瓶颈部位,由于各种原因在瓶颈处形成结皮并逐渐增厚,导致瓶颈的通过能力进一步减小,当通过能力减小到小于来料能力后发生涌堵结拱直至堵死。大部分容易堵塞的预热器,多数是因为这个原因,也是难治理的一个原因,下面就谈谈这个问题。

烧成系统的结皮是物料在设备或管道内壁上逐步分层粘挂,形成疏松多孔的层状覆盖物。系统结皮在预热器的各个部位都可能发生,另外也多发在窑尾烟室、上升烟道、分解炉等部位,这些部位的结皮虽然不至于堵塞到通不过来料,但会使该部位的截面缩小、通风阻力增大,进而影响到系统通风、影响到煤粉燃烧,由此形成的还原气氛及未燃尽煤粉,将预热器各处(包括各瓶颈)的结皮以及结皮的垮落,应是不可忽视的间接原因。导致结皮的原因主要有:

(1)原燃材料中碱、氯、硫对结皮的影响

关于结皮的原因,内外都在探讨中。一般认为结皮的发生与所用的原、燃料成分及系统温度变化有关。

碱,主要来源于粘土质原料及泥灰质石灰岩,小部分来自燃料。粘土原料常常含有部分分散的钾长石(K2O·Al2O3·6SiO2)、钠长石(Na2O·Al2O3·6SiO2)、白云母(K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O)等,碱含量为3.5%~5%。

硫,主要由燃料以及铁质原料、粘土质原料带入,如果采用废渣配料,其硫含量可能比较高,需要关注和控制。在煅烧过程中,易与碱形成R2SO4,生料的低共熔点、增大液相粘度,而且与C2S形成固溶体,不利于C3S的形成。

氯,主要由粘土质原料以及燃料带入,它在生料中的含量一般为0.01%~0.1%,在窑内氯化物与碱反应,形成氯化碱(RCl)。需要提醒的是,如果采用废渣、是电石渣配料,其氯离子含量可能很高,需要给予关注和控制。

碱、氯、硫对结皮的影响,可从生料、熟料与结皮料化学成分的对比中反映出来。建筑材料学研究院,对四平预分解窑生料、熟料及结皮料的化学分析表明,结皮料中的碱、氯、硫含量比当时生料、熟料中这些成分的含量要高得多。尤其是SO3比生料、熟料中的含量高28倍以上。结皮料中的碱、氯、硫含量,为什么比生料、熟料中的含量高出这么多?

生料和燃料带入烧成系统中的碱、氯、硫的化合物,在系统高温下逐步挥发呈气体状态,挥发的顺序依次是碱的氢氧化物、碱的氯化物、碱的硫酸盐。物料在1450℃的烧成带,氯盐几乎部挥发,硫、碱的挥发率则与在高温带的停留时间及物料的物理形状有关,未经挥发的硫、碱化合物则固溶在熟料中被熟料带出窑外。这些固溶于熟料中的硫、碱,主要为以下几种矿物状态:

K2SO4 , Na2SO4  

K2O·8CaO·3Al2O3   

K2O·23CaO·12SiO2·8CaO·3Al2O3  

挥发出来的碱、氯、硫化合物,又与窑内气体一起被带回到预热器内,与悬浮状态下的生料粉进行热交换,并大部分冷凝在生料颗粒表面上(少量随废气排出预热器)。是K2O,在预热器中的冷凝率高达81%~97%,Na2O的冷凝率则要低一些;冷凝的碱、氯、硫再次随生料回到窑中,如此在烧成系统内往复循环,并逐步积累加大。

随着系统内挥发物浓度的提高,随废气排出及熟料带出的碱、氯、硫增多,直至达到进入量与排出量的平衡,系统内挥发物的浓度达到大值。系统内挥发物的大值,尽管与其挥发性和挥发条件有关,但要远远高于进入生料或出去熟料中的含量。

当这些挥发出来的碱、氯、硫化合物,在温度稍低的生料颗粒上冷凝时,它们也会在温度更低的边壁上冷凝,而这些边壁上的冷凝物是无法随生料入窑的、只能逐渐加厚形成结皮。

建筑材料科学研究院,还对四平预分解窑的结皮物料进行了物化检验,其X射线分析结果表明,八个结皮样中都有灰硅钙石和硫硅钙石。前者是在CO2气氛中、700℃~900℃的环境下形成的,与碱质和氯盐的作用有关。在温度下,灰硅钙石的粘结性更强,更易在预热器的高温区形成结皮。

硫硅钙石的形成,先由系统中的SO2与碱作用生产硫酸盐,然后再进一步与生料中的CaO及SiO2化合而成。这种“硅酸钙—硫酸钙”化合物具有异元熔融的特性,它在较低温度下就会出现液相,更易在预热器的低温区形成结皮。

此外,结皮的形成还与煤粉灰份的成分有关,如果煤灰属于低熔灰份,则它在较高气流温度下也会出现液相,而后在温度稍低的边壁上冷凝为结皮。

(2)温度变化对结皮的影响

主要是温度高对系统的影响,结皮堵塞多数与系统烧高有关。对预热器内的低熔点矿物,一般在650℃~800℃就可出现液相,当系统温度过900℃以后,系统内已经出现较多液相,堵塞的概率随即增加。

造成这种现象的因素较多,多数是因为窑头和或分解炉的煤粉量难以控制,甚至出现跑煤现象;入窑生料的不稳、甚至断料,喂煤又没有及时撤下来也会导致烧高;在升温投料初期,一般给煤量偏大,加料前又要先加风、煤,一旦加料未能及时跟上,然导致系统烧高、还可能导致长焰后烧,所以投料初期成为预热器堵塞的危险期。

有些企业,为了缩短故障停窑时间,习惯于止料留火抢修,由于故障处理的不性,往往在时间上一拖再拖,终导致留火时间过长;在处理预热器系统故障时,还要预热器有的负压、拉风偏大,往往导致预热器烧高。预热器系统烧高、加之留火期间的煤灰富集,都会导致某些部位的液相量增加,为结皮堵塞埋下了祸根。

当然,较长时间的系统烧低也会导致预热器堵塞。当系统生料量大或给煤量小时,生料分解吸热将造成分解炉内温度低于正常值、导致煤粉的不完燃烧,未燃尽的煤粉被转移到预热器系统继续燃烧、导致预热器系统局部高温引起结皮堵塞。不完燃烧还会形成还原气氛,能有害成分的挥发,也是导致结皮堵塞的一个原因。

碱、氯、硫等物质在系统中运动时,随着所处部位温度的不同,其物相及物理化学性质亦发生变化,它们在高温区受热挥发,随烟气被带往窑后的烟道、分解炉、预热器系统,并凝聚在生料颗粒表面上,即改变了生料表面的化学成分、并了其共熔温度。

被凝聚有碱氯硫化合物的生料表面,在较高温度下(如1000℃以上)部分熔化、产生液相、生成部分低熔点化合物。含有部分液相的生料颗粒,是悬浮于烟气中的这种颗粒,与温度较低的设备或管道内壁接触时,便粘结在器壁上形成结皮。

如果碱氯硫的含量少、温度低,出现的液相很少,其粘挂速度低于冲刷速度,就不至于形成结皮;如果其含量较高、温度较高、液相多而粘,就会使生料粉层层粘挂、愈结愈厚。尤其在正对气流的器壁交叉或缩口处,由于涡流的存在增加了接触次数、减小了冲刷力度,更容易形成结皮。一般的结皮为层状多孔、疏松易碎,但在较高温度下、受热时间较长,也会变得坚硬。

(3)预热器结皮堵塞的具体原因

在实际生产中,导致预热器结皮、堵塞的具体原因很多,一时难以一一列举,这里权且列出几条供读者参考,更多的还要靠读者自己结合结皮的成因和条件,逐步的摸索总结:

①物料中碱、氯、硫含量过高。挥发性组分在系统内循环富积,在高温下挥发又到低温区凝聚,导致预热器结皮、料流不畅、直至堵塞。

②生料成分波动。若有时生料易烧性变得太好,又没来得及减煤,就很容易将料子烧熔,从而引起结皮、堵塞;若生料中易挥发的成分含量增加,也易引起结皮、堵塞。

③喂料不均匀。若喂料量时多时少,喂煤量跟不上及时的调整,系统温度波动较大,也易将料子烧高粘堵。

④喂煤不稳定。喂煤计量系统下料不稳,即喂煤不均匀,从而易造成系统煅烧匹配失调,也易造成预热器系统粘堵。

⑤燃烧火焰不当。若窑内火焰过长,将火拉到后面烧,易造成窑尾温度过高,料子过热易熔,从而导致预分解系统堵塞。

⑥煤粉燃烧不完。煤粉燃烧不完,会被热气流带到上设备内继续燃烧,产生局部高温熔融,从而引起结皮、堵塞。

⑦窑尾、预热器漏风,包括外漏和内漏。外漏风主要是改变了漏风处的温度场分布,增大了局部温差,为液相冷凝创造了机会;内漏风主要是改变了系统的物料场分布、增大了物料的内循环,同时导致高温废气的短路、局部温度升高,内循环和高温都会导致液相量的增加,给结皮堵塞创造了机会。

⑧预热器系统衬料剥落。失去衬料的筒体直接与外界及带有料子的热气流接触,由于内外温差增大,料子易在此处聚集。

⑨翻板阀动作不灵活。导致生料下料不均匀和造成系统内部短路漏风,产生局部高温熔融,从而引起结皮、堵塞。

⑩系统通风不良。系统通风不良、燃烧不好,容易造成还原气氛,与结皮互相、形成恶性循环。

2,预热器清堵及其四项原则

前面将预热器的堵塞分为“设计瓶颈堵塞、异物瓶颈堵塞、结皮瓶颈堵塞”三类,对于前两种堵塞只要查出原因、采取相应的改进或避免措施,一般是不难解决的;难题在于无法根治的第三种堵塞,要分三个层次解决,先要避免形成结皮的原因,二是发现结皮后就要及时清理防止其增厚,三是一旦发现有堵塞迹象,要果断的止料处理。

这里反复强调“果断”二字,果断、果断、要果断!

不管是哪一种堵塞,一旦发生是须要处理的,而且处理的越早越好;在发现和处理预热器堵塞上,要树立“宁可信其有不可信其无、宁可错杀一千不放过一个”的思想。因为堵塞的料量集聚很快、处理的时间与集聚的料量成正比,根据集聚的料量不同,处理时间短则十几分钟、长则几十小时;而如果判断错了,不就是重新投一次料吗,十几分钟也就够了。孰轻孰重,了然!

2.1预热器清堵的四项基本原则:

(1)先封闭后开放的原则。主要是在封闭状态下动用空气炮处理,如果空气炮无效再考虑其他措施;

(2)先疏通后捅堵的原则。就是先疏通下部通道,为涌堵的物料找到去向,为后续清堵打下基础;

(3)先原因后结果的原则。这里的原因指造成堵塞的直接原因,指卡堵的异物或结皮的根部,往往也是疏通下部的要;

(4)先容易后难题的原则。当堵塞的集聚料较多、甚至烧结结块时,难以一捅就通,先要清理靠近通道的物料和容易的边际料。

2.2预热器清堵的具体措施:

(1)按清理的及时性和动作的大小权衡,先强调的是及时,由及时的小动作逐步向随后的大动作升级。

如果堵塞处于空气炮可以触及的部位,要先考虑使用空气炮处理,这种方式属于“中医”式处理,不需要改变预热器的封闭状态和破坏外部壳体,来得及时、方便;对一些容易堵塞、又没有空气炮的部位,要考虑在事后尽早加装一些空气炮,以备今后使用。

如果空气炮处理没有取得效果,就要动用“外科手术”了,或者打开已有的各种孔门人工清理、或者根据需要开一些零时孔口人工清理;对于一些容易堵塞又缺乏要的清理孔门的部位,可以在事后尽早的补开一些孔门,以方便今后的使用和恢复封闭状态。

(2)按照堵塞和疏通的起始点权衡,先要把造成堵塞的异物处理掉、同时考虑先把堵塞的下部疏通好。堵塞集聚的生料都在异物的上方,在下部疏通以前集聚在上部的生料没有去向,想一次性贯通很难;当然,在异物及疏通下部有困难时,也可采用外排式清堵,但这对安和环保都是不利的,需要采取要的防护措施。

(3)具体的人工清理方法还有很多,但都各有利弊,需要根据现场情况综合考虑。比如,利用捅料棒处理、利用高压风管处理、利用水炮处理、利用高压水枪处理、利用火炮处理等。但事实上由于高压水枪作用范围有限、水量小效果有限、而且移动不太方便,一般不予采用;由于火炮(雷管、炸药)处理很不安,属于不得使用。

较常用的清理方法主要是前三种,但其清理效果与安性负相关,往往是根据清理的难易程度交叉混合使用。① 利用捅料棒捅堵,这是安的方式,但由于堵塞的集聚料疏松、粘软,捅料棒从上往下一捅一个眼,一抽又涌住了,往往作用不大;② 利用高压风管捅堵,由于出口风具有扩散力和冷却料温的作用,捅堵效果要好一些,而且有可能穿透聚集料层实现下部的优先疏通;③ 如果清堵比较及时、聚集料温度尚高,可以利用水遇高温料急剧蒸发产生的爆炸力清堵,往往可以获得的清堵效果。

须注意,果的水炮爆炸力都很强,有可能发生向外喷料和涌料现象,在操作方法上要注意安;好不用水管直接插入料中放水炮,否则水量不好控制,也难以打开后的水源能关死,一是可能断续爆炸很不安,二是浇水过多伤及到耐火材料。

2.3使用水炮的作业程序:

先在预热器的各层都要设有风源和水源,以便各种施工、维修和清堵预热器使用;在容易堵塞的层级,要备有能与风源插接的软管、能与软管插接的硬管,以作为清堵预热器的工具使用。

(1)打开堵塞物料上方附近方便施行水炮处理的孔盖,在要的时候也可以开割新孔。在清堵孔位置的选取上,要避开相关设备和电缆,以防喷料、涌料造成损毁;要方便清堵人员的快速撤离,以防喷料、涌料对清堵人员造成伤害;

(2)先用捅料硬管探测堵塞情况,并选定和试捅水炮硬管的插入位置、深度,为后续施行水炮创造条件;

(3)将硬管插入软管的一端,并用铁丝捆扎牢靠。软管要有的长度,以便水炮控制者能躲到安位置上;

(4)水炮控制者将软管打折,风、水不能通过;辅助人员向软管内灌入适量的水、插接到风源上并用铁丝捆扎牢靠;辅助人员打开风源并迅速撤离;

(5)在所有人员都撤离到有退路的安位置以后,水炮控制者迅速松开打折的软管,软管内的水便在压缩空气的推动下被快速吹进高温物料,一般会果不同的水炮作用;

(6)在各处不再有喷料、涌料的情况下,先要关断风源,方近清堵孔检查水炮效果,下一步的如何进行。

3,预热器清堵的安问题

预热器系统发生堵塞后,如采用压缩空气吹扫、空气炮作业等封闭式运行清堵无法疏通时,就须止料、停窑进行人工清堵作业。由于堵塞部位的料温、气温通常都在几百度以上,而且堵塞后正压外喷的几率很高,运行中的开孔人工清堵危险,应该严格禁止。

即使止料后的人工清堵,清堵工具不当或操作使用不当、个人防护不当或相互配合不当、位置选择不当或逃生退路不当、作业程序不当甚至交叉作业,都很容易给清堵人员造成烧伤、烫伤、击伤、摔伤等人身伤害,给现场的设备、设施造成烧损等事故损失,所以须强调安、没有并列!在清堵预热器时,须注意以下相关事项:

3.1清堵前期准备工作:

(1)成立清堵小组,明确指挥人员、清堵人员、监护人员、安负责人。小组成员要有的清堵经验,并接受过相应的安培训;清堵作业实行统一指挥、专人监护,严禁违章作业;

(2)清堵小组要分析存在的危险因素,提出排除、控制的措施。清堵作业前,指挥人员和安负责人须现场确认安措施已经落实到位;

(3)制定清堵方案和应急预案。清堵作业前,小组成员须部熟悉清堵方案、作业程序、注意事项、确认逃生路线;逃生路线应通往捅料孔的旁侧,并尽可能选择上方和上风方向,并将作业现场清理干净,保障逃生通道畅通;

(4)清堵前,要对现场可能危及的机电设备、仪器仪表、各种电缆,以及其他可燃物,采取要的防滑措施;

(5)设置要的警戒区域和警示标志。设置警戒线和警示标志的区域包括,清堵作业现场、预热器系统各入口、地面物料溅落区,以及窑头平台、篦冷机内、熟料输送地坑等危险区域;

(6)办理危险作业申请,经安生产管理部门审查、批准;

(7)清堵前,要有规定的专人(好是中控操作员),提前通知窑巡检、篦冷机、熟料输送等相关岗位,以及机修、电修、仪表、质控的负责人,要求他们的现场人员撤出危险区域和注意安防护,并得到回话确认;

(8)清堵前,小组成员须安着装。小组成员应部穿戴安帽、棉工作服、手套、防热阻燃鞋;具体清堵人员作业时须穿戴合身的、短时耐热温度不低于1000℃的隔热防护服,包括披肩防尘头罩、面罩、上衣、裤子、手套、脚罩,穿戴前应检查其完好性,穿戴时应扎紧口、袖口、裤口、鞋罩。

(9)完成所有清堵作业的前提条件。

3.2清堵作业的外围要求:

(1)止料停窑,分解炉、窑头停止喷煤及其它燃料;

(2)煤磨停机,通往煤磨的热风阀门关闭;

(3)关联的余热发电、脱硝等设备设施停止运行;

(4)窑头罩、篦冷机、窑头除尘器、熟料链斗输送机无检修作业,检修门、观测孔处于关闭锁紧状态;

(5)预热器系统的所有空气炮及高压空气清扫喷吹管内部气体要泄压排空,现场关闭电磁阀和手动阀门,锁定现场控制开关或挂“禁止操作”警示牌;

(6)预热器系统要保持的负压。但注意把三次风闸板开大,以防窑内降温过快,既不利于对窑内砖和窑皮的保护,也不利于预热器的清堵;

(7)不允许在两个及以上的部位同时作业,除的清堵孔以外,其他各孔、口、门都须处于关闭锁紧状态;

(8)清堵期间喷出的高温物料应及时清理,临时堆放的高温物料应设警戒线和警示标识;

(9)清堵小组与中控室须保持通讯畅通;

3.3清堵作业的自身要求:

(1)清堵作业前,须将作业点以下的所有翻板阀打开、作业点以上的所有翻板阀关闭,并在翻板阀两侧均采用钢丝绳或钢环链固定。

(2)预分解系统多处堵塞时,清堵作业须自下而上逐个进行;就进行单处的清堵来讲,一般也要自下而上逐步进行;

(3)严禁两个和两个以上捅料孔同时进行清堵作业。除清堵作业打开的捅料孔外,其余捅料孔、检修门均应处于关闭锁紧状态;

(4)具体实施清堵的人员不应过2人,而且要分工明确、互相照应;

(5)清堵作业人员不得正对捅料孔,而且作好躲避准备。应站在捅料孔上方、尽量选择上风方向,侧身对着捅料孔作业;

(6)采用高压空气清堵时,要有专人控制高压空气阀门。打开高压空气阀门前,清料管须插入物料内深度并固定,清堵人员撤离至安区域;取出清料管时,应先关闭闸阀,然后取出清料管;

(7)采用高压水枪清堵时,应由专人控制高压水泵,清堵人员操作高压水枪,严格遵守高压水枪操作规程。高压水枪应在插入捅料孔后才能打开高压水,关闭高压水并泄压后才能撤出捅料孔;

(8)清堵作业时,注意不得将捅料工具或其它能够引起堵料的物品掉入预热器系统内;

(9)清堵作业人员允许的持续接触热时间与休息时间,按《GB T4200-2008高温作业分级》家执行。

3.4监护和应急处理要求:

(1)清堵作业时监护人员应不少于2人,监护人员所处位置不应低于捅料作业面,而且不影响清堵人员逃生。

(2)监护人员须坚守岗位,对清堵作业人员的不安行为有制止权,遇到紧急情况应协助清堵人员迅速脱离危险区域。

(3)清堵作业完毕,应及时清点人数、清点工具,将现场设备、设施恢复到清堵前的正常状态,并将现场清理干净;

(4)清堵作业现场附近应有要的应急处理设施,并确认完好。主要有淋浴器、洗眼器、灭火器、急救箱,清堵作业现场附近宜设置紧急避险装置。

(5)当清堵作业发生人身安事故时,应启动相应的应急预案。现场救助完毕后,应保护好现场,并配合事故调查,以便事故分析、处理。

4,生产运行中的防堵措施

前面谈了预热器堵塞的原因、危害和有关清理措施,确实是一项既麻烦、又危险、损失较大的故障。所以,好还是不堵塞、不用清理,这就要根据造成堵塞的原因,采取相应的措施,树立“为主”的思想,从根本上解决堵塞问题、或将堵塞解决在萌芽状态。

预热器的堵塞分为“设计瓶颈堵塞、异物瓶颈堵塞、结皮瓶颈堵塞”三类。对于前两种堵塞,不论是查原因、定措施,还是加强管理,都不算什么难题,一般堵塞几次后都能逐步解决;难题在于无法根治的第三种堵塞,从建厂选址、工艺设计,到原燃材料的采购、设备运行的稳定、具体操作的适当,需要方位的考虑和综合平衡,也只能是减少堵塞的频次,还不敢说能解决。但聊胜于无吗,以下勉强探讨一些注意事项,供读者参考。

总体上来讲,避免堵塞或减少堵塞频次,有几个方面要引起重视:① 提高原燃料的质量、其有害成分的含量、并努力减小其质和量的波动;② 根据已定型的工艺配置、结合原燃材料的资源情况,综合平衡选择合适的配料方案;③ 通过维护维修提高在用设备和设施的完好率、性、稳定性、可控性;④ 通过加强管理,强化密闭堵漏(包括内漏问题),系统的良好密封;⑤ 采取各种措施,努力不完燃烧和避免烧高现象;⑥ 通过技术培训提高操作员的素质、通过严格考核提高操作员的责任心,强化操作、优化操作、统一操作,努力稳定系统的热工制度。

(1)要及时清理窑尾烟室的结皮和烟室斜坡堆料,由于清理烟室的危险性相对较小,在注意安的情况下,可以在正常生产中进行。虽然窑尾烟室的几何空间较大,不会由于结皮而堵塞,但结皮会严重影响到系统通风,加大还原气氛和不完燃烧,催化预热器系统的结皮;虽然斜坡的上方空间较大,不至于形成直接堵塞,但进入斜坡的料管直径不大,斜坡上的堆料有可能将进料管堵死。

(2)当预热器系统发生堵塞后,应尽可能早的止料停窑处理,处理不及时将导致堵塞的物料越聚越多、增加清堵的工作量;甚至将堵塞物料烧结成整体硬块,大大增加清堵的难度。

(3)要严格控制原燃材料中有害成分(碱、氯、硫等)的含量、加强均化减小其质量(包括有害成分)波动。虽然造成结皮堵塞的原因很多,但有害成分的影响之大;表面上有害成分在原燃材料中的对值不是很大,但其在烧成系统的循环富集会成倍、甚至几十倍的放大,从而为结皮提供了物质基础。

原燃材料中的有害成分不仅能导致系统结皮,还会影响熟料烧成的热工过程、还会熟料质量,应在合理利用资源的前提下,尽量采用碱、氯、硫低的原燃材料,避免使用高灰分及灰分熔点低的煤。

(4)结皮的原因除了要的物质基础外,其环境条件主要是能使有害成分形成液相的温度。温度越高,有害成分出现的液相越多,煤灰熔化的可能性就越大,结皮的可能性越高。实践证明,结皮堵塞往往与系统或局部的温度烧高有关,须给予严格控制。一般控制后窑口气体温度不1100℃,出分解炉气体温度不过900℃。

烧高的主要特征体和原因:窑尾温度高,头煤不完燃烧或长焰后烧等;分解炉出口温度高,尾煤偏大或跑煤等;C5锥体温度高、出口温度高,尾煤不完燃烧;预热器整体温度高,尾煤大或投料少或拉风大;预热器单系列温度高,分料阀跑偏;个别旋风筒锥体温度高,翻板阀内漏等;个别旋风筒出口温度高,撒料板问题或翻板阀内漏。

(5)搞好密闭堵漏和内漏治理。预热器系统、窑尾烟室、三次风系统,以及废气系统的各孔口门都要关闭锁紧,并保持密封材料完好;预热器系统、三次风系统,以及废气系统的各种风阀料阀,其轴端要密封良好,要时采用迷宫密封或岩棉密封;后窑口密封要检查,其处于完好状态,在停开窑以后,窑筒体的偏摆对其有较大影响;内漏治理主要是各旋风筒下料管上的翻板阀,一是保持阀板完整、在位,二是保持其灵活好用。

(6)在窑止料处理故障(非预热器堵塞)期间,如果处理时间很短,头煤可以减煤留火,但高温风机要慢转运行且将闸板关小,将三次风闸板开大以控制窑内通风,止料后留火时间不得大于30分钟,留火用煤在维持燃烧的情况下尽量减小,严防把预热器烧高、减少煤灰在预热器沉积。一般的留火用煤量控制,2000~2500t/d线用煤1~1.5t/h,4000~5000t/d用煤2~3t/h,8000~10000t/d用煤4~6t/h。

(7)不论留火还是升温期间,都要火焰燃烧良好、不得长焰后烧,防止形成还原气氛和未燃尽的煤粉沉降,避免给结皮堵塞创造条件;在升温投料前要作好喂料系统的运行准备,以防温度升上去了、尾煤也给上了,生料却迟迟投不上,导致预热器烧高。当窑内温度不足以煤粉的正常燃烧时,要用油枪适当的喷油助燃,须喷入的煤粉能完燃烧。

(8)投料期间要注意维持前窑口负压的平衡,防止高温风机已拉起来、生料还没有投上、窑内风速过高、将窑内的蓄热拉空,导致头煤燃烧不好和长焰后烧、烧成带烧不起来导致跑黄料。一旦跑了黄料,要果断的止料重投,不止料强制的煅烧只能恶化燃烧条件,不但很难把窑烧起来,而且会加重结皮堵塞。

(9)每次检修期间,都要检查、清理一遍预热器结皮和平烟道积灰,注意旋风筒的膨胀仓及下料管的隐蔽部分,并搞一次密闭堵漏;正常生产中,除了环吹清扫和空气炮的程序工作以外,还要定时对易堵部位进行人工检查和简单清理,以便将结皮堵塞消灭在萌芽状态。

另外,随着预分解窑生产技术的发展,近几年在预热器结构上也作了一些防堵改进,看看有没有一些适合自己的措施可以借鉴。比如:大包角蜗壳旋风筒、不对称歪斜的锥体布局、减小平烟道面积设计、垂直弯管的内弧段改为小角度折线、取消导流板和降阻器等部件、新结构的翻板阀、优化的卸料管直径、优化的锥体和卸料管角度、优化的内筒结构和材质等。

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