RSP型分解爐系統(tǒng)塌料問題探討

　　我公司現(xiàn)有兩條2300t/d的預(yù)分解窯系統(tǒng)是上世紀(jì)80年代天津院設(shè)計的。初始設(shè)計產(chǎn)量為2000t/d，燒成系統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯規(guī)格準(zhǔn)4m×60m，帶四級旋風(fēng)預(yù)熱器和RSP型分解爐。2000年開始先后將兩條線改造成2300t/d生產(chǎn)線，生產(chǎn)情況良好。但從2006年開始2號窯頻繁出現(xiàn)系統(tǒng)塌料，嚴重制約了生產(chǎn)的正常進行。通過查找原因、采取措施，2號窯自2007年初檢修完投料后，分解爐塌料問題已基本解決。

　　1 塌料現(xiàn)象
　　2006年1月18號中修點火后，2號窯連續(xù)幾個月在煙室入分解爐出口處出現(xiàn)塌料現(xiàn)象。

　?。?）不定時的大塌料。沒有規(guī)律性，塌料量較多，塌料時會導(dǎo)致窯尾煙室及分解爐出口負壓突然大幅度升高。系統(tǒng)溫控紊亂，調(diào)節(jié)喂煤量無濟于事。每次持續(xù)時間在2～5min不等，塌料量約2～3t。塌料時生料會直沖窯頭。窯頭沖料使窯內(nèi)排風(fēng)受阻，燃燒器回火；回火時整個窯前火焰彌漫，充滿窯頭罩。嚴重時火焰會沖出窯門，造成設(shè)備和人員傷害。

　　（2）有規(guī)律經(jīng)常性塌料。導(dǎo)致分解爐內(nèi)煤粉不能完全燃燒，在出分解爐出口入C4級預(yù)熱器管道內(nèi)繼續(xù)燃燒，分解爐出口溫度和C4級筒入口溫度倒掛。煤粉的不完全燃燒，導(dǎo)致分解爐喂煤量增加。煤粉卷入C4級筒，C4級筒下料管物料溫度高達750～850℃。造成窯尾煙室經(jīng)常積料結(jié)皮。未燃盡煤粉混同生料落人窯尾，造成窯尾煤粉灰周期性富集，在窯尾大齒輪前后，與生料粘結(jié)成圈。結(jié)圈頻率高時，一天甚至一個班就會造成結(jié)圈。其長度有時甚至能達到2m~4m。結(jié)圈處筒體溫度在60~90℃之間。

　?。?）持續(xù)不斷地輕微塌料。導(dǎo)致窯尾煙室負壓、分解爐出口負壓連續(xù)不斷地波動。雖然分解爐出口溫度及C4級筒下料管料溫顯示正常，但檢測人窯物料分解率出現(xiàn)倒掛現(xiàn)象（取樣點分別在C4級筒下料管及窯尾斜坡）（見表1），窯前仍然經(jīng)常竄料燒生。窯內(nèi)還原氣氛濃，出窯熟料幾乎全是黃心料，熟料結(jié)粒粗大，fCaO一直偏高不下。

表1 不同投料量入窯物料分解率對比

　　2 塌料原因
　　2.1預(yù)熱及分解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)缺陷
　?。?）煙室縮口、斜煙道的尺寸過大。1號窯原縮口尺寸為1.5m×1.5m，斜煙道尺寸為4m×2.6m，尺寸過大造成風(fēng)速過低而引起塌料。

　?。?）各級旋風(fēng)筒入口處有平臺構(gòu)造及分解爐連接風(fēng)管進C4旋風(fēng)筒處有最長距離為4.5m的水平管段。很易沉積物料，當(dāng)積到一定量時，成股落入旋風(fēng)筒，此處再重新積料，如此循環(huán)。落入旋風(fēng)筒的成股料會逐級短路下落，產(chǎn)生塌料。

　?。?）C3級、C4級旋風(fēng)筒掛板多數(shù)已損壞，幾次檢修又沒有及時恢復(fù)，造成C3級、C4級筒分離效率偏小，內(nèi)循環(huán)物料過大，引起循環(huán)富集，帶來周期性塌料。

　　2.2 設(shè)備制造質(zhì)量及使用過程造成隱患
　　（1）喂料系統(tǒng)。指令不能及時跟蹤或波動過大。這是由于喂料核子秤失靈及均化庫庫側(cè)閥卡異物造成中間倉倉重失控等原因造成的，當(dāng)喂料過多超出設(shè)定值時，極易造成系統(tǒng)塌料。

　?。?）喂煤系統(tǒng)。存在波動較大，跑煤、斷煤現(xiàn)象。特別是分解爐喂煤系統(tǒng)，波動現(xiàn)象更為嚴重，最大波動范圍甚至達到±1～2t/h，當(dāng)喂煤長時間下限波動時，沒有及時調(diào)整，會造成系統(tǒng)溫度過低導(dǎo)致塌料。

　?。?）撒料裝置。本系統(tǒng)在C3級筒下料管入分解爐SC室處設(shè)有撒料裝置，每處各有四根撒料棒。生產(chǎn)中對撒料裝置的重要性認識不夠，撒料棒磨損后未能及時恢復(fù)，造成不能有效分散從C3級旋風(fēng)筒下來的成股物料，當(dāng)分解爐風(fēng)速稍低時，就有可能托不住而下沖成料股，使之直接沖入窯內(nèi)，造成塌料。

　?。?）鎖風(fēng)閥。C3級筒、C4級筒鎖風(fēng)閥閃動不靈活，鎖風(fēng)效果較差，在旋風(fēng)筒間產(chǎn)生內(nèi)漏風(fēng)現(xiàn)象，使旋風(fēng)筒分離效率下降，一部分物料隨氣流進入上一級旋風(fēng)筒，一部分在旋風(fēng)簡內(nèi)循環(huán)積聚，積到一定量時，成股卸出旋風(fēng)筒，致使下面各級旋風(fēng)筒及風(fēng)管不能很好分散，導(dǎo)致系統(tǒng)塌料。

　?。?）三次風(fēng)閥。正常生產(chǎn)時三次風(fēng)閥開度是可以調(diào)整的，若三次風(fēng)用量過大就會造成窯尾煙室縮口風(fēng)量減少，風(fēng)速降低，不能將物料全部由混合室?guī)隒4級筒，從而造成塌料。表2列出了三次風(fēng)閥開度與系統(tǒng)壓力的簡單對應(yīng)關(guān)系。

表2 三次風(fēng)閥開度與系統(tǒng)壓力關(guān)系

　　2.3 窯尾余熱發(fā)電系統(tǒng)的影響
　　本系統(tǒng)在C1級旋風(fēng)筒和高溫風(fēng)機之間設(shè)有利用余熱發(fā)電的SP1爐，SP1爐本身帶有吹灰系統(tǒng)，每兩小時吹灰一次，每次吹灰3~5min。爐內(nèi)掛灰嚴重，影響系統(tǒng)拉風(fēng)，當(dāng)系統(tǒng)吹灰時，窯灰落入高溫風(fēng)機，造成高溫風(fēng)機電流上升20~40A，轉(zhuǎn)速下降60~80r/min，C1級筒出口負壓（絕對值）下降300~400Pa，系統(tǒng)壓力瞬間下降，會導(dǎo)致塌料現(xiàn)象的發(fā)生。

　　2.4 操作人員技術(shù)水平限制
　　初始點火投料時，最容易發(fā)生系統(tǒng)大塌料。造成窯內(nèi)竄生料，主要是由于操作員水平限制導(dǎo)致誤操作，沒有很好地把握加料幅度及系統(tǒng)風(fēng)量調(diào)節(jié)。

　　3 解決措施
　　3.1檢修喂料、喂煤系統(tǒng)
　　利用系統(tǒng)檢修機會，對喂料系統(tǒng)庫側(cè)閥、稱重倉流量閥、核子秤及均化庫底羅茨風(fēng)機等進行檢查修復(fù)，保證喂料的穩(wěn)定性。避免計量失真，喂料不穩(wěn)、料量大小無法控制，回轉(zhuǎn)窯速與喂料量同步比例失調(diào)。檢查修復(fù)了喂煤管道、煤磨羅茨風(fēng)機及富勒泵，保證設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，穩(wěn)定喂煤。以上措施，使因設(shè)備導(dǎo)致的不定時塌料問題基本得到解決。

　　3.2改造分解爐系統(tǒng)
　　恢復(fù)撒料棒、內(nèi)筒掛板及修復(fù)各級下料管鎖風(fēng)閥，解決系統(tǒng)有規(guī)律的經(jīng)常性塌料。

　?。?）斜煙道尺寸由4m×2.6m改為3.6m×2.2m。

　?。?）煙室縮口尺寸由1.5m×1.5m改為1.35m×1.45m。

　?。?）恢復(fù)C3級下料管處撒料裝置，保證物料分散均勻，避免成股下沖。

　?。?）恢復(fù)C3級、C4級內(nèi)筒掛板，提高分離效率，避免旋風(fēng)筒內(nèi)物料富集。

　?。?）對各級翻板閥逐一進行排查處理，保證各級翻板閥翻動靈活。C3、C4級筒翻板閥的閥板由于高溫膨脹摩擦內(nèi)襯，閃動不靈活，作了及時處理。

　?。?）在分解爐入C4級筒平管道處增設(shè)空氣炮并加開捅料孔，及時清理平管道處積灰。

　　3.3加強窯內(nèi)通風(fēng)
　　為確保窯內(nèi)通風(fēng)與三次風(fēng)恰當(dāng)匹配，保證窯內(nèi)合理通風(fēng)，操作中注意隨時調(diào)節(jié)三次風(fēng)閥位，選取最佳平衡點，杜絕了持續(xù)塌料的繼續(xù)發(fā)生。

　　3.4 SP1爐維護
　　清理、密封SP1爐，更換高溫風(fēng)機葉輪，SP1爐吹灰由2h一次改為1h一次。通過以上措施加大系統(tǒng)拉風(fēng)量，減少SP1爐對分解爐系統(tǒng)造成的壓力損失（見表3）。

表3 檢修前后系統(tǒng)壓力變化

　　3.5加強操作管理
　　分解爐規(guī)律性塌料前，C3級翻板閥即大幅度動作。進一步觀察發(fā)現(xiàn)，塌料主要是因C3級筒內(nèi)沖下的大股料造成。這些大料的產(chǎn)生，主要是翻板閥內(nèi)漏竄風(fēng)、動作不靈，操作中拉風(fēng)大、投料少，物料在筒內(nèi)逐漸堆積形成。隨之調(diào)整操作，采取保持窯系統(tǒng)適度拉風(fēng)、加大喂料、排風(fēng)隨喂料同步調(diào)節(jié)的操作方法，解決了正常生產(chǎn)中的規(guī)律性塌料問題。

　　初始點火投料時應(yīng)盡快跳過低產(chǎn)量的塌料危險區(qū)。預(yù)分解窯約60%的燃料量在分解爐內(nèi)燃燒。一般人窯生料溫度可達830～850℃，分解率達90%以上。這就為快轉(zhuǎn)窯、薄料層、較長火焰煅燒熟料創(chuàng)造有利條件。因此，在窯皮較完整的情況下，窯開始喂料的起點值應(yīng)該比較高，一般不低于設(shè)計產(chǎn)量的60%。以后逐步增加喂料量，但應(yīng)盡量避免拖延低喂料量的運行時間。在喂料量逐漸增加的階段，關(guān)鍵要掌握好風(fēng)、煤、料和窯速之間的關(guān)系。操作步驟應(yīng)該是先提風(fēng)后加煤，先提窯速再加料。初期加料幅度可適當(dāng)大些，喂料量達80%以后適當(dāng)減緩。在窯皮正常的情況下，從開始喂料到最高產(chǎn)量，一般都能在1h以內(nèi)完成。

　　4 預(yù)防措施
　?。?）確保煤粉質(zhì)量，細度<10%，水分<2%，防止水分過大，細度跑粗。合理使用熱風(fēng)，控制原煤水分及灰分，確保煤粉質(zhì)量穩(wěn)定，防止未燃盡的煤粉落入窯尾煙室下料斜坡及管道水平處粘結(jié)。

　?。?）窯系統(tǒng)正常，特別是高溫風(fēng)機，嚴禁跳閘、斷電等突然事故的發(fā)生，避免預(yù)熱器管道積料結(jié)堵。

　?。?）及時清理窯尾下料斜坡。用高壓水槍清理煙室斜坡，防止結(jié)堵，影響通風(fēng)，造成分解爐縮口處風(fēng)力不足。

　?。?）停窯檢修時打開清理管道水平處積灰，但在正常生產(chǎn)時要保持密封，不能打開，防止冷風(fēng)直接進入導(dǎo)致系統(tǒng)風(fēng)短路，造成人為塌料。

來源：中國水泥