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1、一、新型干法水泥技术介绍1、新型干法的概念:新型干法水泥技术是以悬浮预热和预分解技术装备为核心,以先进的热工、粉磨、均化、储运、在线检测、信息化等技术装备为基础;采用新技术、新材料;节约资源和能源,充分利用废料、废渣,促进循环经济,实现人与自然和谐相处的现代化水泥生产方法。2、新型干法的核心:(1)预分解技术的内涵预分解(或称窑外分解)技术是指将已经过悬浮预热后的水泥生料,在达到分解温度前,进入到分解炉内与进入炉内的燃料混合,在悬浮状态下迅速吸收燃料燃烧热,使生料中的碳酸钙迅速分解成氧化钙的技术。传统水泥熟料燃烧方法,燃料燃烧及需热量很大的碳酸盐分解过程都是在窑内进行的。预分解技术发明后,熟料
2、燃烧所需的60%左右的燃料转移到分解炉内,并将其燃烧热迅速应用于碳酸盐分解进程,这样不仅减少了窑内燃烧带的热负荷,并且入窑生料的碳酸盐分解率达到95%左右,从而大幅度提高了窑系统的生产效率。(2)回转窑煨烧工艺技术1971年窑外分解技术诞生T高效篦冷机发展T进一步缩短窑长T多通道喷煤管的发展T大型化发展阶段5000t/d、7500td.10000td(成熟阶段)。窑内气固传热:热源:煤粉燃烧产生高温烟气;回转窑旋转,物料、衬料(耐火砖)周期性变化,高温气体辐射、对流传热给堆积料表层,堆积料表层以下物料自身传导与衬料接触,接受热量。砖衬是蓄热体、中介体,物料是受热体。窑内气固反应:煤粉颗粒受到窑
3、壁和高温烟气体的辐射、对流作用升温,生成干僧气体(挥发分)和固定碳,达到着火温度,迅速氧化燃烧,在二次风作用下完全燃烧。窑内可以分为分解带、过渡带、烧成带、冷却带。主要矿物C3S的形成速度取决于液相数量和黏度,物料细度和温度。C3S反应完全需要1220mino(3)冷却工艺技术:熟料冷却机在水泥工业生产过程中,已不再是当初仅仅为了冷却熟料的设备,而在当代预分解窑系统中与旋风筒、换热管道、分解炉、回转窑等密切结合,组成了一个完整的新型水泥熟料燃烧装置体系,成为一个不可缺少的具有多重功能的重要装备。二、窑操作指导思想1、保证最佳热工制度,不断优化工艺参数,确保回转窑长期优质、稳定、高产、低耗运行;
4、2、树立全局观念,与原料系统、煤磨系统互相协调,密切配合;3、三班统一操作,风、煤、料、窑速合理皮配,确保热工系统平衡;4、充分利用窑系统气体分析仪,合理搭配炉、窑用煤比例,确保燃料完全燃烧;5、严禁入窑溜子及窑尾烟室高温,防止预热器各旋风筒、分解炉、窑尾烟室等部位结皮、堵塞;6、保持回转窑内合理的热力强度分布,保护好窑皮和窑衬,延长窑系统运行周期;7、合理调整篦冷机篦床速度和各室风量,提高热回收效率;8、带余热发电的窑,要做好篦冷机风量的调整,与发电系统密切配合,以提高系统的热回收效率。三、窑系统的投料操作(一)、新建窑第一次投料烧成系统耐火材料烘烤结束后,如确证没有必要熄火进行内部检查,一
5、般可以进行投料运转,操作时要较快地稳定燃烧,挂好窑皮,提高产量。经验表明:窑外分解窑产量过低反而易出工艺故障,产量高时有利于稳定操作,故应力争稳定地突破“操作死区”:在初次点火投料后3天后基本上达到正常满负荷生产。(1)投料准备1、确认检查门,人孔门,清扫孔等全部关闭密封;2、确认各级旋风筒锥部清吹的压缩空气管路畅通。3、进行系统各部位温度检查,投料前1小时内做预热器投球试验,确认系统畅通.4、将预热器所有翻板阀放下,并调整好配重,确认各翻板阀灵活自如。5、确认系统所有机电设备,各种计测仪表能正常连续工作,DCS系统正常。6、核实煤粉仓中的煤粉,均化库中生料能满足生产初期的要求储量C7、原料粉
6、磨与废气处理,生料均化与入库等其他相关工序应做好随时负荷运行的准备,通讯联络畅通。8、准备好各种清料、检修,安全防护等设施和设备,保证能随时取用。投料条件1、系统烘烤按要求完成。2、窑尾温度到950C。或最下一级旋风筒出口温度达750Co,预热器出口温度达330C。左右。3、准备工作就绪。投料操作I、通知相关部门做好准备。2、启动窑头冷却机及熟料输送设备,启动窑尾废气处理设备,启动高温风机。3、停止窑慢转,通知现场脱开盘车离合器,启动窑主电机C4、调整窑尾排风机档板,将高温风机出口压力控制在-150Pa.5、启动窑喂料组,喂料量以满负荷的30%进行喂料,同时调整高温风机速度和挡板,调整窑尾排风
7、机控制预热器出口负压在1.0KPa-13KPa左右,同时增加窑头喂煤至窑喂料量11%左右,窑速设定在05rpm6、控制预热器出口02含量,调节分解炉喂煤量,使窑尾温度在1050b1100C。,分解炉出口控制在840C。,预热器出口温度在400C。以内。7、投料后,将冷却机风量增加,前4台控制在额定风量的50%,后部风机控制在30%左右。篦冷机前部料层厚度控制在450-65Omm。8、调节窑头排风机的档板和频率,使窑头负压在-50Pa左右。9、根据窑尾NoX,窑系统及窑尾温度的变化,调节风、煤、料及窑速,并逐渐增加喂料量,最终将窑稳定在喂料量为满负荷的40%,窑速设定在1O-IZpm,稳定运行。
8、10、鉴于新建的窑第一次投料,冷却机和三次风管的烘烤不能过快,设备也需要磨合,窑低产量运转的时间控制在48小时,根据系统温度,48小时后逐步将窑产量加至满负荷0(4)加料、投炉操作冷却机及三次风管烘烤结束后,可投入分解炉的运行:逐渐增加窑喂料,注意风、煤、料和窑速间的配合,保证出窑熟料的质量合格国内在线分解炉有TDF炉,NST-I管道喷腾炉等,离线分解炉有MFC型、I1C型等,公司目前采用的分解炉均为在线分解炉,故仅对在线炉操作叙述如下:1、如分解炉喂煤系统正常,投料即可投炉,启动分解炉喂煤设备,控制分解炉出口温度在840C。左右。2、如分解炉喂煤未投入,当SP窑喂料量最大时,窑速在1o-12
9、pm,稳定运行后,控制预热器出口02和Co的含量,将高温风机拉风加大,三次风挡板开至10%-15%o此时启动分解炉喂煤,加大喂料量,根据分解炉出口温度调节喂煤量,将分解炉出口温度控制在860-870Co,适当加大冷却机风机的风量,调整冷却机篦速。3、每十分钟增加喂料量10th,窑速增加S1rpm,稳定分解炉温度,预热器出口02控制在2.5-3.0%,稳定窑电流,切忌加产过快。4、根据窑内的燃烧情况,逐渐增加窑、炉喂煤量,同时注意窑速、喂煤量和通风的配合,随着系统抽风的增加,将三次风挡板开度逐渐加大C5、按加料曲线逐渐增加喂料量至满负荷,窑速逐步加到满负荷窑速,窑炉喂煤比例最佳为40:60左右,
10、冷却机风量调整至设计风量,三次风挡板开至35-40%。(二)、计划检修后投料投料准备计划停窑检修后,系统已作常规检查,已进行各系统联动试车,并已按升温曲线进行升温,准备工作已基本就绪,具体细节可参考新建窑第一次投料准备工作。投料条件1、系统已按升温曲线升温至窑尾温度950C。或最下一级旋风筒出口温度达750Coo2、准备工作就绪。投料、加料及投炉操作投料、加料及投炉细节步骤与新建窑第一次投料及投炉相同。但无需烘烤冷却机及三次风管,故不必按加料曲线操作。投料后,窑工况稳定,熟料质量合格,即可进行加料操作。(三)、临时停窑后投料操作因临时停窑为处理某一故障,故只需确认该故障已排除,系统已作停窑常规
11、工艺检查,并无异常,即可进行投料操作。临时停窑在三个小时以内或窑内留煤保温,投料时窑、炉同时运行,以40%喂料量进行投料,迅速将高温风机拉风加至60%左右,迅速增加窑、炉喂煤和冷却机风量,提高分解炉出口至860-870C。,窑尾温度升至10501100C。,尽快稳定窑况,并逐渐加窑速和喂料量。此时操作要迅速,但喂料量及窑速不可增加太快,防止窑内窜料,调整应视窑内热工制度而定,随着窑速的增加,冷却机速度和风量要跟上,要避免冷却机压死和提供足够的二、三次风。临时停窑时间较长或窑内未保温,可先按临时停窑升温操作升温,到具备投料条件可进行投料操作,具体步骤与计划停窑投料步骤相同。投料操作是窑系统从点火
12、到正常操作的关键步骤,是窑系统热工制度稳定的关键,要保证投料操作一次性成功,还需注意以下几点:1、控制窑尾温度9501000C。或最下一级旋风筒出口温度750C。左右,预热器出口温度330-360Co,并能稳定一段时间后才开始投料。2、密切关注各监控点的温度和压力、电流等。3、系统投料后在生料进入烧成带之前,要采取“留火等料”的操作方式,既要保证烧成带有一定的高温,砖面发红,又要防止过高温使耐火砖烧融,既要保证挂好窑皮,熟料结料细小均匀,又要严防结大块和跑生料。4、从熟料进入冷却机开始到正常生产的整个操作过程中,应保证冷却机的冷却效率,控制合适的冷却风量和篦床速度,尽可能提高二、三次风温,这对
13、确保窑内燃烧气氛和窑前温度,加产至正常生产尤为重要.5、投料过程中,要控制好预热器出口漫度,投料时启动喂料组和调整高温风机风量要及时,以防预热器出口温度过高(大于450Co),影响高温风机的运行。6、操作过程中,风、煤、料、窑速要匹配,并注意控制预热器出口02、CO含量,避免不完全燃烧产生。四、窑系统正常生产工艺操作管理窑系统主要工艺参数的设定和控制从预分解窖生产的客观规律可以看出,均衡稳定运转是预分解窑生产状态良好的主要标志。生产实践表睨,日常生产中使窑系统处于良好的生产技态,主要通过以下窑系统工艺参数的设定和控制来实现的:(-)烧成带温度的判断和控制(-)预热器系统工艺参数设定和控制(H)
14、窑速和生料喂料量设定和控制(四)冷却机的工艺操作它们调节控制的目的是从窑系统的热力平衡规律出发,完成对全窑系统“前后兼顾,综合平衡”,使窑系统保持最佳的热工制度,提高熟料的产量和质量,降低系统能耗,实现持续地均衡运转C(一)、烧成带温度的判断和控制窑内的烧成带温度:直接影响到熟料的产质量、熟料的热耗和耐火材料的长期安全运转,掌握好烧成温度,稳定热工制度是窑系统工艺操作的主要任务之一,根据生产实践表明和理论分析,烧成带温度的判断和控制主要通过窑头火焰、窑尾氧化氮(NoX)浓度、窑电流三个参数变化来判断,通过调整喂煤、喂料、窑速度等实现控制的C1、窑电流(对烧成温度反映权值为50%)由于燃烧温度较
15、高的熟料,被窑壁带起得较高,因而其传动电流较燃烧差的熟料为高。故此结合窑头火焰温度的测量和废气中NOx浓度等参数,可对烧成带物料燃烧情况进行综合判断。但是由于窑内掉窑皮以及喂料量变化、入窑生料成份波动等原因亦会影响窑转动电流的测量值,结合生产实践对窑转动电流变化的原因总结为:在某一操作状态下窑电流逐渐上升,可能原因有:窑内燃烧温度平缓升高,窑况良好,有利于提高熟料燃烧质量。但操作中应防止物料过烧,把f-CaO控制在合理范围之内,不仅保护耐火材料又降低系统热耗。操作中调节控制如:略降低分解炉出口温度的控制或减少窑头用煤量等。生料喂料量与窑速未同步操作或调整。窑速设定控制过慢,或调整生料喂料量时窑速控制未作相应调整,使窑中物料填充率加大,导致负荷过大。熟料燃烧过程中,烧成带温度及NoX浓度变化不大,而窑电流上升,可判断为大量窑皮跨落,使窑转动产生偏心力矩,其电流上升。熟料燃烧过程中:烧成带温度及NoX浓度大幅度下降,可判断为窑中后圈垮落,生料前移至烧成带,电流上升。生料成份发生波动,石灰饱和系数上升,物料易烧性下降,被迫提高窑内燃烧温度,导致液相增加,物料被窑壁带起的高度增加,窑电流上升。当在某一工艺操作状态下窑电流下降原因有:窑内燃烧温度较低,熟料被窑壁带起得较低,窑况较差,不利于提高熟料的质量,操作应做相应参数调整。如略提高分解炉出口温度,增