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:回转窑运行中存在问题及应对措施

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由于某厂煅烧烟煤需外购,无疑增加了投资费用,为了降低生产成本,该厂考虑采用本地无烟煤煅烧方式。由于无烟煤在该厂回转窑应用上存在诸多不适应性,该厂后期又进行了一系列的改进措施,使得回转窑运行稳定畅通。

回转窑

一、试生产中存在的问题

在试生产过程中发现系统存在如下一些问题:

1、时常有未燃烬的煤粉经分解炉、上升烟道、预热器C?筒进入窑内,在物料表层生成“蓝火焰”,表明煤粉的不完全燃烧现象较为严重。

2、C?筒进出口温度“倒挂”,窑尾上升烟道温度偏高(达1100℃),上升烟道、C?、C?甚至C?筒的物料发黏,时有结皮现象,极易使空间狭窄的烟道发生堵塞,导致窑系统通风不畅、热工制度紊乱、预热器下料困难,影响烧成系统的正常运行。

3、冷却机一段篦床固定风管与活动充气梁间的挠性活动金属连接软管存在抗疲劳强度不足、易破裂漏风的缺陷,导致充气梁内的冷却空气压力不足、一段篦床的供风无法调节,熟料存在“红河”及“黑洞”现象,篦床容易下漏细粉料。

4、煤粉燃烧器的煤风入口处材质不耐磨,煤风管外壁及内风管壁被磨穿,导致外壁冒煤及煤粉窜入内风管磨蚀旋流器,燃烧器工作效率下降。

回转窑

二、改进措施

1、分解炉及窑尾上升烟道容积的扩展

根据无烟煤固定碳含量高、挥发分含量底、燃烬时间长的特点,为延长煤粉在炉内的停留时间,提高煤粉的燃烬率,公司在前一次改造的基础上,将分解炉再次加高9m,增加分解炉容积104.23m3。加上第一次的技改,两次共增加炉容138.97m3。并将炉底喷口直径缩小10cm,提高了三次风入炉速度,增强了喷腾效应,减少了分解炉“塌料”的机会。在此基础上,对窑尾上升烟道实施了适度扩径,增加烟道容积45.74m3,使烟道成为系统的“二次燃烧室”。由于此燃烧室的设置,炉气中未燃烬的固定碳颗??梢越柚の惭唐母呶?,在“二次燃烧室”中进一步燃烧。同时,可以将C?筒20%~30%的生料通过分料阀喂入“二次燃烧室”,降低分入分解炉的生料比例,使炉内生料吸热减少,燃烧温度提高,改变了上升烟道因管道窄、气体温度高易结皮的状况,保证了回转窑及分解炉通风的稳定,使入窑生料CaCO?分解率稳定在85%~90%,分解炉改造前后的结构见图1。

分解炉改造前后结构图

2、增大炉底煤粉燃烧空间

在以化学燃烧为主的分解炉内,煤粉初始着火的空间气氛非常重要。为了使煤粉入炉后能快速引燃,改造中将炉内撒料台上移200mm,使其靠近撒料口。这样,既增大了撒料面,增强了撒料均匀性,又增大了炉底煤粉的燃烧空间。同时,将喷煤管从炉下锥体中部水平双向对喷改为向下倾斜15°双向喷向炉底颈部。锥部增大的燃烧空间,可延长煤粉燃烧的滞留时间,喷入的煤粉与以30m/s速度喷腾入炉的高温三次风发生强烈混合,并产生涡流效应,迅速燃烧放热,提高了撒料点的起始温度,促进了煤粉的燃烧和生料CaCO?的分解。炉底改造前后的结构见图2。

炉底改造前后的结构图

3、冷却机的改进

采用可挠伸偏转装置,更换冷却机一段篦床下固定风管和活动充气纵梁间的六根挠性活动金属连接软管,更换后效果良好,保证了一段篦床不同区域的供风和风量。同时还在篦下增设了密封隔室,在第一室增设了1台高压风机,增强了对篦床的密封,有效地解决了红热熟料细粉渗透到篦下的问题。对存在质量问题的冷却机部件,改造中也逐一采取了措施或更换。经过整改后,冷却机的运转效率提高,满足了厚料层、小风量的操作要求,消除了篦床上熟料存在的“红河”及“黑洞”现象,有效地保证了二次及三次风的供应。

冷却机

4、煤粉燃烧器易磨损部位的处理

通过在煤粉燃烧器的易磨损部位煤风入口处增设耐磨?;げ?,有效地增强了该处的耐磨能力,保证了煤粉燃烧器的高效运行。

上述改进之后,回转窑煅烧系统趋于稳定正常,无烟煤在该回转窑中得到了较好的应用,生产成本显著降低。由于充分利用了当地的无烟煤资源,也促进了本地相关产业的发展。

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