【水泥人網(wǎng)】1前言
四川JG水泥有限公司2500t/d新型干法預分解窯生產(chǎn)線燒成系統(tǒng)主要由五級單列旋風預熱器、CDC 型分解爐、Φ4m×60m 回轉(zhuǎn)窯，三代充氣梁篦式冷卻機組成。自投產(chǎn)以來，熱工制度較為穩(wěn)定，但存在熟料燒成能耗偏高的問題。為了找到出現(xiàn)能耗高的原因和改進方向，四川JG水泥有限公司和西南科技大學共同對該生產(chǎn)線進行了綜合的熱工標定檢測。
2熱工標定數(shù)據(jù)及分析
熱工檢測方法與數(shù)據(jù)處理按照《JC/T 733-2007水泥回轉(zhuǎn)窯熱平衡測定方法》和《GBT26281-2010水泥回轉(zhuǎn)窯熱平衡、熱效率、綜合能耗計算方法》進行。
2.1熟料產(chǎn)量及熱耗
標定期間入窯生料斗提電流122A，投料量為220 t/h，折合熟料臺時產(chǎn)量為122.2 t/h，日產(chǎn)量2933 t，已達到并超過設計能力;該生產(chǎn)線平均用煤量為18.354 t/h，折合標準煤耗119.1 kg/t。熟料單位燒成熱耗偏高，達3486.2kJ/kg，與國內(nèi)同類型同規(guī)格生產(chǎn)線的先進水平3100 kJ/kg[1]相比，差距較大。
2.2系統(tǒng)的熱損失
該生產(chǎn)線熟料形成熱占主要支出熱耗的46.75%。而要進一步降低燒成熱耗應著手降低剩余53.25%的支出熱耗。其中，預熱器出口廢氣帶走熱、系統(tǒng)表面散熱、機械不完全燃燒熱、AQC帶走熱及熟料帶走熱分別占18.39%、10.54%、5.15%、10.57%、3.63%，是影響熟料燒成熱耗的主要原因。
(1)預熱器出口廢氣帶走的熱損失占熱耗能量的17%～22%，是預分解窯熱損失中最大項目，主要由廢氣量和廢氣溫度決定。該生產(chǎn)線預熱器出口總廢氣量187970 Nm3/h，較高，單位熟料2.23 kg/kg.cl，而國內(nèi)現(xiàn)有預分解窯優(yōu)秀參數(shù)為1.96 kg/kg.cl。SCJG廠預熱器C1出口溫度294℃的，較其它廠家較低，溫度指標相對較好。系統(tǒng)漏風量0.16 kg/kg.cl，表明漏風量略高。
(2)機械不完全燃燒及熟料帶走熱分別占熱耗的5.15%和3.63%，是帶走熱的較大部分，也是降耗的最直接有效的一部分。理論上認為熟料中的燒失量為煤粉中未完全燃燒的碳，碳的熱值按照33874kj/kg計算，我廠熟料燒失量0.56%，帶出的熱量高達188kj/kg。
出篦冷機熟料溫度越高，帶走熱量越多，并且此部分熱量不可回收，既影響熟料質(zhì)量又增加熱耗。據(jù)估計，溫度下降10℃，熱耗約可降低8kj/kgcl。標定期間出冷卻機熟料溫度較高，平均為160℃，表明熟料冷卻不好。
(3)系統(tǒng)散熱以回轉(zhuǎn)窯最大，以下依次為預熱器、三次風管、分解爐、冷卻機，其中回轉(zhuǎn)窯、預熱器兩者散熱損失之和要占系統(tǒng)總散熱量的70%左右。除去二者的外表面積較大的原因外，設備的表面溫度較高也不容忽視，特別是回轉(zhuǎn)窯。標定期間回轉(zhuǎn)窯局部表面溫度高達380℃，系統(tǒng)散熱損失達384 kJ/kg.cl。
2.3預熱器系統(tǒng)與分解爐
預熱器出口負壓達5650Pa，高溫風機單位熟料拉風量2.23kg/kg cl，較高，主要原因在于系統(tǒng)燒成熱耗偏大，煤用量較大，增加了大量的煙氣。據(jù)估算，如果熱耗降低10%，煙氣量將降低約8%(考慮一定的空氣過剩系數(shù))，C1出口壓力可降低約500Pa[4]。C1出口粉塵濃度含量平均高達147Nm3/h，C1分離效率較低。C2～C3溫差較小，平均50℃，換熱效果較差，較好的換熱溫差應該在150℃左右。C5錐部負壓波動大，分解爐出口的鵝頸管可能存在積料，影響C5的工作狀況及換熱效率。
2.4窯系統(tǒng)
該生產(chǎn)線入窯二次風溫 (957℃) 與入爐三次風溫( 850℃) 都非常低。根據(jù)筒掃也可看出，窯頭窯皮偏長，達到了28m左右，導致窯內(nèi)冷卻帶偏長。窯尾部也有8m較厚的窯皮，燃燒器工作不良，外風風速慢，卷攜二次風的能力不強，與旋流風配合性較差，導致煤粉燃燒較慢，火力不集中，熟料的燒失量也達到0.4～0.7%。
2.5 篦冷機及AQC鍋爐系統(tǒng)
冷氣機冷卻效果較差。主要原因在于篦冷機風機鼓入風量不足，單位熟料鼓入空氣量2.24kg/kg.cl，較低，一般三代篦冷機單位配風量為2.5~2.8kg/kg.cl，是同類型各廠相中最小的。且篦冷機風機一段鼓入風量89059Nm3/h，二段鼓入風量123092Nm3/h一段風量遠遠滿足不了18.35t/h煤粉燃燒所需的111130Nm3/h空氣，加之AQC拉取了83171Nm3/h，425℃的高溫空氣，導致了二三次風向篦冷機二段拉取了大量的冷空氣，直接降低了二三次風溫，增加了系統(tǒng)的熱耗。在篦冷機高溫段鼓入風量不足的情況下，窯頭排風機和窯尾高溫風機也將出現(xiàn)搶風的現(xiàn)象，造成高溫風機轉(zhuǎn)速偏高，電流高(735rpm、131～135A)。
3節(jié)能降耗可行性的措施
提高二三次風溫，降低熟料出冷卻機溫度
建議增大充氣梁風機的壓頭及風量，保證一段熟料的急冷和窯爐的熱風供應。增大一段的篦下壓力，進行厚料層操作，提高二三次風溫，降低燒成熱耗。
減少不完全燃燒熱損失
應及時調(diào)整內(nèi)、外風比例，提高火焰剛度，保證熟料煅燒。此外，還應合理控制煤粉質(zhì)量指標，適當提高煤粉細度，并減少漏風、改善窯內(nèi)通風，穩(wěn)定窯內(nèi)熱工制度，使煤粉充分燃燒。
調(diào)整AQC的取風
加大了篦冷機一段風壓和風量，提高二三次風溫，降低AQC的取風溫度，適當增加AQC的拉風量。其次AQC鍋爐的阻力偏大，達到了800Pa，出口溫度偏高，達到120℃，應及時檢查鍋爐是否積灰嚴重，提高換熱效率和發(fā)電量。
提高預熱器分離和換熱效率
檢查C1內(nèi)筒高度、有無脫落等情況，找到C1旋風筒分離效率的低的原因，是當務之急。其次，C2～C3溫差較低，C5錐部負壓波動大，也是當前亟待解決的問題，建議檢查C3撒料板工作狀況，C5錐部及翻板閥有無漏風等情況。
4 結(jié)論
通過對四川JG 預分解窯系統(tǒng)現(xiàn)場熱工標定數(shù)據(jù)的分析，表明燒成系統(tǒng)主機設備運行情況正常，但與國內(nèi)同類型同規(guī)格生產(chǎn)線相比，其熟料煅燒熱耗相對較高，部分設備需更換或改造，操作參數(shù)仍有待改進，具有較大節(jié)能降耗的潛力。