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我公司現(xiàn)有兩條2300t/d的預(yù)分解窯系統(tǒng)是上世紀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。
（1）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。
（3）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
投料量（t/h）
156
150
140
C4級筒下料管分解率（%）
89.5
95.6
98.4
窯尾斜坡分解率（%）
86.7
93.7
96.5
2 塌料原因
2.1預(yù)熱及分解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)缺陷
（1）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。
（2）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。
（3）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，當喂料過多超出設(shè)定值時，極易造成系統(tǒng)塌料。
（2）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。
（3）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。
（4）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。
（5）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
三次風(fēng)閥開度（%）
窯尾壓力（Pa）
入爐三次風(fēng)壓力（Pa）
45
-135~-150
-260~-340
40
-190~-230
-360~-450
35
-290~-340
-470~-550
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。
（1）斜煙道尺寸由4m×2.6m改為3.6m×2.2m。
（2）煙室縮口尺寸由1.5m×1.5m改為1.35m×1.45m。
（3）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。
（4）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。
（5）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。
（6）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
項目
C1級出口壓力（Pa）
高溫風(fēng)機入口壓力（Pa）
壓差（Pa）
檢修前
5200
7200
2000
檢修后
5700
6900
1200
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大些，喂料量達80%以后適當減緩。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
（1）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)。
（2）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。
（3）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。
（4）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
回轉(zhuǎn)窯還原鈦精礦工程介紹：儲量豐富的鈦鐵礦己經(jīng)成為鈦工業(yè)的主要生產(chǎn)原料。但鈦鐵礦的Ti02品位較低，為適應(yīng)鈦工業(yè)的發(fā)展，必須將鈦鐵礦富集成高品位的富鈦料。近年來我們在研究鈦鐵礦回轉(zhuǎn)窯直接還原技術(shù)上取得了重大的成果。
工作原理：回轉(zhuǎn)窯直接還原法是煤基直接還原工業(yè)化生產(chǎn)的主要方法，煤基回轉(zhuǎn)窯直接還原鈦鐵礦的工藝過程是指將合格的鈦鐵礦原料、部分還原煤送至車間日用料倉，按一定的比例配料后用帶式輸送機送往窯尾加料端，經(jīng)喂料管加入窯內(nèi)。回轉(zhuǎn)窯具有2.5—3°的傾斜度，借助回轉(zhuǎn)窯的旋轉(zhuǎn)運動和傾角作用，使裝入的爐料緩慢向排料端運動。燃燒煤及部分還原煤則從窯頭排料端噴入，與定量的一次空氣進行燃燒，產(chǎn)生高溫煙氣。煙氣與爐料成逆流運動，將爐料加熱至900-1050℃，不超過1150℃，并將鈦鐵礦還原為高品位富鈦料。
性能特點：
1、窯頭噴吹發(fā)生爐煤氣 采用煤氣發(fā)生爐進行煤氣化，產(chǎn)生富含CO和H2的發(fā)生爐煤氣，將煤氣噴入窯內(nèi)，用以給還原反應(yīng)供熱和提供部分還原劑。
2、回轉(zhuǎn)窯的自動控制 回轉(zhuǎn)窯建立自動控制系統(tǒng)，可以方便快捷的對窯內(nèi)各點的溫度進行控制，保證其溫度波動小，力爭達到恒溫。
3、回轉(zhuǎn)窯熱量的高效利用 回轉(zhuǎn)窯窯襯采用耐火澆注料加隔熱澆注料的復(fù)合窯襯。
4、采用冷卻塔對物料進行冷卻
工藝流程：
鈦精礦焙燒預(yù)熱工藝流程
鈦鐵冶煉工藝流程
技術(shù)規(guī)格：
按照生產(chǎn)能力的要求，回轉(zhuǎn)窯的窯徑在1.4—3.6m,回轉(zhuǎn)窯的窯長在12—70m。
按照輸送能力選擇提升機的型號，但也要考慮到工藝過程及地理位置。
收塵器按照處理風(fēng)量、過濾面積進行選擇。
突出業(yè)績：2011年為錦州新華龍生產(chǎn)了φ1.8X28節(jié)能回轉(zhuǎn)窯，在整個生產(chǎn)安裝過程中，我們用***的產(chǎn)品質(zhì)量和真誠地服務(wù)態(tài)度贏得了用戶一致好評，高度的認可。
2011年為朝陽金達鉬業(yè)生產(chǎn)了φ1.8X28節(jié)能回轉(zhuǎn)窯和一舊窯的改造，在安裝和試運轉(zhuǎn)中，備受社會廣泛關(guān)注，贏得了用戶的認可，同時也打造出了自己的市場，贏得了好的***。
還用更多的業(yè)績在此暫不一一列舉。如有意向，歡迎您來咨詢。
詳情可咨詢：0421- 伊經(jīng)理
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回轉(zhuǎn)窯塌料問題解決方案
篇一：科帆回轉(zhuǎn)窯操作技術(shù) 科帆回轉(zhuǎn)窯操作技術(shù) 文章由河南科帆礦山設(shè)備有限公司回轉(zhuǎn)窯網(wǎng)提供 1 看火操作的具體要求 1)作為一名回轉(zhuǎn)窯操作員，首先要學(xué)會看火。要看火焰形狀、黑火頭長短、火焰亮度及是否順暢有力，要看熟料結(jié)粒、帶料高度和翻滾情況以及后面來料的多少，要看燒成帶窯皮的平整度和窯皮的厚度等。 2)操作預(yù)分解窯要堅持前后兼顧，要把預(yù)分解系統(tǒng)情況與窯頭燒成帶情況結(jié)合起來考慮，要提高快轉(zhuǎn)率。在操作上，要嚴防大起大落、頂火逼燒，要嚴禁跑生料或停窯燒。 3)監(jiān)視窯和預(yù)分解系統(tǒng)的溫度和壓力變化、廢氣中O2和CO含量變化和全系統(tǒng)熱工制度的變化。要確保燃料的完全燃燒，減少黃心料。盡量使熟料結(jié)粒細小均齊。 4)嚴格控制熟料fCaO含量低于％，立升重波動范圍在±50g／L以內(nèi)。 5)在確保熟料產(chǎn)質(zhì)量的前提下，保持適當?shù)膹U氣溫度，縮小波動范圍，降低燃料消耗。 6)確保燒成帶窯皮完整堅固，厚薄均勻，堅固。操作中要努力保護好窯襯，延長安全運轉(zhuǎn)周期。 2預(yù)熱器系統(tǒng)的調(diào)節(jié) 撒料板角度的調(diào)節(jié) 撒料板一般都置于旋風(fēng)筒下料管的底部。經(jīng)驗告訴我們，通過排灰閥的物料都是成團的，一股一股的。這種團狀或股狀物料，氣流不能帶起而直接落入旋風(fēng)筒中造成短路。撒料板的作用就是將團狀或股狀物料撒開，使物料均勻分散地進入下一級旋風(fēng)筒進口管道的氣流中。在預(yù)熱器系統(tǒng)中，氣流與均勻分散物料間的傳熱主要是在管道內(nèi)進行的。盡管預(yù)熱器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式有較大差別，但下面一組數(shù)據(jù)基本相同。一般情況下，旋風(fēng)筒進出口氣體溫度之差多數(shù)在20℃左右，出旋風(fēng)筒的物料溫度比出口氣體溫度低10℃左右。這說明在旋風(fēng)筒中物料與氣體的熱交換是微乎其微的。因此撒料板將物料撒開程度的好壞，決定了生料受熱面積的大小，直接影響換熱效率。撒料板角度的太小，物料分散效果不好。反之，極易被燒壞，而且大股物料下塌時，由于管路截面積較小，容易產(chǎn)生堵塞。所以生產(chǎn)調(diào)試期間應(yīng)反復(fù)調(diào)整其角度。與此同時，注意觀察各級旋風(fēng)筒進出口溫差，直至調(diào)到最佳位置。 排灰閥平衡桿角度及其配重的調(diào)整 預(yù)熱器系統(tǒng)中每級旋風(fēng)筒的下料管都設(shè)有排灰閥。一般情況下，排灰閥擺動的頻率越高，進入下一級旋風(fēng)筒進氣管道中的物料越均勻，氣流短路的可能性就越小。排灰閥擺動的靈活程度主要取決于排灰閥平衡桿的角度及其配重。根據(jù)經(jīng)驗，排灰閥平衡桿的位置應(yīng)在水平線以下，并與水平線之間的夾角小于30。有人作過計算，最好能調(diào)到150左右。因為這時平衡桿和配重的重心線位移變化很小，而且隨閥板開度增大上述重心和閥板傳動軸間距同時增大。力矩增大，閥板復(fù)位所需時間縮短，排灰閥擺動的靈活程度可以提高。至于配重，應(yīng)在冷態(tài)時初調(diào)，調(diào)到用手指輕輕一抬平衡桿就起來，一松手平衡桿就復(fù)位。熱態(tài)時，只需對個別排灰閥作微量調(diào)整即可。 壓縮空氣防堵吹掃裝置吹掃時間的調(diào)整 預(yù)熱器系統(tǒng)中，每級旋風(fēng)筒根據(jù)其位置、內(nèi)部溫度和物料性能的不同，在錐體一般都設(shè)有1～3圈壓縮空氣防堵吹掃裝置。空氣壓力一般控制在—。系統(tǒng)正常運行時，由計算機定時進行自動吹掃。吹掃時間可以根據(jù)需要人為設(shè)定。一般為每隔20min左右，整個系統(tǒng)自動輪流吹掃一遍。每級旋風(fēng)筒吹掃3—5s。當預(yù)熱器系統(tǒng)壓力波動較大或頻繁出現(xiàn)塌料等異常情況時，隨時可以縮短吹掃時間間隔，甚至可以定在某一級旋風(fēng)筒上進行較長時間的連續(xù)吹掃。當然無異常情況，不應(yīng)采取這種吹掃方法。因為吹人大量冷空氣將會破壞系統(tǒng)正常的熱工制度，降低熱效率，增加系統(tǒng)熱耗。 3 新窯第一次點火及掛窯皮期間的操作方法 新窯耐火襯料烘干結(jié)束后，一般可以繼續(xù)升溫進行投料運行。但如果耐火襯料烘干過程中溫度控制忽高忽低波動較大，升溫速率太高，則最好將其熄火，待冷卻后進行系統(tǒng)內(nèi)部檢查。如果發(fā)現(xiàn)耐火襯料大面積剝落，則必須進行修補，甚至更換。 窯頭點火升溫 窯頭點火 現(xiàn)代化的預(yù)分解窯，窯頭都采用三風(fēng)道或四風(fēng)道燃燒器，噴嘴中心都設(shè)有點火裝置。新窯第一次掛窯皮，最好使用輕柴油點火。因為這樣點火，油煤混合燃燒，用煤量少，火焰溫度高，煤粉燃盡率也高。如果用木材點火，火焰溫度低，初期噴出的煤粉只有揮發(fā)分和部分固定碳燃燒。煤粉中大部分固定碳未燃盡就在窯內(nèi)沉降。而且木材燃燒后留下大量木灰，這些煤灰和木灰在高溫作用下被燒融，粘掛在耐火磚表面，不利于粘掛永久、堅固、結(jié)實和穩(wěn)定的窯皮。 窯頭點火一般用浸油的棉紗包綁在點火棒上，點燃后置于噴嘴前下方，隨后即刻噴油。 待窯內(nèi)溫度稍高一些后開始噴人少量煤粉。在火焰穩(wěn)定、棉紗包也快燒盡時，抽出點火棒。以后隨著用煤量的增加，火焰穩(wěn)定程度的提高，逐漸減少輕柴油的噴人量，直至全部取消。在此期間，窯尾溫度應(yīng)遵
近日，由杭州特盈能源技術(shù)發(fā)展有限公司（下面簡稱：杭州特盈）承擔的山東莒州水泥5000t/d熟料生產(chǎn)線富氧燃燒工藝技改項目成功運行。作為我國首套水泥回轉(zhuǎn)窯富氧燃燒工藝技改項目，目前已經(jīng)獲得了8項富氧燃燒技術(shù)專利，并且實現(xiàn)了噸熟料節(jié)煤8-10kg的預(yù)定目標。
富氧燃燒技術(shù)在國內(nèi)已經(jīng)提出多年，但一直以來應(yīng)用案例極少，究其原因，技術(shù)應(yīng)用效果參差不齊是關(guān)鍵。對此，杭州特盈總經(jīng)理蔡暉在接受中國水泥網(wǎng)采訪時表示，“制氧技術(shù)是否成熟，工藝匹配是否合理都是影響富氧燃燒技術(shù)應(yīng)用效果的關(guān)鍵。”僅僅在原有生產(chǎn)上加裝富氧裝置無法充分發(fā)揮富氧的優(yōu)勢。
成熟合理的制氧技術(shù)不可或缺
“國內(nèi)所有平原地區(qū)的富氧燃燒技術(shù)應(yīng)用均失敗了，要么未能達到節(jié)能效果要么節(jié)能效果不明顯，僅有的成功個案也只是在高原地區(qū)達到了接近平原地區(qū)產(chǎn)能的效果。第一個問題就處在制氧技術(shù)的選擇上。”蔡暉表示。
當前，市面上制氧技術(shù)分為變壓吸附混配制氧、膜法制氧、磁法制氧、深冷直送制氧四種，四種方式各有優(yōu)劣，但是具體到水泥生產(chǎn)線上，由于水泥生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜，燒成系統(tǒng)穩(wěn)定性極易受外界因素影響，因此要求富氧不僅僅要達到相應(yīng)的濃度，還應(yīng)實現(xiàn)恒溫、濃度可控、設(shè)備穩(wěn)定安全等要素。
針對這些原因，蔡暉認為理論和實際證明深冷直送制氧更適合水泥生產(chǎn)線富氧燃燒工藝技術(shù)改造。與傳統(tǒng)制氧方式相比,新式深冷直送富氧燃燒技術(shù)具有直送壓力高低可調(diào)、不含水份、高溫助燃及低溫吹煤粉、純度穩(wěn)定、溫度恒定、濃度可調(diào)、能耗低、操作安全、副產(chǎn)品利用等其它方法無法比擬的絕對優(yōu)勢。
蔡暉告訴記者：“不同的水泥生產(chǎn)線由于所處的地理位置不同，工況條件及燃料不同，對富氧的濃度有不同的要求，國內(nèi)部分案例未能達到設(shè)計目標，其中一個原因就是制氧方式不符合水泥生產(chǎn)線要求，不能提供穩(wěn)定的相應(yīng)富氧濃度。”
回轉(zhuǎn)窯
工藝匹配是富氧燃燒技術(shù)應(yīng)用成敗的關(guān)鍵
“富氧燃燒不是在燒成系統(tǒng)上加上富氧裝置那么簡單，需要對生產(chǎn)線工況有充分的了解，并且做好技術(shù)匹配工作。”蔡暉認為，這才是富氧燃燒技術(shù)應(yīng)用成敗的關(guān)鍵所在。
水泥生產(chǎn)線尤其是燒成系統(tǒng)的復(fù)雜性，決定了單純地增加富氧裝置并不能從根本上改善燒成系統(tǒng)環(huán)境，相關(guān)配套設(shè)備的缺陷將極錦工限制富氧技術(shù)效果的實現(xiàn)。
蔡暉：“簡單舉個例子，燃燒器是燒成系統(tǒng)的心臟，加入富氧以后煤的燃燒速度和效率都會加快，窯筒體溫度區(qū)間也會出現(xiàn)變化，如果不能根據(jù)生產(chǎn)線實際情況對燃燒器進行相應(yīng)的改進，則很難發(fā)揮富氧燃燒真正的效果。”
當然，燃燒器僅僅是一個方面，相應(yīng)的篦冷機效率，工況環(huán)境優(yōu)化等等都不可或缺。
據(jù)此，蔡暉將水泥生產(chǎn)線富氧燃燒工藝技改方案分成了六個階段。
①獨家專利技術(shù)的新式深冷法直送富氧助燃節(jié)能裝置（氧濃度為27-39可調(diào)，富氧流量75%-105%的可調(diào)）和獨家技術(shù)合作定制的專用低氮富氧助燒器以及在線火焰溫度測溫儀的設(shè)計和安裝。富氧管路分三路，第一路溫度約100度，進入窯頭燃燒器作為軸流風(fēng)和旋流風(fēng)；第二路溫度約15度作窯頭噴煤替代窯頭送煤風(fēng)羅茨風(fēng)機；第三路溫度約15度作窯尾噴煤替代窯尾送煤風(fēng)羅茨風(fēng)機。
②窯頭、窯尾煤粉輸送管道及喂料靴的匹配設(shè)計和改造。
③篦冷機的匹配設(shè)計和改造。
④強化預(yù)熱器換熱效果的匹配設(shè)計和改造。
⑤生料磨降耗改造。
⑥分解爐富氧分級燃燒的匹配設(shè)計和改造。
蔡暉介紹稱，通常情況下，通過第一個階段以后富氧燃燒工藝技改的效果就能得到明顯的體現(xiàn)，水泥企業(yè)煤耗會大幅度降低，在完成之后的五個階段改進之后，富氧技術(shù)將真正與水泥生產(chǎn)線融為一體，實現(xiàn)最大限度的節(jié)能降耗。
國內(nèi)首套水泥回轉(zhuǎn)窯富氧燃燒工藝技改項目經(jīng)驗
山東莒州水泥5000t/d熟料生產(chǎn)線富氧燃燒工藝技改項目的成功，讓蔡暉對富氧燃燒技術(shù)如何更好的服務(wù)于水泥工業(yè)的節(jié)能降耗有了更深層次的認識。
“我們在項目開始前就已經(jīng)認識到，富氧燃燒在水泥生產(chǎn)線的應(yīng)用是一項系統(tǒng)工程，因此我們從前期準備和后期實施都作了大量的工作，這也是為什么項目名字叫富氧燃燒工藝技改項目而不是富氧燃燒技術(shù)應(yīng)用項目的原因，我們做的不僅僅是加裝富氧裝置，更對生產(chǎn)線進行動態(tài)匹配優(yōu)化。”蔡暉在接受中國水泥網(wǎng)專訪時表示。
長期以來，為了尋求技術(shù)上的突破，杭州特盈與西南科技大學(xué)、浙江大學(xué)、中國煤學(xué)院、德國洪堡、德國申克、西安菲斯特等相關(guān)行業(yè)企業(yè)及專家攜手合作，共同致力于富氧燃燒工藝動態(tài)匹配技術(shù)，實現(xiàn)工業(yè)窯爐和工業(yè)鍋爐的節(jié)能減排。
這次水泥回轉(zhuǎn)窯富氧燃燒工藝技改項目得到了西南科技大學(xué)的大力支持，在實施富氧燃燒工藝改造前對該生產(chǎn)線的燒成系統(tǒng)進行熱工標定、分析診斷熱工標定的范圍：C1出口，至熟料冷卻機出口（包括生料磨用風(fēng)、余熱發(fā)電換熱）。測定期間，燒成系統(tǒng)運行平穩(wěn)，采集的數(shù)據(jù)大多數(shù)均處于正常波動范圍內(nèi)，對于波動較大的數(shù)據(jù)，采用多次測定，綜合評估、修正。
本著嚴謹、負責、精確的精神，西南科技大學(xué)于2021年2月未投富氧系統(tǒng)前，2021年4月未投富氧系統(tǒng)前，2021年11月投富氧系統(tǒng)后依次進行了三次的燒成系統(tǒng)的熱工標定。
在項目實施過程中，杭州特盈依據(jù)對山東莒州水泥5000t/d熟料生產(chǎn)線工況的充分了解，提供定制化的富氧燃燒工藝技改方案，并且根據(jù)項目實施進度，對生產(chǎn)線各環(huán)節(jié)做好相關(guān)匹配，以便最大限度發(fā)揮富氧燃燒工藝動態(tài)匹配技術(shù)優(yōu)勢。
事實表明，基于成熟可靠的深冷直送富氧技術(shù)以及對水泥生產(chǎn)線的充分了解和針對性優(yōu)化，富氧技術(shù)在山東莒州水泥5000t/d熟料生產(chǎn)線得到了高效利用，噸熟料節(jié)煤幅度達到8-10Kg，后期隨著工藝和生產(chǎn)環(huán)境的持續(xù)改善，節(jié)煤幅度還會有大幅度提升。
“這個項目原來采用合同能管原理模式經(jīng)營的科研創(chuàng)新示范項目，設(shè)備由我們提供給水泥廠并保留所有權(quán)，收益從水泥廠節(jié)能效益中提取，但是項目投運以后因為節(jié)能效果太明顯，水泥廠與我公司商議后直接將原合同的履約保證金轉(zhuǎn)作項目預(yù)付款，買斷了整個項目，這是水泥廠對我們工作成績的巨大肯定。”蔡暉提到這事頗為自豪。
富氧燃燒技術(shù)應(yīng)用還有多少潛力？
蔡暉表示，2021年全國環(huán)境保護會議指出，要全面啟動打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)作戰(zhàn)計劃。去年河南、河北等地也出臺相關(guān)文件，要求企業(yè)達到特別限制可以不用參加錯峰生產(chǎn)，而水泥回轉(zhuǎn)窯富氧燃燒工藝技改將為水泥企業(yè)節(jié)能減排工作作出重大貢獻。
“用富氧燃燒技術(shù)達到氮氧化物的超低排放，原理比較簡單，首先燃燒方面，從技術(shù)上保證高溫區(qū)減少，后期通過煙區(qū)再循環(huán)和高溫區(qū)的還原。其次是通過燃燒器的匹配設(shè)計和整個工況的技改來實現(xiàn)超低排放。”當然，富氧燃燒技術(shù)的首要目標還是節(jié)能，蔡暉提到富氧燃燒技術(shù)的節(jié)能效益主要有：
1.節(jié)煤率可達8-15%的效益
2.磨煤電耗x電價x年節(jié)原煤計算年可節(jié)約的電費
3.水泥熟料抗壓強度提高的經(jīng)濟效益。
4.增產(chǎn)管理費的下降及銷售效益
5.余熱發(fā)電增加及副產(chǎn)品液氮銷售的效益
6.按爐窯每公斤中質(zhì)煤實際煙火量8.17Nm3折算年可降低的煙氣減排效益。按照1kg標準煤=2.5kg-CO2折算年可降低的二氧化硫減排效益。”
采用富氧熟料煅燒綜合技術(shù)后，在接近海平面海拔位置，日產(chǎn)5000t/d預(yù)分解窯水泥熟料生產(chǎn)線，產(chǎn)量從6100t/d提高到6550t/d，平均標煤耗從110.60kgce/t.cl降低到103.61kgce/d，若投富氧之后熟料出口溫度與未投富氧相當，則標煤耗應(yīng)降低8.43 kg/t.cl。
篦冷機大修后，進一步提高三次風(fēng)溫度，降低出篦冷機熟料溫度，煤耗還可進一步降低。
蔡暉還表示，當前的成績離富氧燃燒技術(shù)的極限效果還有不少的距離。未來杭州特盈準備投入大量資金建立研發(fā)實驗室，不光燒煤粉，還要燒天然氣，并且在水泥工藝改進方面持續(xù)跟進。
蔡暉自信的表示，“我們杭州特盈未來的目標是，通過富氧燃燒工藝動態(tài)匹配技術(shù)將水泥生產(chǎn)線綜合節(jié)能效益達到15-30%，并且有效控制氮氧化物生成，最大程度降低水泥企業(yè)環(huán)保和能耗成本。
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