5000t／d 熟料生产线 TDF 炉缺陷浅析.doc

熟料生产线 炉缺陷浅析2008-5-14作者: 作者：方仕鹏 安徽池州海螺水泥股份有限公司 我公司有 条 熟料生产线， 是由天津水泥设计研究院设计的， 于 年投产。因为各方面原因， 运行效果不很理想， 尤其窑系统波动较大， 我们利用检修机会多次对系统改造， 取得了一定成绩， 在此作一总结。 系统存在的问题）窑尾烟室不时有正压喷灰现象， 严重时烟室密封处漏红料。） 预热器系统阻力高， 负压波动较大， 分解炉出口温度很不稳定。在产量达到 时， 预热器出口压力达到 ， 压阻不定期出现 的波动， 锥部压力波动最为明显。） 出口温度（ 一般在 ） 比分解炉出口温度（ 一般控制在 ） 要高 ， 表明煤粉存在后燃现象。伴随系统压力波动， 预热器出口不时出现 （）， 严重时造成窑尾电除尘器跳停。） 窑头罩负压难以控制， 窑头废气温度长期在左右， 危害窑头排风机的安全运行。）熟料质量不稳定， 黄心料难以消除， 极易超标。通过综合分析， 认为该分解炉设计有一定缺陷，炉内流场不合理， 预热器系统塌料， 造成上述现象。 问题分析 分解炉流场分析 分解炉是在 炉基础上改造的， 带有双缩口， 锥部近壁区轴向风速的分布规律为纯喷腾流， 表现为近壁区的回流区和涡流区（如图 所示）。回流会造成物料的大量返混， 对物料的分散和均布产生不良影响， 恶化燃烧与分解反应的环境。两股三次风入炉后， 炉内气流运动相当于水平方向流与垂直喷腾流的简单迭加， 两者间相互干扰减弱， 炉内不会出现旋流，所以炉壁区域风速极低。 物料入炉后， 大部分物料会贴壁运动， 存在明显的中稀边浓现象， 物料在炉内均布性欠佳。边壁区风速低， 物料浓度高， 容易塌料； 而炉内中心区轴向风速很大， 径向和切向风速很低， 进入中心区的物料难以向壁面迁移， 很快被中心气流携出。物料在炉内停留时间很短， 返混基本只出现在底部锥体部分， 在中部缩口上方基本没有物料返落现象。气体和物料停留时间过短， 燃烧与反应环境不理想， 容易产生不完全燃烧现象。根据设计资料， 该分解炉规格为 ， 有效容积为 ， 生料在炉内停留时间仅 ， 比其他类型分解炉低得多， 难以满足生料分解和煤粉完全燃烧的要求。炉双缩口的作用， 尤其是中部缩口对改善物料分布效果不明显， 锥部返混物料完全依赖于缩口处的喷腾风速带起。根据理论计算， 窑尾缩口处风速应达到 。实际上受分解炉物料返混和三次风的影响， 抑制了窑内通风， 缩口风速达不到 。锥部的高浓度返混物料因无法被完全带起， 会不定期的产生塌料现象。 窑系统异常现象分析炉内塌料导致大量未分解的生料进入窑内， 在窑尾分解产生大量的 ， 恶化窑的煅烧， 所以烧出的熟料质量很差， 窑产量很低， 并且窑头容易窜生料。这种结粒不均的熟料进入篦冷机后， 冷却效果很差， 导致二次风温很低， 窑头废气温度反而很高， 无疑增加了窑头排风机的负荷， 即便风机满负荷运行， 窑头罩还是经常有正压现象。分解炉设计阻力为 ，但在实际运行中， 受锥部物料返混塌料和三次风的影响， 对窑内通风阻滞作用较明显， 系统阻力增高， 炉出口负压一般达到 。据了解， 这种窑系统阻力普遍偏高， 产量达到 时， 预热器出口压损会达到，这是其分解炉的结构所决定的。在塌料现象发生时， 窑尾出现正压， 甚至倒红料， 烧坏窑尾密封石墨块。我公司 号窑曾发生一次严重塌料， 内窑电流从正常的 下降到 左右， 生料粉将窑头电除尘器拉链机压死， 被迫止料烘窑。窑尾出现的大量 ， 还导致窑内通风受抑制，造成入窑二次风的风量减少， 窑头火焰外逼， 导致黄心料的出现。窑尾温度一般不高， 在 左右， 也是炉内塌料和窑尾物料发生分解反应大量吸热的反证。同时因为物料入炉后， 边壁区大量物料返混易塌料， 中心区物料很快被气流携带走， 所以发生碳酸盐分解反应的物料量变化大， 需要的热量不稳定， 分解炉出口温度波动很大， 难以稳定。进而导致未分解的物料入窑， 窑工况紊乱。窑尾密封采用石墨块式密封， 漏风现象极其严重。根据一、二线现场实际标定数据， 窑尾烟室处氧含量高达 ， 完全由窑尾大量漏风造成， 必须进行彻底改造（如采用气缸压紧式密封）， 窑尾氧含量能达到正常的 。有的公司在窑运行一段时间后， 分解炉下部缩口浇注料磨损导致内径增大， 风速更低， 塌料现象日益严重， 几乎无法维持正常生产。据了解， 有的厂为保证出窑熟料质量， 将分解炉出口温度控制很高， 达到甚至 以上， 熟料质量会有所好转。但这样不能解决分解炉的物料返混塌料问题， 反而造成系统严重结皮， 旋风筒极容易堵料， 得不偿失。 解决方法将 炉和 炉作个比较： 炉上撒料箱位于三次风入口上方， 而 炉上 下料处设有 个撒料箱（ 见图 ）， 其中低位撒料箱 位置不尽合理，高点撒料箱 也仅有部分处于三次风上方， 物料入炉后在涡流作用下塌料。笔者了解到部分厂为解决分解炉的塌料问题， 主要采取缩小窑尾缩口直径和关小三次风挡板的方法。其目的是提高分解炉锥部喷腾风速， 强行将返混物料带起， 避免塌料。缩小窑尾缩口直径或大幅关小三次风挡板后， 窑工况会有所好转， 产量一般维持在， 系统压损达到 ， 熟料烧成工序电耗基本在 。而采用其他形式分解炉的同规格窑， 产量能达到 ， 烧成工序电耗较优， 一般在 。要根本上解决塌料问题， 还是从分解炉结构上着手。我们经过多次试验， 将 撒料箱移到三次风入口上方， 两撒料箱上下布置或并作一个撒料箱， 这样物料入炉后能很快分散并被三次风携带上升， 不会到锥部返混进而塌料。我公司 号窑将撒料箱移位后， 彻底解决了塌料现象， 系统运行稳定， 熟料 控制在 以下， 质量合格率保持在 以上。我们准