水泥生产线煤粉制备与应用系统的几个问题

1、水泥生产线煤粉制备与应用系统的几个问题 2010年07月20日 02:31 1 煤粉制备选择立磨还是球磨机？对于目前稍具规模的预分解窑生产线，煤粉制备一般都选用立磨，这不仅是由于立磨工艺先进，具有显著降低电耗、节约成本的效果，利用篦冷机废气的效率高，设备占地小，减少厂房建设，工艺流程简单，而且还由于国内供应商生产立磨的技术已经成熟。当然，对于窑的规模过小，或属于老厂改造，尽量利用原有设备，选用球磨机也是可以理解的，但毕竟生产中要付出更高的成本，作为节约投资的代价。2 直接燃烧系统使用煤磨废气的利与弊是什么？ 按照向分解炉、窑头供应煤粉的方式及所用一次风来源，燃煤系统可划分为直接、半间接、间接三

2、类。直接燃烧是指生产出的煤粉直接通过窑的燃烧器入窑，为煤粉烘干和输送的气体均作为窑的一次空气（一般占总燃烧空气的15*30%）入到窑内。间接燃烧是指煤粉经过煤粉仓的短暂储存，再根据用量入窑，为煤粉烘干用的废气将单独除尘并排出系统，窑头用的一次空气与它无关。在这两种基本燃烧系统基础上也会有几种变化。半间接燃煤系统介于上述两者之间，它仍不设煤粉仓，排出的废气部分作为一次风进窑，其余返回煤磨，仍作为热风利用。它们分别具有各自的优点，因此在国外都有设计选用，目前国内基本选用间接系统。间接燃烧系统的优点是：可以降低一次空气用量；因为水蒸气经烘干排出系统，窑有较高的热效率；一台磨机可供应窑及分解炉两个以上

3、的燃烧器。设备配置虽较多，但单位电耗并不高。能适用各种设计的多通道燃烧器。间接燃烧系统带来的缺点是：减少了水汽在火焰中对燃烧的催化作用（煤粉中的水分与废气中的水汽对燃烧的作用全然不同）；大量的挥发物由系统排出，损失了燃料中部分热焓高达1170kj（280 kcal）/kg。这些缺点正是直接燃烧系统的优点，所以对于原煤水分确实较低，而且分解炉用煤要求的细度比窑更低时（如：用无烟煤），更适合选取直接燃烧系统或半间接燃烧系统。直接燃烧系统通常用单风道燃烧器，磨机输送空气和所挟带的煤粉通过它，一起以80 m/sec的喷嘴速度喷入，相对于25 m/sec的火焰传播速度，超过此速度的煤粉喷嘴速度所产生的火

4、焰，方能起到应有的扰动作用。管道的口径通常要窄到与喷嘴相近，以减少附加的管道损失，并让风压转换到所要求的静压上来。 3 煤粉制备靠近窑头设置有什么优缺点？在煤粉制备的位置是靠近窑头还是靠近窑尾，曾经有过不少的讨论。目前结论已经越发明显。尽管窑尾靠近了用煤量大的分解炉，节约了输送量；也尽管利用窑尾的余热对煤磨更为安全，但是由于窑尾生料粉尘带入煤磨后，增加了煤粉中的灰分10%以上，不仅严重降低了煤粉的热值，而且还干扰了配料成分的改变，降低了熟料质量。这个致命的缺点就不得不使煤粉制备系统设置在窑头为佳。但是由于分解炉用煤量大，对于大型窑窑尾的距离要远得多，煤粉输送的距离不仅要使输送能量增大，更重要的

5、是，管道输送阻力的提高，往往会使煤粉的计量设施难以承受如此大的反作用力，直接影响喂入煤粉量的准确性与稳定性。所以，在选择送煤管道走向及管径时，一定要尽量减小管道阻力。如果确实难以解决（如万吨生产线），只有在分解炉的附近增设煤粉仓，将煤粉先打入该仓内，在仓的下方再设置煤粉计量与控制设施。 4 煤磨使用篦冷机热风时要注意什么？当从篦冷机抽取热风用于煤磨烘干时，在进入煤磨的输送管道之前，必须设置有高效率旋风筒用于除去热风中所含有的熟料细粉。这是因为熟料细粉一旦随热风进入煤磨，就会为生产带来如下被动： 煤粉中混入熟料细粉，不但浪费熟料，而且增加煤中的灰分含量，大大降低煤的热值，降低煤粉的燃烧速度，影响

6、优质火焰形成及提高煅烧温度； 在煤粉的输送过程中，混入的熟料细粉会加速煤磨计量秤的转子、管道弯头、喷煤管内壁与出口、收尘袋等处的磨损； 容易使高温熟料细粉混入煤磨内，尤其是窑有塌料现象发生时，高温熟料成为明火火种，使煤磨运行处于容易爆炸或收尘布袋烧毁的危险之中。有的工艺线设计只是设置沉降室，事实证明效果不能满足要求。即使设置旋风收尘也要注意维护，如果效果仍不理想，可在旋风筒出口处增加一定高度的内筒。但要考虑煤磨原排风机的负压是否足够。5 如何从入磨管道设计上改善立磨煤粉的水分？ 当出磨的煤粉水分偏高时，无论对煤粉的储存和输送，还是对熟料煅烧都有巨大影响。当操作努力治理无明显效果时，有的企业通过

7、改造热风进风管的位置与尺寸，做了有益尝试。以五千吨生产线mpf2116的煤立磨为例：原磨机进风口尺寸为2100600mm，可以在磨机进风口转动的上方再开一大小为1000600mm的热风进口，为防止煤粉在此管沉积，进风管底部必须有一定的斜度，并将原进风管道与此进风口连接，使原进风管道成为向两个进风口同时通热风的三通。两路热风在磨内形成沿内壁旋流的热风，增加了与边缘处原煤的混合程度，也保证了热风在磨内分布的均匀程度；这种改造还降低了热风进入立磨的风速，延长了热风在磨内的停留时间。这两层作用都有利于提高烘干效率。改造后煤粉水分由原来的1.5*3.0%降为0.8%以下，取得了理想的效果。但在操作上要适

8、当增大磨尾排风机的风门开度，以增加所需风量。同时，在停机时注意检查风环处的磨损状态，需要时及时修补。) 6 煤粉输送管道的设计中要注意什么？从煤粉仓向窑头、分解炉的输送管道设计中有如下几点值得注意： 管道长度应以距离最近(当量长度不超过150米)、弯头最少为宜(一个弯头相当于5米长度)，减少管道的输送阻力不仅是节省动力，而且在无脉冲气力输送现象的同时，风机的风压可以降低，有利于煤粉计量秤的安全运转。因为任何使煤粉前进要克服的阻力，都要靠秤体承受其后推力。根据经验，该后推力对于螺旋泵应小于100kpa；对于转子秤只有40kpa。 为缩短路径，水平管道可以走斜线，垂直管道不能走斜线，即管道只有90

9、垂直布置或水平走向。当管道上需设置分流阀时，应布置在垂直管道上，而且分流后的两个支管应当对称。 根据史密斯公司的经验，在选择管道内风速与管径时可参考如下关系： 其中v为管道内风速（m/s）；di为管道内径(m)； 空气所能输送煤粉的最大量是：4kg煤粉/kg空气； 气动输送煤粉的密度与煤粉的种类有关：0.3*0.35t/m3,褐煤及挥发分高的煤取低值； 压降的计算中：燃烧器、转子秤按10 kpa；螺旋泵按20 kpa；分流阀相当于5米管道压降。7 在燃烧器送煤系统的设计中应当做到什么？送煤系统是指从煤粉仓经过计量秤到煤粉燃烧器过程的所有装置。这部分装置的合理将决定煤粉输送及使用的稳定与正常调节

10、，进而影响窑热工制度的稳定，因此非常重要。实践证实如下环节必须注意： 燃烧器的选择是根据用煤量及燃料种类确定的，但很多使用厂家，甚至燃烧器的制造商对燃烧器所需要配置的一次风机性能不甚重视。这种情况更多发生在新燃烧器的更换中，工厂为了节省改造基金，尽量不要改换风机。但如果风机不适合新的燃烧器，则改造效果势必大打折扣。 煤粉仓上方应设置专用的收尘器，以使仓内上方气压合理，尤其要与仓下方鼓入的助流风相平衡。有些设计是借助煤磨系统的大收尘器完成此工作，这样不仅会造成与磨机系统排风之间形成干扰，而且随着磨机的开停使煤粉仓上方气压改变，造成喂煤量波动。 输送煤粉的管径选择要考虑煤粉输送的速度，一般应在25

11、米/秒为宜，鉴于窑头与分解炉用煤量不一样，窑头送煤管径应略小于分解炉的送煤管径，避免速度过低产生煤粉沉积所形成的送煤脉冲现象。 不论是用罗茨风机直接送煤，还是靠螺旋泵送煤，都应该用变频器作为调节用风量或送煤量，这样不但便于调整到所需要的风量，而且可以节电。对罗茨风机采取旁路放风调节风量时，会造成风压的大量损失。在使用螺旋泵时，更有重视锁风的问题。8 计量用煤粉仓的结构如何改造？煤粉仓底不存煤粉是导致向下方的煤粉计量秤供煤准确及向喂煤点输送顺畅的关键。因为，仓底部的煤粉在有空气的情况下长期堆积，易造成氧化结碳现象，即使有搅拌装置，也能使煤粉中出现硬度较大的碳粒，极易堵塞喷煤管，影响煤粉喷出的均匀程度。如果要清理这种碳粒，需要将仓内煤粉全部放掉，费时费工。对于烟煤这种情况更为严重。然而，很多煤粉仓的原设计是一个大仓在分向窑头、分解炉两个搅拌仓供煤，但没有重视这种现象的防止。为此，有些厂经过自己的摸索改造，为了解决煤粉不在仓底部存留的可能，就要增加煤粉仓的下料角度，在寻找提供可能的空间高度时，果断取消了搅拌仓。实践证明，改造结果令人满意（图）。说明搅拌仓的设置远不如煤粉仓下料角度更显重要。9 选