天然气煅烧石灰的几个重要环节.docx

天然气煅烧石灰的几个重要环节摘要 结合本公司的生产实际，分析了利用天然气煅烧石灰过程中的重要故障，总结实际生产中的重要内容，并对此提出了改进的措施。由江苏中圣园为我公司建设的四座600T套筒窑于2013年5月陆续开始点火烘窑，由于我公司前期电石炉尾气不具备的原因，1#套筒窑使用天然气煅烧石灰，天然气的热值比较高，而我们也是第一次利用天然气煅烧石灰，因此在初期窑况很不稳定，出现生烧、结瘤、出灰及废气温度过高等问题，严重影响正常的生产。通过我们不断努力的摸索与总结，在烘窑与生产控制上有了自己的经验，最后使窑的运行情况十分稳定，各项技术指标也符合要求。1、对原料石灰石的要求：石灰石的粒度、质量直接影响着窑况的运行及成品的质量。粒度的大小与杂质含量的大小决定着窑内气流运行是否畅通，决定着燃气燃烧后产生热量的有效热传递，决定着窑内煅烧区域的分布，局部温度出现过高或过低，这些直接会导致产品出现大量的生过烧，窑内出现结瘤，而结瘤会影响正常的出料，严重者直接影响正常生产。对此现象我公司加强了对原料的监控力度。首先是控制石灰石的来源，最好有一家或是尽可能少的几家供应原料，且原料场地比较近，这样可保证石灰石的原料成分不会出现大的差异，确保CaCO396（CaCO353.7），其中杂质成分SiO2、MgO、Al2O3、Fe2O34；S0.1，确保石灰石的成分：CaCO3SiO2MgOAl2O3Fe2O3S灼碱9610.60.20.10.01543如果石灰石的成分出现变化，必须针对此种变化作出相应的措施（包括在工艺参数及工艺操作方面的调整）。石灰石的粒度控制在3070mm之间，小于30mm与大于70mm的石灰石控制在10之内，加大原料在进入厂区前的监控，出现大量的碎料或是大料可及时向上级反映，拒收此类原料，严格控制进入厂区的原料粒度，确保入窑的石灰石粒度完全符合生产技术要求。2、开窑初期石灰窑主要工艺参数的调整：由于1#窑的燃料为天然气，热值为8400kCal/Nm3，而我们在学习期间只对低热值煤气的烘窑与煅烧有所了解，而对高热值的天然气煅烧还很陌生，从控制上分析，学习过程中的工艺参数与高热值煤气的工艺参数控制有一定的差别，经过我们不断地尝试与总结，对主要的工艺参数进行了调整，使各项指标也逐步趋于稳定。表1低热值煤气烘窑及生产过程中主要工艺参数项目单位设定值备注热值的输入kCal/kg Lime980由于烘窑期间必须作调整煤气热值（CO）kCal/Nm320002800在一定的波动区间煤气压力Kpa1518有一定的波动区间1m3煤气完全燃烧所需要的空气量m3N2.5理论计算值产量300T，驱动空气压力Kpa3035理论计算值过剩空气系数1.37不变值冷却空气系数m3N/Kg Lime0.45适时作出调整表2天然气烘窑及生产过程中主要工艺参数项目单位设定值备注热值的输入kCal/kg Lime980由于烘窑期间必须作调整煤气热值（CH4）kCal/Nm38400不变煤气压力Kpa1825有一定的波动区间1m3煤气完全燃烧所需要的空气量m3N10理论计算值产量300T，驱动空气压力Kpa4550根据热值做出的调整过剩空气系数0.75经调整计算后不变冷却空气系数m3N/Kg Lime0.70.8适时作出调整3、烘窑及正常生产过程中的控制套筒窑的主要控制方法就是控制窑内的气流循环与循环气体的温度变化，而在开窑初期，由于燃气热值高，在这过程中不容易控制，很容易出现燃气过量不完全燃烧且燃烧室温度比较低等一系列的问题，经过此段时间的分析，对燃料为天然气烘窑、煅烧过程中出现的问题总及整改措施结如下：（1）对燃料的输入控制为确保新窑体均匀干燥和适应砌体材料的变化，避免因砌体内水分急剧蒸发和体积的急剧变化而导致砌体开裂，因此必须严格控制燃气的输入量，控制温度的上升趋势，使温度升温曲线按照原先预定的趋势进行，由于燃气的热值高，所以不能输入过多的天然气，这就必须更换天然气专用烧嘴，要求天然气的压力必须高（1825 Kpa），从而控制天然气的输入量。在这过程中必须检测燃烧室内火焰的长度与温度，前者只能通过燃烧室面板的清灰孔观察其长度与煅烧情况，在观察火焰长度的时候，必须同时观察七个燃烧室内的燃烧情况来进行判定，以少量天然气为准，火焰颜色为暗红色，在火焰颜色特别亮的时候，而燃烧室的温度跟其它的一样或是比其它的温度低的话，那就表明此燃烧室的燃气量过高，必须减小；后者只能通过燃烧室安装的热电偶进行测量，因此，控制燃气的输入量达到温度在预定的范围内，经过此段时间总结出天然气的烘窑曲线为： （2）窑内气流循环的控制窑内气流的循环畅通主要是指，窑内无结瘤物、窑内石灰石粒度均匀与循环气体通道的畅通，这就要求我们必须加强原料的监管力度；必须定期对窑内通道进行清理。天然气煅烧石灰石比低热值煤气煅烧石灰石对于窑内的气流循环要求高，因为热值的原因，在相同产量的情况下，天然气的输入量要比低热值煤气的输入量小两到三倍，因此必须加大窑内的气流循环，使煅烧后的废气与石灰石能够更好的接触，保证石灰的质量。 下表为产量与驱动空气的压力值：产量（T）50100150200250300驱动空气压力（Kpa）152028364448（3）成品石灰及窑顶温度的控制针对成品石灰与窑顶的温度监控，在生产中起着至关重要的作用。在开窑初期，成品石灰的温度经常高于200以上，成品石灰的温度越高直接会影响成品灰皮带的使用寿命；废气温度越高，在废气管道掺冷风阀全开的情况下也降不下来，这样会影响除尘器的正常运行。a、影响石灰窑出灰温度过高的原因分析：1、石灰冷却风系数偏低：因为成品石灰的温度直接与石灰冷却风的流量大小有关，设定的系数偏小，会造成冷却风量的不足；对其整改的措施，在实际操作中待出灰温度大于120时，必须密切进行关注，如果温度还在持续上升，可适当的调节石灰冷却风系数，增加石灰冷却风的流量。2、煅烧带的下移：煅烧带的下移与出灰次数有关，有可能是出灰次数过快或是成品出灰系数过小，导致窑内物料运动过快，致使成品温度过高；对其整改的措施，适当的根据物料消耗比进行调整出灰次数与出灰系数，减小石灰的周期排出量。3、出灰机上部结瘤：由于出灰机上部出现结瘤，自身所带的能量多，会直接导致出灰温度高；对其整改的措施，临时的处理方法是打开出灰机，人工进行清除结瘤物，我们要对套筒窑的关键温度监控点进行监控，判断是否输入的煤气量过多，而最终导致的结瘤现象，因此必须减小煤气量的输入，控制燃烧室的温度，且加快出料速度，将燃烧室内的结瘤物排出殆尽，从根本上解决出灰 温度。4、驱动空气压力过小，窑内助燃空气量过小：由于天然气热值过高，驱动空气压力与窑内助燃空气过小会导致燃气不能够完全煅烧，在下燃烧室煅烧后的高温废气经过下内筒底部时，与来自窑下成品冷却风相遇，再次进行能量的释放，从而导致煅烧后的石灰来不及冷却，出灰平台的温度升高；对其整改的措施，增加驱动空气压力与窑内助燃空气量，使天然气完全燃烧，成品冷却风能够及时进行冷却，降低出灰温度。b、窑顶温度过高的原因分析：1、窑顶料位过低：窑内料位一旦偏低，会直接导致废气温度的升高，影响除尘器的正常使用，降低除尘布袋的使用寿命；对其整改的措施，待窑顶温度达到180时，若是还在上升，那么此时必须监控窑内料位情况，添加原料石灰石至正常料位，以降低窑顶废气温度。2、燃烧室输入的热量过多，导致窑内煅烧带的上移：燃烧室输入的热量过多，燃气在燃烧时不能够完全燃烧，导致没有完全燃烧的燃气与下部来的助燃空气接触而在预热带释放能量，出现煅烧带上移的情况，致使窑顶温度过高