苑明華 趙 建 周建銘 王玉榮 譚長明
南京西普水泥工程集團有限公司(211100)
昆鋼易門大椿樹2 000 t/d熟料水泥生產線自2008年投產以來,生產線運行狀況一直不太理想,存在著設備故障率高、運轉率低、產量低、熟料質量不佳及能耗高等問題。為此昆鋼建材集團委托我司對生產線進行技改,其中窯尾系統就屬于本次技改內容之一,通過對系統的改造,提高入窯生料分解率,降低系統的阻力,增加燃料的停留時間,提高煤粉的燃盡率,為使用劣質燃料提供良好的條件。2012年10月12日點火投產,并順利達標達產,超過了改造的預期目標。
1)窯尾系統各級撒料箱都沒有安裝撒料板,各級生料分散效果差,氣體與生料粉的熱交換差,預熱器的功能無法完全發揮。
2)窯尾系統中部分撒料箱距離旋風筒筒頂距離較短,易產生竄料的情況。
3)采用RSP分解爐,屬于半離線形式,為分解爐本身的缺點,在投料低溫過程中,分解爐溫度容易出現溫度倒掛,煤粉后燃燒等情況。
4)煙室與窯尾系統不匹配,窯尾煙室斷面偏小,風速過高,嚴重影響物料入窯的順暢,造成部分已分解的物料被窯尾廢氣再次帶回到分解爐內,形成二次循環。
根據提高產量的要求,對窯尾系統參數進行了復核。當窯尾系統產量達到2 500 t/d時,旋風筒截面風速和各級風管的風速及分解爐的風速均在正常設計范圍內,只需進行局部改造。
原分解爐型式為RSP爐,嚴重制約系統產量的提高及穩定,當喂料量增加到一定量時,系統產生頻繁塌料,解決方案為取消原預燃室,保留原MC爐,拆除MC爐錐體并更換為帶旋流的錐體,更換已燒損嚴重的錐體上部一段筒體,將MC爐改造為噴旋結合的在線管道分解爐。
該分解爐結構簡單,不僅提高氣流湍流度,而且強化氣固換熱條件,使物料和煤粉在爐內的停留時間延長,以滿足劣質燃料的燃燒及促進活性比較差的物料分解過程的完成。燃燒氣體來自窯頭罩的新鮮空氣,故含氧量高,有利于爐內燃料的燃燒和物料分解。設計中采用二點喂煤,使煤粉入爐后與高溫氣體充分混合。煤粉易著火,使分解爐更易操作。采用高濃度煤粉燃燒器,該分解爐具有產生低NOX濃度的優點,經檢測與三通道燃燒器相比,NOX濃度可降低8%~10%。
對原三次風管的進口段進行改造,將原進入預燃室改為直接進入分解爐錐體下部,其他部分保持不變。
在原預熱器各級撒料箱內增加撒料板并調整撒料箱的位置,防止下料管下行的物料進入風管時的向下沖料,更好提高物料的飛濺、分散性能,提高氣體和物料的換熱效率。
更換原煙室,擴大煙室進入回轉窯的截面,降低截面風速,提高物料入窯的順暢性。更換原煙室與MC爐之間的膨脹節,確保分解爐有一定的噴騰速度。
將原預燃室上部的下料位置(即C4下料管)移至分解爐本體下部。對C4下料管入分解爐處設置撒料平臺,有助于物料的分散效果,降低塌料發生的機率。
在C4旋風筒下部增加膨脹倉,C4旋風筒和C5旋風筒的進口進行擴大,提高旋風筒的分離效率和降低旋風筒的阻力。
2012年8月12日停窯開始實施改造,2012年10月12日回轉窯順利點火,2012年10月14日一次性投料成功并正式出熟料。窯尾系統改造后熟料產量2 500 t/d(比改造前1 600 t/d提高了56.3%)、熟料熱耗為744 kcal/kg·cl(比改造前降低了189 kcal/kg·cl),C1 旋風筒出口負壓為 4 500 Pa 左右,C1出口溫度由原來的370℃降低到為320℃左右,達到了技改的要求,為昆鋼易門大椿樹2 000 t/d熟料水泥生產線的正常運行提供了有力的保障。
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