回转窑技术与操作讲义.ppt

1,新型干法水泥窑生产技术与操作体会,2,一、新型干法水泥线要素二、预热器和分解炉三、回转窑系统四、篦冷机系统五、煤粉的质量六、生产技术简介七、预分解窑的操作,3,一、新型干法水泥线要素,（一）新型干法水泥线的概念 新型干法水泥技术是以悬浮预热和预分解技术装备为核心，以先进的环保、热工、粉磨、均化、储运、在线检测、信息化等技术装备为基础；采用新技术和新材料；节约资源和能源、充分利用废料、废渣，促进循环经济，实现人与自然和谐相处的现代化水泥生产方法。,4,（二）操作员要有较高的素质 在生产控制过程中做到“勤于观察、善于思考、捷于判断、迅于处理”积极认真地对待和分析出的各种现象；及时掌握操作现状果断地加以处理，为系统的稳定提供保障.操作中要前后兼顾，全面了解系统的情况，对各种参数的变化要有预见性。发现问题预先小动煤量尽可能少动或不动窑速和喂料量；以免系统热工制度的急剧变化，要做到勤观察，小动作及时发现问题，及时排除。三个班要同一操作方法，稳定烧成系统的热工制度，在保持喂料喂煤均匀，加强物料预烧的基础上尽量加快窑速。采取薄料快转，长焰顺烧，提高快转率。,5,(三）窑系统的操作理念 对于窑系统来说，经过长期的生产实践，人们已经总结和形成了以“高度集中，反应快捷，减少事故，稳妥积极，快速过渡，薄料快烧”等一系列的操作观念。具体特点如下：（1）在提温投料过程或提产的过程中，要注意先提风、后加煤、再加料的原则；在减产降速阶段，应先减料、减煤、再减风的原则、以防止系统的塌料堵塞。（2）由于预分解窑系统对操作参数响应灵敏，这就要求操作人员具备反应灵敏，判断准确，动作迅速，否则系统运行将会偏离正常运行的要求，严重时导致重大责任事故，影响生产。窑系统参数的响应时间在310min内。如窑尾温过低，若不在38min内采取措施很可能导致回转窑跑生料或出现生烧等事故。,6,（3）一般情况下，在点火投料的初期要注意窑尾烟室结皮的发生，回转窑上串造成窑尾密封问题。（4）窑前温度较高时，应注意配煤管的位置和火焰的调节，以形成窑前有个合理的烧成环境。既要避免窑前温度过高造成烧流，也不能出现生烧和夹生现象的存在。同时，还要注意火焰的形状，以免冲刷窑皮。（5）在生产操作的过程中，要注意分解炉出口温度的控制，过低会增加回转窑的负担，造成跑生料，过高易于导致中间矿物和液相成分的过早出现，造成结皮和堵塞。因此，分解炉出口的适宜温度应控制在87010。,7,（6）加强冷却机的管理和控制，以免造成二、三风量和风温出现较大的变动，影响窑内的煅烧。（7）系统的操作过程以平稳和缓慢调节为原则，注意观察参数的变化及变化的速度，若变化速度较大，说明操作不合适，应避免生产控制参数的大起大落。,8,（四）生料成分对煅烧的影响原因处理办法KH、SM、IM波动大，平均值合适 加强均化和配料，降低喂料至85%左右。KH、SM、IM波动小，平均值高KH、SM、IM波动小，平均值低 窑皮厚易后结圈，结大块、黄料等。加强均化 配料，降窑喂料至85%左右，可减煤增窑速。KH过高 要求煅烧温度高，fCao不易控制。KH过低 强度低。SM过高 熟料难烧，液相少，不易挂窑皮SM过低 窑内易结圈，结大块。IM过高 液相粘度大，fCao不易控制IM过低 液相粘度小，烧结范围窄，操作困难。,9,（五）各种因素的影响 1、生料成分的均匀性差 原料的预均化、配料电子皮带秤、出磨生料X荧光分析仪控制和生料的气力均化4个关键环节相互衔接，紧密配合，是预分解窑窑速快、产量高、质量好、热耗低的基本条件和前提。但生产线上工艺生产环节不配套或某些缺陷,致使入窑生料化学成分波动较大,容易造成生料率值的很大变化,使回转窑操作困难,熟产中fCaO含量就高。2、烧成温度的影响 熟料煅烧温度对fCaO影响很大.在生料成分比较均匀,熟料率值相对稳定的情况下,较高的烧成温度,10,物料在烧成带又有足够的停留时间,则窑内物料的化学反应完全,熟料中fCaO含量就低.假如烧成温度偏低,形成的液相量就少,液相粘度大,fCaO在液相中运动速度减慢,影响C2S+CaOC3S的反应速度,熟料中fCaO含量就增加.因此要减少熟料中fCaO的含量,必须适当提高熟料煅烧温度以避免熟料的欠烧。3、操作的影响 窑速慢并采用短焰急烧,这样由于窑内料层厚,高温带又短,物料预烧不好,熟料fCaO就会比较高。,11,(六)风、煤、料和窑速合理匹配是窑系统操作的关键,1.窑和分解用煤量取决于生料喂料量；系统风量取决于用煤量；窑速与喂料量同步，更取决于窑内物料的煅烧状况；所以风、煤、料和窑速既相互关联，又互相制约。对于一定的喂料量煤少了，物料预烧不好，烧成温度提不起来，容易跑生料；煤多了系统温度太高，物料易被过烧，窑内容易产生结圈、结蛋，预热器系统容易形成结皮和堵塞；风少了，煤粉燃烧不完全，系统温度低。在这种情况下，再多加煤，温度还是提不起来，co 含量增加，还原气氛下使三氧化二铁变成氧化铁，产生黄心熟料；在风，煤，料一定的情况下，窑速太快易跑生料；窑速太慢，则窑内料层厚，生料预烧不好，容易产生短火急烧形成黄心熟料，熟料游离氧化钙含量高。2.由此可见，风，煤，料和窑速的合理匹配是稳定烧成系统的热工制度，提高窑的快转率和系统的运转率，使窑产量高，熟料质量好及煤粉消耗少的关键所在。,12,（七）窑与分解炉用燃料比例的掌握,窑、分解炉用燃料比例的掌握应根据以下原则（1）窑尾及出分解炉的气体温度都不应高于正常值；（2）在通风合理的情况下，窑尾和分解炉出口废气中的氧含量应保持在合适的范围内，应尽量避免一氧化碳的出现；（3）在温度、通风允许的情况下尽量提高分解炉用燃料比例。这些原则易于理解，多数也能得到贯彻，但也有不少人存在一些模糊认识，在遇到问题时不能很好地处理。模糊认识之一，窑尾至分解炉间的区域温度偏高、结皮严重总认为是由于分解炉加燃料多引起的，因而操作上总是减少分解炉的燃料，而后增加窑用燃料，结果此区域温度进一步升高，结皮更加严重，窑况进一步恶化；实际上除了窑气、炉气分开的双系列窑外分解窑外，上述情况主要是由于窑用燃料多引起的。众所周知，分解炉是一种高效热交换器，在分解炉内多加燃料，废气温度既不会过高而炉内物料又能获得较高的分解率。,13,但如果把本应加到分解炉的燃料加到窑内，则入窑物料的分解率必然低下，从而增加窑的负担。由于窑内热交换效率低，为了保证熟料的正常煅烧，就需在窑内再加燃料，但受燃烧空间和热交换效率的限制，窑尾至分解炉间的区域温度就必然过高。而这一区域又正好是“料稀区”，且物料易在此区部分角落产生循环，有很好的结皮条件，易造成严重结皮。物料在完全分解之前其本身温度不会超过当时的平衡温度(一般850摄氏度左右），所以在分解炉内适当多家燃料既不会引起上述区域的废气温度过高也不会引起入窑物料温度过高，而只有在炉内物料分散不好，分布不均的情况下才会造成炉内及其出口废气温度高。因此，当窑尾及其上升管道温度高时，不能轻易认为是分解炉燃料加多了，而应认真分析原因，采取正确操作方法。通常只要逐步减少窑内燃料，同时将其减少量的一部分增加到分解炉内，情况就会逐渐好转。,14,模糊认识之二，烧成温度低熟料欠烧总认为是窑用燃料少造成的，即使当窑的燃烧能力已到极限时，仍增加窑燃料用量，结果造成窑头温度进一步降低，窑尾系统温度则过高；这一错误的操作方法还会引起窑内还原气氛，造成系统结皮严重，结长厚窑皮甚至结圈；窑内通风及燃烧能力是有一定限度的，在燃烧空气无富余的情况下，增加燃料窑头温度不仅不会提高反而会降低。但有些操作人员一遇到窑头温度低却总是增加窑头燃料，尤其是在喂料量并不多，燃烧空气并不富余的情况下，仍往窑内多加燃料；窑内燃料的增加有一个最简单的原则，即只要窑尾废气中有一氧化碳存在，则在调整系统状态使一氧化碳消失之前，不应该增加窑用燃料。所以如遇到窑头温度低的情况，应该首先分析其原因，如燃烧空气不足，应设法增加通风量；如风机已开到极限，则应分析是否下料量大了，是否三次风闸板没调整好，是否窑内结圈，并进行适当的调整和处理。如入窑分解率低，则应增加分解炉燃料而非窑头燃料；如冷却机效率低，二次风温低，则应对冷却机进行处理。总之要具体情况具体分析，而不能一味增加窑头用燃料，结果适得其反。,15,（八）熟料的颜色与直观判断,熟料的结粒与颜色情况，直接关系到水泥熟料的煅烧质量；同时也能显示出操作控制中的某些问题，作为窑操作员，应该在熟料常规检验结果的基础上，时常注意观察熟料的结粒和熟料的颜色变化情况，了解其产生的原因，及时和生料操作员及有关人员沟通调整生料的成分配制方案和煅烧工艺制度，以便煅烧出合格的熟料，一般情况下，正常的熟料的颜色为结粒均匀密实的褐亮颗粒；当出现大量的灰黄色、棕褐色或灰白的粉状熟料时，多半是由于熟料出现生烧和粉沙料所致，如果经检测，熟料中的f-ca较高，多半生烧和欠烧所致，应适当提高烧成带温度，,16,加强熟料煅烧；当出现棕黄色、黄褐色、局部白色或灰色的熟料，且结粒正常，多半是由于窑内通风不良，在还原气氛下煅烧的结果，不但影响水泥熟料的质量，也会影响到水泥成品固有的颜色。另外虽然从熟料的外观看,还算正常,但经破碎后发现,熟料内部存有大量的夹心黄色料,其原因多半是由于窑速过慢,窑内的煅烧温度不均匀,局部出现液相过多,铝含量较高,造成生烧夹生问题,表现为熟料中fCaO较高,影响水泥熟料的质量,作为操作人员,应该针对具体的问题,采用相应的技术措施加以解决,以满足质量控制的要求.。,17,（九）应尽快跳过低产量的塌料危险区,预分解窑生产工艺的最大特点之一是约60%的燃料量在分解炉内燃烧。一般入炉生料温度可达850880，分解率达90%以上这就为快转窑、薄料层、较长火焰烧熟料创造有利条件。因此在窑皮较完整的情况下，窑开始喂料的起点值应该比较高，一般在设计产量的60%。以后逐步加料，但应尽量避免底喂料量的运行时间。在喂料量逐渐增加的阶段，关键要掌握好风、煤、料和窑速之间的关系。,18,操作步骤应该是先风后加煤，先提窑速在加料；初期加料幅度可适当大些，喂料量达80%以后适当减缓。加料期间，只要系统的热工参数在合理范围的上限，尽管大胆操作。这样达到95%的设计喂料只需2-3小时。一般情况下喂料加至设计值80%以上，窑运行就比较稳定了。这是因为预分解系统中料量已达到一定浓度，料流顺畅，旋风筒锥体出料口、排灰阀和下料管内随时都有大量生料通过，对上述部位的外漏风和内漏风都能起到抑制作用，因此很少塌料。即使有也是小股生料，对操作运行没有太大影响；所以说，操作予分解窑窑产量越高越容易操作。,19,（十）确定一个经济合理的窑产量指标,每台回转窑都有自己特定的合理的经济指标；这就是回转窑某高产量范围内能达到熟料优质、煤耗最低，运转率最高；所以回转窑产量不是越高越好；经验告诉我们，产量超过一定限度以后，不是由于系统抽风能力所限致使煤灰在窑尾大量沉淀并产生还原气氛，就是由于拉大排风使窑内气流断面风速增加，火焰拉长，液相提前出现；易行成熟料圈。,20,二、预热器和分解炉,预热器系统由各级旋风筒按一定工艺布置连接而成的悬浮预热工艺设备；每一级旋风筒是由圆柱体、圆锥体、出风管、撒料箱、下料管和翻板阀组成，引导窑废气与生料粉进行同流热交换；悬浮在预热器内的生料粉与高温气体迅速混合，气、固相接面积大，升温速度快，传热效率高。2500t/d生产线为五级旋风预热器，2-1-2-1结构。5000t/d生产线为双系列五级旋风预热器。4-2-2-2-2结构,21,2300t/d生产线采用的RSP 分解炉为旋流喷腾式。按作用特点：可分为 燃烧室（SB室），作为点火和燃料预燃用；涡流室（SC室），作为物料煅烧分解；混合室（MC室），出混合室气流与出窑气流混合，物料继续分解。,此页不讲,22,5000t/d生产线KDS分解炉是南京凯盛公司开发的双喷腾 低NOX喷旋型分解炉。主要技术参数,此页不讲,23,三、回转窑系统,水泥回转窑是低速旋转的圆筒体，是用以煅烧水泥熟料的设备，它以一定斜度3.5以上，(现在一般在4%)依靠窑体上的轮带，安放在数对托轮上，由电机带动或液压传动，通过窑身大小牙轮，使筒体在一定转速内转动；生料自高端（窑尾）喂入，向低端（窑头）运动，燃料自低端吹入，形成良好稳定的火焰；将生料通过过渡带、烧成带和冷却带三个工艺带的物理化学变化，烧成水泥熟料，借助于窑体的斜度和旋转，使料粉由窑尾向窑头移动，由窑头卸出。,24,2500t/d生产线回转窑：规格460m，斜度3.5，生产能力2300t/d。支档数：3挡，主电机功率315kw。传动方式：单传动，窑体转速：主传动3.96 r/min。5000t/d生产线回转窑：规格4.872m。斜度3.5。生产能力5000t/d。支档数：3档。主电机功率690kw。传动方式：单边传动。窑体转速：主传动0.4034.r/min。,25,四、蓖冷机系统,26,回转窑配用的冷却机为水平推动篦式冷却机，主要技术参数,27,五、煤粉的质量,1.水分在煤粉中保持11.5%的水分，可促进燃烧；但过量的水分则会降低火焰温度，延长火焰长度，此外还会导致大量烟尘，在某些情况下，有可能使窑的产量下降。有学者指出：燃料中多1%水，约降低火焰温度1020，并使废气热损失增加24%；还指出煤粉中水分对温度的影响比灰分约大一倍。因此，水泥企业质量管理规程中规定：回转窑生产中煤粉的水分每4h,检测一次，控制值80%。,28,2.灰分 灰分过高则妨碍挥发分的析出，使得析出温度提高，从而使着火温度提高；另外灰分也影响火焰传播速度，在相同挥发分条件下，灰分越高火焰传播速度越低；灰分的增加还会使火焰温度下降，燃尽性能变差。因此，在水泥生产过程中，希望尽量降低煤粉中的灰分含量，以增加煤粉的热值和燃烧性质，防止窑内结圈和窑尾系统的黏结、堵塞；另外灰分波动必然对熟料成分带来较大影响；水泥企业质量管理规程中明确规定，煤灰分相邻两次检测结果波动在2%以内的合格率70%。,29,3.挥发分 煤中挥发分含量的多少，影响煤粉的着火温度。据资料介绍，对不同挥发分的煤实测得知：Vab25%的普通烟煤，着火处于易稳定区域或中等稳定区，着火温度为500-600，着火容易且易于稳定；Vab15%左右的低挥发分煤，着火处于难稳定区，着火温度为600-700，着火较难不易稳定；低挥发分煤，着火处于极难稳定区，着火温度为700800 左右，着火难且不易稳定。,30,4.煤粉细度 煤粉的细度对其着火温度、燃尽时间的影响比较大，煤粉越细，其着火温度与燃尽温度越低，燃尽时间越短，这是因为提高煤粉细度，也就是增加了煤粉中固定碳的表面积，固定碳与空气的接触面积加大，有利于煤粉的燃烧，特别是对预分解窑烧低挥发分煤意义更大。对于烟煤来讲一般煤粉的细度控制在80%即可，而对低挥发分煤则要严得多，根据国内外回转窑烧无烟煤的经验，对于挥发分含量在38%无烟煤，工艺上应将煤粉细度控制在35%以下。,31,5.煤的发热量 煤的发热量高，火焰燃烧温度高，为了进行有效的经济操作，回转窑用煤的低位热值应不低20900KJ/Kg。,32,六、生产技术简介,6.1生料均化 新型于法窑生料均化多采用空气搅拌方式，该方式按其物料的工艺流程不同可分为间歇式均化和连续式均化两种。,均化效果是衡量各类均化设备性能的重要依据之一；均化前后被均化物料中某组分的标准偏差之比，称为该均化设备的均化效果H：Sin进均化设备物料某成分的标准偏差；Sou出均化设备物料某成分的标准偏差。,33,6.1.1 各种均化库简介 多股流均化库 多股流均化库又称(MF)库，是德国伯力鸠斯公司研制成功的，该库顶部结构与混合库均化库相同，中心室与库壁之间的环形库底分成10个充气,区,每个区设23 条装有充气箱的卸料槽，槽面沿径向铺有若干块盖板，形成45 个卸料孔。生料从库底进入中心室后，中心室底部连续充气使生料进一步混合均化。MF 库单独使用时，均化效果H为7左右，双库并联操作时，H可达10%甚至更高。由于该库主要是采用卸料时的重力混合均化，中心室很小，均化电耗低，单库工作时，生料均化电耗约0.150.3KWh/t。,本页不讲,34,6.1.1 各种均化库简介 混合室连续均化库 该类库的特点为一个大库，其底部中心位置设一小库，即混合室，在混合室底部一般配置四等分扇形充气装置，剩余的空气经排气通道与库顶空间相通。在库内，混合室内周围和环形区都装有充气箱。生料经库顶生料分配器和放射状布置的小斜槽进入库内，形成大致水平的料层。卸料时轮流向环形区一个小范围充低压空气，使该区生料流态化并经混合室周围进料孔流向中心混合室，同时，库内的生料呈旋涡状塌落，在自上而下的流动过程中，切割水平料层而产生重力混合作用，进入混合室后又因混合室内的连续充气搅拌而进一步均化。因此，该类库兼有重力和气力均化二重作用，由于混合室高度较低，充气压力低于间歇式搅拌库，从而得节能效果。锥形混合室型均化库均化效果!一般为59，其电耗较低一般为0.250.4KWh/t。图为锥形混合室均化库。,本页不讲,35,6.1.1 各种均化库简介 控制流均化库又称CF 库，是丹麦史密斯公司开发研制的。库底分成大小相等的7 个正六边形卸料区，每个卸料区中心有一个卸料口，卸料口,上部设有减压锥，卸料口下部设有卸料阀和空气输送斜槽，将卸出的生料送至库底外部中央的一个小混合室内，该混合室安装有荷重传感器。该 库均化效果一般可达10左右，生料均化电耗0.2KWh/t左右。但该库设备投资高。,本页不讲,36,6.1.1 各种均化库简介 IBAU中心室均化库 该库中心有一个大圆锥体，通过它将库内生料重量传到库壁上；圆锥周围环形空间被分成向库中心倾斜的68个区，每区都装有充气箱，充气时生料首先被送至一条径向布置的充气箱上，再通过圆锥体下部的出料斜槽，经斜槽入库底部中央的生料小仓中；这种库的主要优点是均化电耗小，一般只有0.10.2度/吨生料，主要缺点是施工复杂，造价较高，均化效果最高可达10%。,本页不讲,37,6.2旋风预热器 6.2.1旋风筒的结构及其主要参数 分离效率对热效率的影响：为使预热器热效率较高，旋风筒的分离效率与系统阻力应该有一 个合理的匹配，研究表明旋风筒分离效率对预热器热效率的影响顺序为：h1 h5 h2、h3、h4。各级预热器分离效率推荐值,38,6.2旋风预热器 6.2.1旋风筒的结构及其主要参数 旋风筒的结构类型很多，但从其高度H（H=h1+h2）与直径D 之比（H/D）可分为三种类型：即H/D 2，高型旋风筒；H/D 2，低型旋风筒；H/D=2，过渡型旋风筒。一般来讲，高型旋风筒的直径较小，含尘气流停留时间较长，可沉降粒度较细的尘粒，故分离效率较高；在高型旋风筒中，又以圆锥体长度较长的圆锥型旋风筒的分离效率高。,39,6.2旋风预热器 6.2.1旋风筒的结构及其主要参数。旋风筒进口方式一般有两种，即进口气流外缘与圆柱体相切，称直入式，气流内缘与圆柱体相切，称蜗壳式。，蜗壳式的优点可提高分离效率，同时还具有处理风量大、压损小的优点。进口面积多根据进口风速确定，进口风速一般取1525m/s，在实际生产中进口风速对压损的影响远大于对效率的影响。因此在不明显影响分离效率和进口不致产生过多物料沉积的前提下，适当降低风速可有效降低阻力。,40,6.2旋风预热器 6.2.1旋风筒的结构及其主要参数 旋风预热器是由旋风筒及上、下两级旋风筒的连接管道所构成。对于旋风预热器中单个旋风简本体来讲，它的功能及结构如图所示。它由圆柱体、圆锥体、进口管道、出口管道、内筒及下料管等部分组成。连接管道又叫换热管道，传热量占该级总传热量的80-90%。,41,6.3分解炉 6.3.2各种分解炉的简介 TDF 炉 TDF炉的特点：为提高分解炉煤粉燃烧条件，在提高三次风温的同时，在结构设计上避兔空气与三次风过早相混；在三次风入炉口设置燃烧器，提高纯氧燃烧空间及燃烧所需的动力；合理布置C4下料位置，使煤粉燃烧区域的温度提高，加快煤粉的燃烧速度，从而有效地提高了煤粉的燃烧效率；取消了除NO喷嘴，简化了结构。TDF炉成功用于国内几十条生产线。（天津院引进日本改进）,42,6.3各种分解炉的简介 6.3.3KDS分解炉 KDS分解炉是南京凯盛公司开发的双喷腾低NOX喷旋型分解炉。,此页不讲,43,6.3各种分解炉的简介 6.3.4TDF 炉 我国天津水泥工业设计院通过对各国分解炉的比较后，引进了DD 炉的专利技术，并用于预分解窑的设计和建设，在DD炉的基础上进行优化，研制开发了TD 炉、TDF 炉。,图为 分解炉结构示意图1窑气；2三次风；3分解炉燃烧器；4C4料；5去C5,44,6.3各种分解炉的简介 6.3.5DD 炉 DD 炉是日本水泥公司同神户钢铁公司在总结了许多窑外分解方法和经验基础上研制的，第一台DD 炉于76 年6月用于半工业生产，它通过在炉的下部增设还原区段，使窑废气中的NO有效脱除；又通过在炉内主燃烧区后设立后燃烧区，使燃料进行双重燃烧，从而获得良好的生产效果。,此页不讲,45,6.3各种分解炉的简介 6.3.6 KDS分解炉的特点 采用喷旋结合型式，使得物料浓度分布和气体温度分布更合理，分解炉达到了“三高”，即高的燃料燃烬率、高的生料分解率、高的容积利用率。分解炉中部采用缩口，使分解炉达到二次喷腾效应，具有湍流回流作用强、物料分散及换热效果好、固气停留时间比大、容积负荷高等特点。(采用该技术，可以解决像TL厂分解炉温度倒挂的问题)。在分解炉下部增设“脱氮区”，不仅有效降低了排放废气中的氮氧化物、减少了环境污染，还有效控制了炉下部气体温度、提高物料停留时间、减少炉下部结皮现象。采用在线布置型式,克服了离线分解炉塌料的问题。由于增设了下部喷煤管,在窑尾高温气体的作用下，燃料的燃烧速度显著加快，因而为分解炉使用劣质燃料提供了可靠的保证。分解炉出口采用长形弯管与C5旋风筒相接，既扩大了分解炉的有效容积，又使分解炉布置更紧凑，降低了设备重量，节省了投资。,此页不讲,46,6.3各种分解炉的简介 6.3.7在线喷腾型分解炉 窑尾气体和三次风全部进入分解炉，煤粉在窑尾烟气和三次风的混合气体下燃烧。优点：进入分解炉的气体温度较高，因此对燃料的适应性较好；设备较简单，操作方便；一般不担心塌料危险。缺点;炉容积较大，容积产量较低；由于分解炉中混入了窑尾气体，对煤粉燃烧不是很有利。,了解,47,6.3各种分解炉的简介 6.3.8离线喷腾型分解炉 窑尾气体不经过分解炉，三次风单独进入分解炉，除分解炉的气体与窑尾气体一道进入最下级旋风筒。优点：进入分解炉的气体为新鲜空气，燃烧效率较高，因此分解炉的容积较小。分解炉的燃烧比较容易控制。缺点;进入分解炉的气体温度不高，对于煤种的适应性没有在线分解炉高；在实际运行过程中，一般都存在预热器与分解炉的过渡，操作上相对技术较复杂；当物料来料不均匀或风量波动时，常有塌料的危险。,了解,48,6.3 各种分解炉的简介 6.3.9 喷腾型分解炉 喷腾型分解炉以为FLS分解炉代表，有离线型分解炉（SLC）和在线型分解炉（ILC）两种；三次风在分解炉下部以高速（2530m/s）喷入，形成喷腾层，造成炉内的紊流状态；系统阻力小，对燃料的适应性较强，可烧煤也可烧油；当采用单点进料时，靠加料嘴的一侧物料浓度较大，而另一侧浓度小，若采用多点进料可改善炉内物料分散的均匀性；当入炉物料不均匀时，即当来料突然很大，它在瞬间掩盖整个喉管，使入炉三次风受到冲击，炉内通风燃烧受到影响，严重时使窑头因起到烟或回火。,不讲,49,6.3各种分解炉的简介 6.3.10。RSP分解炉的特点 RSP炉由涡流燃烧室(即SB室)、涡流分解室(即SC室)、混合室(即MC室)三部分组成。在窑尾烟室与MC室之间设有缩口、缩口处装有可调闸板，用以平衡窑与分解炉之间的压力。从冷却机抽来的热风，从SB室上部对称地以切线方向入炉，加速煤粉的混合与燃烧。来自冷却机的热风，从两侧对称地以切线方向进入SC室，三级筒下来的物料在三次风入炉前喂入该气流中，在入口处装有撒料捧以打散物料，使风、料混合入炉。由SC室出来的热气流、物料粉及未燃烧完全的燃料入MC室，与呈喷腾状态进入的高温窑烟气相混合，此时燃料继续燃烧，生料进一步分解。RSP炉内既有较强的旋转运动，又有喷腾运动。物料随来自三次风管的热风以旋流状态进入SC室，有利于气、料混合及热交换。同时，窑烟气以较高速度进入MC室形成喷腾运动，由于MC室截面较大，流速降低，延长了物料及燃料在炉内的停留时间，有利于燃料完全燃烧与物料的分解。窑与炉的燃料比为4：6入窑生料分解率高达8595，一般控制在90。,不讲,50,6.3 各种分解炉的简介 6.3.11RSP分解炉 RSP分解炉是日本小野田水泥公司和川崎重工共同开发的，1972 年8月试验投产，1974 年8 月应用于工业生产。RSP炉属旋风喷腾式分解炉。,不讲,51,6.3 各种分解炉的简介 6.3.12 SF、N-SF分解炉 SF分解炉是全世界最早出现的分解炉，于1971 年11 月问世，它是石川岛公司和秩父水泥公司合作开发的，最初为燃油分解炉，改烧煤后问题较多，主要是存在煤粉不完全燃烧现象，为此石川岛公司将SF炉改造成N-SF炉。图为N-SF炉,不讲,52,6.3.13 分解炉的主要作用 预分解窑是在悬浮预热器窑的基础上发展起来的，是水泥工业的一次重大技术进步；在悬浮预热器与回转窑之间增加分解炉，同时具备燃料燃烧、气固换热、碳酸盐分解等多种功能；从第一台SF要问世以来，预分解窑一直在发展改进之中；初期以重油为燃料，炉容积也较小，气流的运动方式较单一，以后发展为以煤代油，乃至工业废燃料、炉容也有所增大，气流运动形式往往是多种形式的复合叠加，使气固两相流在炉内的流场更合理；以保证燃料的燃烧、气固的换热、碳酸盐的分解，而且还从分解炉的结构改进发展为筒、管、炉、窑、机及耐火、保温材料、自动化控制技术诸方面的综合改进。形成了当今几十种形式的分解炉。分解炉的主要作用：碳酸盐分解 燃料燃烧,53,6.4回转窑 6.4.1回转窑窑体结构 回转窑是熟料锻烧系统中的主要设备。它是由简体。轮带、托轮、挡轮、传动装置以及密封等装置组成。6.4.2回转窑的工作原理 水泥回转窑是低速旋转的圆形筒体，是用以煅烧水泥熟料的设备，它以一定斜度依靠窑体上的轮带，安放在数对托轮上，由电机带动或液压传动，通过窑身大小牙轮，使筒体在一定转速内转动。生料自高端(窑尾)喂入，向低端(窑头)运动，燃料自低端吹入形成火焰，将生料通过碳酸盐分解、放热反应、烧成和冷却四个自然带的复杂物理化学变化，烧成熟料，由窑头卸出，烟气由窑尾排出。,54,6.4回转窑 6.4.3回转窑的基本技术参数 6.4.3.1填充率 回转窑内物料的截面面积与窑的横截面面积之比为窑的填充率。填充率与窑的直径无关，大约为517%。窑的填充率过高，会削弱窑内热传递。在窑的实际操作中，窑的填充率不应超过13%。填充率,窑内物料填充率，%G单位时间通过窑内物料量，t/hg物料平均容重，t/m a物料休止角，Di窑内径,mn窑转速,r/minS窑斜度,55,6.4回转窑 6.4.3回转窑的基本技术参数 6.4.3.2窑速与喂料量 窑操作时，为了保证熟料煅烧，窑需要快转，物料填充率较小，物料换热、固相反应充分，因此窑的喂料与窑的转速影响适应。,56,6.4回转窑6.4.3回转窑的基本技术参数(L长度、S窑的倾斜角Di窑有效直径n窑的转速、为物料的休止角）6.4.3.3物料在窑内的停留时间,此图2500吨不准,57,6.4回转窑 6.4.3回转窑的基本技术参数 6.4.3.4回转窑内各带的长度 回转窑内各带的长度与入窑分解率、窑速、喂料量、物料成分、火焰长短等因素有关。入窑分解率越高，分解带越短；窑速越快，烧成带、冷却带越短；物料量越大，过渡带越长；火焰越长，烧成带越长。一般来说，窑内各带的长度如下,58,59,6.5冷却机 6.5.1第三代篦冷机的结构特点及关键技术（1）高温区采用充其梁、高阻力充气篦板 采用低阻力篦板，粒径为5mm的通风量只有粒径为20mm通风量的55%左右，由于粒径的变化使得冷却风量发生较大变化；采用高阻力篦板，粒径为5mm的通风量可以达到粒径为20mm的通风量的85%以上；在一定程度上缓解了通风量不均的问题，为消除冷却机“串风”创造了有利条件。,60,6.5冷却机 6.5.1第三代篦冷机的结构特点及关键技术（2）在中温区采用低漏料阻力篦板 这种篦板既减少细粒熟料的漏料量，又增加了篦板的通风阻力。篦板阻力的增加同样可降低不均匀料层阻力对篦床总阻力的影响，有利于熟料的进一步冷却和热回收,虽然有的用冷风室供风（一般用充气梁供风）对熟料进行冷却，仍可满足冷却需要。（3）在低温区采用普通篦板 因为经过前两篦板区的冷却，熟料温度已显著降低，采用普通篦板完全可以满足要求。,61,6.5冷却机 6.5.1第三代篦冷机的结构特点及关键技术（4）合理配置冷却风 在篦床的三个区域，根据料温、料量及所要求冷却后的出料温度，配置不同风量、风压的风机，以满足冷却的需要。第三代篦冷机在冷却风配置上，全面考虑料层纵、横向的阻力（料厚及颗粒组成）和料温的分布规律，既沿纵向又沿横向将篦床划分为足够小的区域，形成合理的冷却小单元，并有针对性地分配可调节的冷却风（称可控流），最终达到以最少的冷却风冷却尽可能多的热熟料，降低空气消耗量，提高二、三次风温，从而达到高产、高效、低热耗的目的。,62,6.5冷却机6.5.2第二代与第三代篦冷机的对比,第二代篦冷机的工作原理料多的3区通风少料细的2区通风少料粗的4区通风多,第三代篦冷机的工作原理 料多的3区、料细的2区以及料粗的4区通过高阻力篦板和风门1A、1B、1C、1D、1E调节使它们的通风相同,63,七、预分解窑的操作,7.1投料操作 预热器投料是窑系统操作中的难点，往往很多的工艺故障都是在投料过程中由于操作不当造成的。投料时要注意风、煤、料的平衡；一般情况下，投料时系统供风应为正常风量的7080%，窑尾加煤量根据分解炉出口温度控制，窑头煤量则根据窑头的烧成温度及窑尾温度控制，密切注意预热器系统负压变化；待入窑物料温度及窑功率曲线开始上升时，即可加料；每次加料一般为额定料量的35%，同时要注意窑速与投料量的对应关系；先提窑速再加料。一般投料后4050min 熟料入冷却机（窑速为2.0r/min 时，窑斜度为3.5%），投料时窑速应控制在1.O2.6/min 之间（窑斜度为3.5%时）。一般投料前，空窑加煤量，可达总量的6070%，一次风的内、外风风量要保持合理分配，根据火焰及温度情况随时调整，内风使用不宜过大，保证火焰顺畅有力，形状合理，不扫窑皮。投料期间应随时注意窑头负压不要过大，以使窑前保持高温，避免出现“顶烧”、“跑生”、“烧流”等现象。,64,7.2 挂窑皮 挂窑皮即是窑烧成带衬料表面挂一层窑皮的操作过程；挂好第一层窑皮，保护好窑的衬料，对窑的长期安全运转有重要意义。注意：控制适当的生料成分，挂第一层窑皮时KH要控制于正常生产的上限，SM为正常生产的下限，且IM要高于正常，使烧成带熟料有一定的液相量且液相粘度较大，窑皮强度高，烧结范围较宽。控制好烧成带温度,在挂第一层窑皮时，适当提高烧成带温度而适当降低窑尾温度，让液相在烧成带集中出现，提高衬料与物料的温差，并有足够的液相量，为挂窑皮创造条件。稳定操作，在挂窑皮期间,注意保持火焰顺畅；稳定两端温度,勤看小调整。,65,7.3异常情况的判断及处理 7.3.1预热器旋风筒锥体或下料管堵塞 杜绝堵塞的方法：（1）加强系统的巡检工作，避免因设备失灵造成的不必要的堵塞问题。（2）严格按照生产过程参数操作，避免局部高温现象的存在和热工操作参数的波动，以消除因热力作用造成的局部粘结引发的堵塞现象。（3）化学有害成分的控制，严格控制原燃料的有害化学成分的含量（K2O+Na2O、SO3、Cl等），同时注意生料三个率值及MgO含量的变化，根据变化采取相应操作。（4）生产操作过程中，要避免大起大落的操作和控制，一定要做到风、煤、料的稳步提高或降低，以克服因加料过猛造成的堵塞问题。（5）避免因预热器系统内通风不良，煤粉燃烧不完全，造成堵塞。（6）现场注意检查系统漏风情况。,66,7.3异常情况的判断及处理 7.3.1预热器旋风筒锥体或下料管堵塞 风筒锥体堵塞的征兆从发生堵塞的旋风筒至窑尾的气体温度明显上升。发生堵塞的旋风筒锥体防堵压力明显下降直至零压。造成堵塞的原因：下料翻板阀闪劫不灵或被硬物卡死。锥体被异物堵死结皮未及时清理、温度波动时大量垮落操作不当引起温度超高物料粘结拉风过小，旋流速度低未将锥体积料冲刷掉有较集中的大塌料被棚住（7）生料化学有害成分过高或生料化学成分波动过大。,67,7.3异常情况的判断及处理 7.3.1预热器旋风筒锥体或下料管堵塞 堵塞发生后的处理方法：（1）内部堵塞程度的判断，预热器系统堵塞后，要根据堵塞时间的长短，判断旋风筒内部物料的堵塞情况；在没有搞清内部情况之前，千万不能将较大的人孔门打开；在观察时，应从旋风筒的高处向下，从较小的观察孔逐步进行检查；检查时，检查人员一定要穿戴安全防护服，以确保人身的安全。（2）在清堵过程中，一般情况下高温风机必须工作，以保证预热器内部处于一定负压状态；但不宜过大，以免引起窑内温度降低过快。（3）捅料开始的位置应在堵塞的最下部，逐步向上清理、并且在堵塞以下所有的翻板阀应吊起，切不可随意打开阀门端盖,68,（4）处理故障时，窑应在慢转位置上，以防窑体变形；随时通知有关岗位注意安全，防止冲料，造成人员烧伤。特别注意冷却机及地下熟料链斗输送机处的人员安全问题。（5）清料前，捅料孔以下部位所有观察门孔必须关闭。（6）利用压缩空气吹堵法。采用该法时，处理人员必须穿戴安全防护服和手套，且一定要将捅料管插入预热器内部物料的深处后，才能开启压缩空气进行处理。（7）采用防水炮的方法处理，采用该法时，要将捅料铁管（头部多开些58mm小孔或砸扁）插入堵料深处，并将管子进行必要的固定；管子的另一端接耐压橡胶软管和高压水阀（切记不能让水流进金属管内），等所有人员撤离现场到安全处后，迅速打开高压水阀，即可完成放水炮的过程；可以根据情况反复进行放水炮，直至清除堵料问题。（8）也可购买专业的高压“水刀”进行清堵作业。,69,7.3异常情况的判断及处理 7.3.2预热器系统塌料的原因分析 窑生料喂入量偏低，系统风量风速处于不稳定状态，易引起塌料；窑生料喂入量计量不良或控制偏差，喂料量忽大忽小造成系统的不稳定；旋风筒设计结构不合理，旋风筒进口水平段太长，涡壳底部倾角太小，容易积料；旋风筒锥体、翻板阀和下料管等处密封不好，漏风严重。,70,7.3异常情况的判断及处理 7.3.3窑尾或预热器出口CO含量高的原因分析 系统排风不足，控制过剩空气系数偏小（m值偏小）。煤粉粗，水分高，燃烧速度慢。喷煤嘴内流风偏小，煤风混合不好。二次风温、烧成带温度偏低，煤粉燃烧不好。预热器系统捅料孔、观察孔打开时间太长或关闭不严，造成系统抽力不够。窑内结圈或窑尾缩口结皮太多，影响窑内通风。,71,7.3异常情况的判断及处理 7.3.4预热器负压偏高的原因分析 入窑生料喂入量过大时，系统阻力增加，预热器负压升高；气体管道、旋风筒入口通道及窑尾烟室产生结皮和堆料，则在其后负压升高；篦板上料层太厚或前结圈较高时二次风温入窑风量下降，但窑尾高温风机排风量保持不变，系统负压上升；篦板上熟料分布不均匀，冷却风短路，没有起到冷却作用。,72,7.3异常情况的判断及处理7.3.5 烧成带温度过低 现象：火色渐暗，结粒细小且不均匀；这是烧成温度低的突出表，此时窑主机电流呈下降趋势。处理方法：烧成温度不太低时，可适当增加窑头、分解用煤量，关小三次风总阀开度，适当增加窑内通风量；增加窑头一次风量，加强风煤混合，适当降低篦速，提高二、三次风温，缩短火焰，集中提高烧成温度，待窑尾和烧成带温度恢复正常后，再恢复正常操作。若烧成温度过低除采取上述措施外，还应采取慢窑升温的方法，先减漫窑速提温，若温度还稳不住，应减料提温。,73,7.3异常情况的判断及处理 7.3.6烧成温度过高 烧成带温度由正常向高温发展时，火色渐亮，来料