新型干法窑的安全操作

新型干法窑的安全操作新型干法窑工艺先进，自动化程度高，但安全操作相对于其它窑型要复杂。常见操作安全事故主要有以下方面。１、窑罩正压的原因分析及其处理窑罩正压会出现高温气体从窑罩喷出的现象，结果把窑头工业电视摄像机、烧成带比色高温计等设备烧坏；严重时甚至烫伤窑头工作人员。造成窑罩正压的原因一般有：(1)窑排风机或冷却机排风机挡板失控关闭；(2)窑内窜料，热工制度严重不稳，造成冷却机废气温度急剧上升，废气量大增；(3)窑内结圈、垮圈，预热器塌料，冷却机废气管道破损、冷却风机用风量过大等等。一旦出现窑罩正压，应及时加大冷却机排风机挡板开度，若中控室打不开应去现场手动打开；适当降低冷却机后几室的冷却风量，相应处理窑系统的热工制度不正常。正压严重时，还可考虑增大窑排风机风量及暂停冷却机后几室的冷却风机。为了有效预防窑罩正压及稳定其压力，可设有联锁保护及自控回路装置。联锁保护是当窑排风机或冷却机排风机因故跳停时，冷却机除一、二、三室风机运行外，其余几室风机均联锁停机。自控回路则是通过检测窑罩压力，自动调节冷却机排风机挡板开度，使窑罩保持微负压状态。２、红窑原因分析及其处理红窑时如不及时处理或处理不当，会使窑筒体变形，窑卸料口及轮带处变形尤为明显，且这种变形很难复原。导致红窑的因素很多，有原、燃料、耐火砖、机械、窑燃烧器火焰以及操作诸方面。从操作方面来分析,红窑的原因主要是窑内温度。除通过稳定运转，挂好窑皮等措施来避免红窑外，还应注意以下几个问题：(1)生料易烧性发生变化。生料从难烧变得易烧，窑内温度及窑电流均会上升，此时若维持原燃料量，高温持续时间一长,就会红窑。燃料热值的增大同样会出现上述情况。这时应减少窑头燃料用量，使窑内温度逐步恢复到正常状态。(2)生料难烧。为了控制熟料中f-CaO的含量，保证熟料质量，操作员不得不增加窑头燃料用量。这样窑电流和窑尾温度均会升高，窑若长时间在这种状况下运行，会烧垮窑皮而产生红窑现象。为此一方面在操作上应适当减少生料喂入量，并相应减少生料喂入量，并相应减少燃料用量及降低窑速；另一方面，化验室应调整生料成份,将生料各率值控制在适当范围内。(3)SP状态下运行。据笔者统计，某厂SP窑运行而导致的红窑次数占红窑总次数的72％。这是因为：一方面SP窑运行时，分解炉处于停止状态，窑内热负荷增大，而通风却相对减少。这样，燃烧器火焰相应变粗，故容易引起局部高温而产生红窑；另一方面，SP窑运行时，预热器入窑物料温度在800℃左右就足够了，而有的操作员仍将温度控制在850-870℃(NSP窑运行时要求的温度），因此由于窑头燃料用量过多而产生红窑。由此可见，对于NSP窑来说，尽可能避免SP窑运行是很有必要的。(4)火焰发散。火焰发散除了与燃烧器设计和适应因素有关外，还与实际生产中因熔融熟料堵塞燃烧器喷嘴及通道，或燃烧器头部变形等因素有关。火焰发散变粗，会冲刷窑衬，引起窑内局部高温而产生红窑。对此应经常清扫堆积物；开机前应调整好燃烧器的伸入长度、窑截面位置及水平角度；在运行中应及时调整内、外流圈挡板开度，保证火焰形状，避免火焰发散。(5)操作上判断失误。当窑处于不正常状态时，各种检测仪表可能会出现判断失误而产生红窑。例如：中央控制室显示烧成带温变高，窑电流低，操作员据此将判断窑内无异常。但现场看火发现窑内实际上出现了烧流（烧流时窑电流偏低），应立即熄火降温才能避免红窑。因此，新型干法生产线窑系统的生产操作，辅以一定的人工看火是必要的。(6)轮带处筒体红窑不易被发现。由于轮带的特殊位置，其红窑次数较之其它位置要多，但由于窑筒体温度扫描仪检测不到该处温度，所以巡检人员应经常注意观察轮带内窑筒体状况，并及时向窑操作员报告，以便采取相应的措施。现所有工厂均有利用计算机辅助监视窑筒体温度。当温度超限时，监视器及时发出报警，提醒操作员窑筒体某处温度异常应引起注意。另外，有些工厂还利用计算机根据窑筒体温度可在CRT上显示模拟窑皮。红窑的应急处理一般分两种情况，即：(1)有砖红窑，即窑筒体微红且面积小，耐火砖未掉。对于这类红窑一般采取减少窑头用煤量，适当降低烧成带温度，同时适当增加分解炉用煤，对窑燃烧器火焰形状及火点位置亦可做适当调整。另外，还需采用轴流风机对红窑部位进行降温。(2)掉砖红窑，对于这类红窑应立即采取紧急熄火停窑措施。大面积掉砖红窑时，窑速不宜过快，以防耐火砖前移。３、不完全燃烧原因分析及其处理不完全燃烧危害极大，且随不完全燃烧程度增大而增大。不完全燃烧产生的CO及碳粒等可燃物质，被气流携带至预热器系统及废气处理系统内沉积、燃烧，由此引起预热器系统高温，产生结皮及堵塞。同时会导致窑排风机入口温度高而使叶片变形、结皮和振动加剧等。严重的不完全燃烧产生的可燃物质会在窑尾袋收尘器内沉积，当达到一定程度时就会燃烧甚至爆炸。不完全燃烧产生的原因有：氧不足，燃烧温度低以及燃料与氧的混合不充分等。在实际生产中由于窑系统状态不同。不完全燃烧产生的部位及原因也就不同，而这些均与预热器出口氧气含量的大小关系密切。现以预热器出口氧含量的大小分三种情况分析不完全燃烧的产生原因及处理对策。(1)氧气浓度高（>5％）。燃料用量少，窑内通风量相对较大，则过剩空气量较大，C1筒出口氧气浓度较高。由此产生的不完全燃烧常发生在窑点火到投料这段时间内，其生产的主要原因是窑内壁温度低；一次风量及内外流风调整不当；改变燃料量时风量未作相应调整；过早撤油及煤油混烧；窑头负压过大等。因此在这段时间内应注意以下几个问题：油点火时窑罩保持微负压；升温3-4h后，窑内壁温度上升，尾温达350℃时开始油煤混烧；升温初期，一次风量和送煤风量不宜过大，挡板开度分别为10％和30％就可以了，但内流风应加强，挡板开度一般在50％左右；升温过程中随加煤量的增大，一次风量外流风和送煤风量应同时增大，相应地减少内流风挡板开度；助燃油应在投料后，熟料进入冷却机，二次风温已上升至750℃以上时才能撤去。值得提出的是用柴油助燃是升温期间防止煤粉不完全燃烧的关键（光用煤粉燃烧稳定性不好，燃料量的控制性也差），一、二次风的配合是防止煤粉不完全燃烧的保证。(2)氧气浓度低（<3％）。氧气浓度低产生的CO高，显然这是氧不足造成的。这种情况产生的不完全燃烧多发生在投分解炉的加煤操作过程中。主要原因有：①由于分解炉的投入，分解炉燃料量增加幅度大，而这时分解炉内的通风量却没有及时跟上（即窑排风机和三次风挡板开度没有跟上），造成过剩空气系数过小而产生不完全燃烧。②由于分解炉喂煤秤称量过小，而实际喂煤量大于称量值,导致煤加入过多，而产生不完全燃烧。③由于预热器出口气体分析仪出现故障，指示氧气偏高，而实际氧气含量在3％以下。缺乏经验的操作员仍进行加煤，导致煤加入过多而产生不完全燃烧。④投分解炉后由于预热器出口温度高，操作员打开预热器顶部的冷风挡板（一般投料后该挡板应关闭），使预热器出口吸入空气，故检测时氧气浓度增大，而实际上由于加入冷风，窑系统通风减小，氧不足，形成不完全燃烧。氧气浓度低导致的不完全燃烧产生的可燃物质最多，因而其危险性也就最大。针对上述原因，应从以下方面进行预防：⑤经常检查和校正计量秤及分析仪，以保证其准确性和可控性。⑥投料后一般不要打开预热器顶部冷风挡板，如果因故需打开，则必须相应地增加排风量，以保证窑系统通风。⑦投分解炉时应保证炉内有足够的温度，以使煤粉着火燃烧。⑧加煤量应与排风量平衡。风、煤量的平衡和稳定是防止氧不足产生CO高的关键。(3)氧气浓度正常（3％-5％）。预热器出口氧气浓度正常时出现的不完全燃烧多发生在投分解炉后的负荷稳定阶段。其原因主要有喂煤量波动、煤质的波动、窑炉通风不协调等。窑炉喂煤量不稳定，多为煤粉不是被连续稳定地喂入窑炉内，而是一股一股地投入所致。煤质波动,包括煤粉的发热量、灰分、挥发分、水分和细度等方面的波动。窑炉通风不协调，多为三次风挡板及窑尾烟室闸板调整不合理以及系统不稳定，影响窑炉通风（如窑内结圈、跑生料及预热器系统塌料等均抑制窑内通风）所致。对于这种情况下出现的不完全燃烧，笔者认为，应采取稳定系统运转，及时处理窑内不正常状况以及调整三次风挡板及窑尾烟室挡板开度来协调窑炉通风等措施。此外应加强计量系统和煤粉输送系统的管理。4、停机中的安全问题人们往往认为停机过程中不会出现安全问题，其实不然。停机时应特别注意以下几个问题：(1)要防止停机过程中出现的系