石灰窑操作的理论基础.doc

操作及维护说明操作 AK551石灰窑 5.4 石灰窑操作的基本理论5.4.1 操作模式以下是不同操作模式下工艺程序的图解描述和说明。这些图表中所用符号代表了操作程序的不同步骤。下面这个表格是符号图例。符号描述周期时间燃烧时间燃料供给时间燃料燃尽时间换向时间膛1加料（膛1旋转料斗上下运动）膛2加料（膛2旋转料斗上下运动）膛1出料（膛1出料闸板）膛2出料（膛2出料闸板） 以下描述只指示了窑炉一个从左到右的周期工艺进程，并假设膛1处于燃烧状态。操作人员必须根据需要选择操作模式。 版本 0 114/183操作及维护说明操作 AK551石灰窑 换向期间石灰石加料启动模式 第一次装窑操作模式图47 换向期间石灰石加料启动模式 选择此种操作模式： 关闭燃烧系统 选择 HEAT UP（加热） 选择 CHARGING DURING BURING TIME DISABLED燃烧期间石灰石加料启动模式 石灰石快速装窑操作模式图48 燃烧期间石灰石加料启动模式 选择此种操作模式： 关闭燃烧系统 选择 HEAT UP（加热） 选择 CHARGING DURING BURING TIME ENSABLED 加料次数可在1至3次之间选择。何时加料也可选择。 版本 0 115/183操作及维护说明操作 AK551石灰窑 点火加热启动模式 预热窑炉操作模式图49 加热启动模式 选择此种操作模式： 打开燃烧系统 选择 HEAT UP（加热） 选择 CHARGING DURING BURING TIME DISSABLED换向期间加料 窑炉正常运行期间操作模式图50 换向期间加料 选择此种操作模式： 窑运行时燃烧系统自动打开 选择 PRODUCTION（生产） 选择 CHARGING DURING BURING TIME DISABLED 版本 0 116/183操作及维护说明操作 AK551石灰窑 燃烧期间加料 窑炉高级操作模式图51 燃烧期间加料 选择此种操作模式： 窑运行时燃烧系统自动打开 选择 PRODUCTION 选择 CHARGING DURING BURING TIME ENABLED 版本 0 117/183操作及维护说明操作 AK551石灰窑 5.5 过程参数计算（样本）项目单位缩写公式示例I/O信号生产效率t/dPR400输入石灰/石灰石比率-FLS0.565输入周期石料KgSC7080输入额定换向时间SRTn25输入固体或液体燃料燃尽时间SBOTns60输入气体燃料燃尽时间SBOTng10输入热耗kJ/kg石灰HI3300输入固体或液体燃料热量比%HIS0输入固体或液体燃料热值Kj/kgCVns0输入每焦耳固体或液体燃料燃烧需要空气量M3n/MJMA1s0.2606输入气体燃料热值Kj/m3nCVng33473输入每焦耳气燃料燃烧需要空气量M3n/mJMA1g0.2675输入燃烧空气过剩系数-EAF1.10输入公斤石灰冷却空气需要量M3n/kg石灰CAF0.70输入单膛喷枪数-NL33输入燃烧膛每根喷枪冷却空气量M3n/hLCABSL140输入每周期石灰产量kgLC=石灰/石灰石比率*周期石料4000没有每天周期数-N=生产效率*1000/周期石灰产量100输出周期时间sCT=86400/每天周期数864没有燃烧时间sBT=周期时间-换向时间739输出固体燃料供给时间sFFTs=燃烧时间-固体或液体燃料燃尽时间779没有气体燃料供给时间sFFTg=燃烧时间-气体燃料燃尽时间829没有与燃时相关的石灰流量Kg/hMFLBT=每周期石灰产量*3600/燃烧时间17163没有 版本 0 122/183 操作及维护说明操作 AK551石灰窑 项目单位缩写公式示例I/O信号与固体燃料供给时间相关的石灰物料流Kg/hMFLFFTs=周期石灰产量*3600/固体燃料供给时间18485没有与气体燃料供给时间相关的石灰物料流Kg/h MFLFFTg=每周期石灰产量*3600/气体燃料供给时间17370没有每周期需要热量MJHC=每周期石灰产量*热耗/100013200输出固体燃料每周期理论需要量kgFCs=固体或液体燃料热量比/100*每周期需要热量/固体或液体燃料热值0输出气体燃料每周期理论需要量M3nFCg=（100-固体或液体燃料热量比）/100*每周期需要热量*1000/气体燃料最低热值394输出固体燃料额定燃料流量Kg/hFFns=固体燃料每周期理论需要量*3600/固体燃料供给时间0输出气体燃料额定燃料流量M3n/hFFng= FCg*3600/气体燃料供给时间1712输出固体燃料额定热流KWHFns=固体燃料额定燃料流量/3600*固体或液体燃料热值0输出气体燃料额定热流KWHFng=气体燃料额定燃料流量/3600*气体燃料最低热值15923输出额定燃烧空气流量M3n/hCombAFn=3.6*（固体燃料额定热流*每焦耳气燃料燃烧需要空气量*燃烧空气过剩系数+气体燃料额定燃料流量*每焦耳气燃料燃烧需要空气量*燃烧空气过剩系数16867输出燃烧膛喷枪冷却空气流量M3n/hLCABS=单膛喷枪数*燃烧膛每根喷枪冷却空气量4620输出主风机提供燃烧空气流量M3n/hCAFnM=额定燃烧空气流量-燃烧膛喷枪冷却空气流量12247输出额定冷却空气流量M3n/hCoolAFn=与燃时相关的石灰流量*公斤石灰冷却空气需要量12014输出表13 过程参数计算 所有输入数据都能输入可视系统。相应的输出信号可立即显示出来。所有其 它未在可视化系统中显示的结果可按照上表进行计算，以增加对过程的理解。由PLC计算输出数字同一般数字一样由PLC使用，以控制窑炉进程。 注意：一个与上表具有相同版面的EXCEL计算单能够从供应商中得到。用这个计算单核实有PLC完成的计算。 版本 0 123/183操作及维护说明操作 AK551石灰窑 5.6 操作过程说明5.6.1 石灰石加料程序下表说明了当可视化系统设置为：CHARGING DURING BURNING TIME DISABLED （燃烧时间不能加料）时窑的加料过程说明。 采用这种操作模式，窑每天生产120个周期。时间（分钟）1234567891011121314周期时间燃烧时间换向时间窑加料旋转料斗加料窑顶储仓加料表14 燃烧时间不能加料下表说明了当可视化系统设置为：CHARGING DURING BURNING TIME ENABLED （燃烧时间允许加料）时窑的加料过程说明。 采用这种操作模式，窑每天生产100个周期。时间（分钟）1234567891011121314周期时间燃烧时间换向时间窑加料旋转料斗加料窑顶储仓加料 版本 0 124/183操作及维护说明操作 AK551石灰窑 窑炉石灰石加料系统分为两部分： 窑顶储仓加料旋转料斗加料窑顶储仓加料：窑顶储仓加料系统由一个单独的PLC程序控制，并且可以用“Limestone Feeding System”可视屏幕上的一个按钮设置MANUAL(手动)或AUTO (自动)。如果设置成自动程序，在石灰石卸入旋转漏斗并且储仓闸板关闭后，储仓将自动再次充填石灰石，只要系统设置成自动，所有需要设备如石料电振给料机、输送皮带及振筛等将由PLC控制自动启动和停止。当储仓内石灰石重量达到设定量时，给料机和输送皮带立即停止。 如果程序设置为手动，每个单独设备驱动都能通过可视屏“Limestone feeding system”(石料加料系统)上的相应单独按钮启动。 注意： 手动操作仅用于测试而不应该用在正常操作时。 手动启动给料机或输送皮带之前，必须确信输送系统、给料机或皮带可以操作，且窑顶储仓不能装得溢出。旋转料斗加料系统旋转料斗加料系统由单独的PLC程序控制；并且能用在“KILN”可视画面上的一个按钮设置，OFF(关)或AUTO(自动)。当设置自动时，每个旋转料斗在完成卸料并达到向上位置后，通过可逆输送皮带能够从窑顶贮仓自动充填石灰石。系统未提供通过可视系统的手动操作模式。 版本 0 125/183操作及维护说明操作 AK551石灰窑 5.6.2 装窑步骤装窑条件用石料装窑之前，烘干炉衬浇注料。一定要遵守砖衬供应商给出的指导。窑必须已经完成安装和测试。所有机械设备用机油和油脂润滑。窑的辅助系统，石料加料系统和石灰出料系统必须做好自动操作准备。为了实现连续加料，必须备足原料。准备充足的细小原料以防止装窑初期损坏耐火砖衬。诸如电力、燃料、压缩空气等生产条件必须具备以便装窑之后立即烘窑。装窑设置下列窑炉参数： Kiln production rate (生产率) 600 Factor Lime/Limestone (石灰/石灰石比率) 0.56 Stone per cycle (周期石料量) 9000 Reversal time ,nominal (额定换向时间) 60将所有机旁操作单元主操作开关设置到 REMOTE (远程控制)并确保所有紧急停止开关ON（开）。将窑炉操作模式设置为HEATUP (加热)。将窑顶储仓加料程序设置为AUTO(自动)。将加料系统设置为AUTO (自动)。将旋转料斗加料程序设置为AUTO (自动)。将窑炉出料系统设置为AUTO (自动)。启动1号和2号液压泵。 版本 0 126/183操作及维护说明操作 AK551石灰窑 启动窑为了缩短加料时间，如下进行：选择加料模式成为 CHARGING DURING BURNING TIME ENABLED (燃烧期间允许加料)。设置如下窑炉参数：Kiln production rate (窑生产率) 660Factor Lime/Limestone (石灰/石灰石比率) 0.56Stone per cycle (周期石料量) 1200Reversal time，nominal (换向时间额定) 25警告：窑炉也许膨住! 出料台直到细小石料达到一定高度后才实现正常功能。 为了避免窑内石灰石挤死，必须随时手动出料。警告：耐火砖衬也许损坏! 由于在预热窑炉时，边加热边加料。石灰石中的水气可能损坏砖衬耐火材料。 版本 0 127/183操作及维护说明操作 AK551石灰窑 5.6.3 烘窑步骤 警告： 初期操作的危险! 在烘窑初期和窑正常操作初期必须有制造商委派的专家指导，这名专家负责培训 窑炉操作全体人员。 如果有任何关于窑炉操作问题，一定要向供应商要求技术支持。 烘窑的先决条件窑必须装满石灰石。所有冷却系统的紧急供电系统、冷却风系统及悬挂体紧急冷却系统必须是可用的。点火烧嘴完成安装并且供油管线连接好。确保点火烧嘴喷嘴完全清洁。压缩空气系统必须具备运行条件。万一供电失控，紧急供电装置准备好自动启动。所有的生产准备如：电力、燃料、压缩空气等等必须容易获取，并连接到现场。设置机旁操作单元关键开关到 REMOTE (远程控制)。所有窑炉辅助系统、石料加料系统及石灰出料系统必须具备自动运行条件。为了实现烘窑和正常生产的连续进行，石灰石必须充足。在连通道中放约500kg 木柴。准备一个点燃连通道内木柴的火把。 版本 0 128/183操作及维护说明操作 AK551石灰窑 烘窑警告： 窑可能损坏! 烘窑过程不要中断。完成烘窑程序后，窑必须立刻转入正常操作，即用喷枪供给窑内热量。避免烘窑期间任何温度下降。设定如下窑炉参数(周期时间=1小时)Kiln production rate (窑生产率) 27Factor Lime/Limestone (石灰/石灰石比率) 0.56Stone per cycle (周期石料量) 2000Reversal time，nominal (换向时间) 60启动悬挂体冷却系统设置风机模式为 MANUAL (手动)。设置燃烧空气风机 AC 601 为 350转 (还不要启动风机)。设置冷却空气风机 AC 611 为 350转选择窑操作模式为HETUP (点火)。选择窑加料模式为 CHARGING DURING REVERSAL TIME ENABLED (换向期间允许加料)。设置加料模式为 CHARGING REGENERATING SHAFT(蓄热窑膛加料)。设置旋转料斗程序为AUTO (自动)。设置出料系统为AUTO (自动)。启动液压泵：AC 621和AC 622。设置除尘器/烟囱闸板通向烟囱。手动关闭燃烧风管道上的点火闸板6074。打开燃烧空气管道上36号蝶形闸板通向点火烧嘴。关闭在点火烧嘴前51.1和51.2手动空气阀。 版本 0 129/183操作及维护说明操作 AK551石灰窑 启动窑。启动燃烧空气风机 AC 601点燃连通道内木柴。用可视系统的按钮关闭为焰监测器（XT6034）。警告： 持续监视火焰直到为焰监视器被激活，如果火焰熄灭，立即用烧嘴附近的球阀切断点火烧嘴燃料供给。关闭连通道外拔为孔，检查是否通道内木柴充分燃烧。通过可视化系统按钮启动燃烧系统。打开球阀51.2。小心打开手动控制蝶阀39允许空气流入点火烧嘴。通过玻璃观察孔观察气体是否充分燃烧。用蝶形闸板36燃烧空气，用蝶阀39控制雾化空气以保证火焰稳定。一旦火焰稳定，用可视系统按钮激活火焰温测器。根据烘窑程序调整操作以实现正确的升温。关于烘窑升温步骤推荐值，可参考以下表格从而得到烘窑温度曲线。表中数值是一个烧嘴的计算值。（如果有两个点火烧嘴，每个烧嘴调整为推荐值的一半） 版本 0 130/183操作及维护说明1操作 AK551石灰窑 升温表窑型E2，E3时间热流量燃烧空气流量通向点火烧嘴空气率通向窑顶空气率hhw%0-125001000100%0%12-24.700150090%10%24-28650130070%30%48-60900250060%40%60-721200330050%50%窑型E4，E5，E6，R1P，R2P，R3P，R3S，F1P，F2P，F3P，F2S，F3P，F3S时间热流量燃烧空气流量通向点火烧嘴空气率通向窑顶空气率hhw%0-128001500100%0%12-24.1100220090%10%24-281000200070%30%48-601400400060%40%60-721800500050%50%窑型R4P，R4S，R5S时间热流量燃烧空气流量通向点火烧嘴空气率通向窑顶空气率hhw%0-1210002000100%0%12-24.1400300090%10%24-281300270070%30%48-601900530060%40%60-722400670050%50%表15 升温表警告： 任何情况下都要避免连接通道处过热。参考温度上限技术数据章节，如有必要，你能设定一个较高的空气温度。 版本 0 131/183操作及维护说明操作 AK551石灰窑 注意： 为了实现窑内理想升温，你也许不得不对这些设定做微量调整。 900 600 24 48 72 h 图 52 加热曲线换向期间点火器仍然工作烘窑完成后，点火器将拆下，被光学温度计代替。 版本 0 132/183操作及维护说明操作 AK551石灰窑 5.6.4 正常操作 警告： 设置正常操作的生产模式和点燃喷枪之前，必须完成烘窑步骤。这意味着连接通道和环形通道温度必须达到正常操作必要条件所有烘窑和装窑必要条件全具备烘窑已经完成连接通道和环形通道最低达到 注意： 下表显示了一些燃料的燃点燃料种类燃点天然气至燃料油至煤至煤气至 版本 0 133/183操作及维护说明操作 AK551石灰窑 正常操作设置如下窑参数：项目单位示例生产效率t/d 400石灰石灰石 - 0.565周期石料量 kg 7080换向时间 s 25气体燃料燃尽时间 s 10石灰热耗 kj/kg lime 3300固体燃料发热值 kj/kg 0气体燃料发热值 kj/m3n 33473摩焦气体燃料燃烧需要空气量 m3n/MJ 0.2675燃烧过剩空气系数 - 1.1单位石灰冷却需要空气量 m3n/h 0.7每膛喷枪数 - 33 通过每棵喷枪冷却空气和输送空气总流量m3n/h 140周期石灰产量 kg 4000每天周期数 - 100周期时间 s 864燃烧时间 s 839气体燃料燃料供给时间 s 829与燃时相关的石灰流量 kg/h 17163与气体燃料燃料供给时间相关的石灰流量 kg/h 17370每周期需要热量 MJ 13200每周期气体燃料需要量 m3n 394额定固体燃料流量 kg/h 0额定气体燃料流量 m3n/h 1712气体燃料热流 kW 15923额定燃烧空气流量 m3n/h 16867额定穿过喷枪的燃烧空气流量 m3n/h 4620额定冷却空气流量 m3n/h 12014 启动两台液压泵设置风机操作为（自动）选择窑操作模式为（生产模式） 版本 0 13/183操作及维护说明操作 AK551石灰窑 将窑加料模式设为CHARGING DURING REVERSAL TIME ENABLED （允许换向期间加料）设置加料模式为CHARGING AT BOTH SHAFTS（在双膛加料）设置旋转料斗程序为（自动）设置出料系统为（自动）设置燃烧系统为（自动）启动喷枪冷却空气风机使除尘器烟囱闸板在烟囱位置打开燃烧空气管道上的烘窑闸板关闭燃烧空气管道上通向点火器的空气闸板关闭空气管道内指向点火器的空气阀门 注意： 对窑来讲，在操作初期的几天需要持续监视操作人员必须在控制室内原始的工作，并定期实施检查定期检查所有系统的可操作性和喷枪系统是否充分发挥作用连续监视生产过程，根据需要随时调整影响石灰质量的程序参数 警告： 数据超出允许上限危险 ！在技术数据章节规定范围内设置参数 版本 0 135/183操作及维护说明操作 AK551石灰窑 5.6.5 正常操作注意事项以下段落包含下正确操作窑炉和生产优质石灰的信息。 仅仅选择与技术数据章节规定相匹配的原料和燃料。原燃料与规定不符必将影响石灰质量。 建立一个化验室，并且培训工人，以便能迅速检验石灰质量。 任何时候都保持通道干净，清除积灰。这些对于保证程序参数稳定是必不可少的。定期检查石灰石和煤称重单元，保证窑炉原燃料供应准确。同时，定期测量燃料和燃烧空气量。窑内石灰煅烧过程的关键因素 一般建议：连续运行，尽可能避免操作中断。 每8小时取一次石灰样品。样品必须是两膛混合物。取样量不少于50公斤。 破碎样品并分成两份以获得具有代表性样品供化验分析。在实验室做出Co2残余量和石灰活性度。当质量超出规定点或者温度压力不正常或出现其他工艺问题在出料台检查石灰质量。检查要快，不能超过15分钟。 通过出料台上石灰质量检查窑炉断面的热量分析。 版本 0 136/183 操作及维护说明操作 AK551石灰窑 调整冷却空气 调整外部和中心冷却空气分布使得总风量尽可能少。首先将中心冷却空气量设定为总风量的15%。 调整冷却风分布以使两个出料台石灰温度相同。 调整外部冷却空气分布使得燃烧膛得到总风量50%，其余50%供给蓄热膛。 不要供太多冷却风，因为那可以导致废气温度和热耗升高。太多冷却空气也可造成冷却带上部煅烧带上移。过剩的冷却