预热器系统结皮堵料原因分析及解决措施

□□陈历祥

预热器系统结皮堵料原因分析及解决措施

Coating and Clogging Solution in Preheater System

□□陈历祥

福建水泥股份有限公司炼石水泥厂（原顺昌水泥厂）4号窑(ϕ3.95m×56m)是一条2300t/d新型干法熟料生产线，于2001年9月点火试生产，年产熟料72万吨，生产42.5R普通硅酸盐水泥。该工程由南京水泥工业设计院开发设计并提供技术支持，采用当地无烟煤煅烧，分解炉采用离线式布置，采用以石灰石、粉砂岩、铁粉、铝钒土为主原料的四组分配料方案。近几年以来，生产状况一直比较好，产量稳定在 2300～2500t/d，熟料质量稳定。但在2009年9月期间，预热器系统C3和C4级旋风筒锥部频繁出现结皮堵料现象，生产受到极大影响。为此,我们根据结皮堵料时的情况分析了结皮堵料的主要原因，采取了一系列措施，取得了很好效果。

1 C3和C4级旋风筒锥部出现结皮堵料的情况

（1）从中控操作控制上看，每次出现结皮堵料时，C3或C4级旋风筒锥部压力分别从3.8kPa和3.1kPa左右迅速下降直至出现正压，下一级旋风筒出口温度迅速上升，中控手动打空气炮，压力没有变化，现场打开清堵孔检察，发现锥部已堵满生料；或者C3和C4级旋风筒锥部压力分别从3.8kPa和3.1kPa左右缓慢下降至2.3kPa和1.2kPa左右，下一级旋风筒出口温度也出现缓慢升高，中控手动打空气炮，或现场打开清堵孔检查，发现锥部已结皮积料，用高压水枪清理，压力迅速升高，下一级旋风筒锥部压力先降低后升高，离线分解炉出口压力也从0.8kPa左右迅速升高至1.5kPa以上，离线分解炉底部沉降室出现严重塌料。同时严重破坏了窑内热工制度，熟料煅烧受到极大影响，熟料质量也出现波动。

（2）从现场清堵过程看，每次出现结皮堵料时，C3或C4级旋风筒锥部都结有一圈又硬又厚的料，比较粘，很难清理。有好几次锥部料已清空，锥部上面的料还是不易清下。若是以往堵料，只要锥部料清空，锥部上面的料就会自动塌落。在正常生产中，打开清堵孔往旋风筒里面看，不时会发现无数细小的火星在飞舞，说明有未燃烧完全的煤粉在烧。C3和C4级结皮料取样分析数据见表1。

表1 C3和C4级结皮料取样分析数据，%

表2 大矿煤与小矿煤之间的原煤质量对比

2 原因分析及采取的措施

2.1 煤中硫含量偏高及硫循环富集

原煤中硫含量偏高，导致煤粉中硫含量也高，煤粉在窑内烧成带燃烧后硫挥发，在预热器系统C3和C4级等部位由于温度较低而冷凝在生料表面，随着生料沉集又一次入窑，如此循环富集,引起C3和C4级旋风筒锥部出现结皮堵料。公司在生产过程中一直采用大矿无烟煤，煤质比较稳定，热值一般都在25000kJ/kg以上。近年由于煤价猛涨，公司考虑采用部分小矿煤进行搭配煅烧。8月下旬开始加大小矿煤原煤进厂采购量，但因小矿煤用汽车运煤进厂，煤质波动较大，灰分较高，热值不稳定，低的只有20000kJ/kg左右，较难着火燃烧，特别是8月下旬采购的8000t原煤硫含量偏高，大于1.5%，最高的达到2.3%。高硫煤严重影响窑的生产、质量安全，在一定程度上也影响了熟料的煅烧,导致C3和C4级旋风筒锥部出现结皮堵料。我们采取了措施，要求化验室加强进厂原煤管理和取样的代表性，按原煤质量优劣分开入库，并做好质量记录，凡煤质达不到公司指标要求的一律不进；加强配煤管理，认真做好入库的高硫低热值煤和低硫高热值煤搭配工作，对堆煤配煤过程进行跟踪和监控，生产安全部强化协调工作，严格控制入窑煤粉硫含量在0.9%以下；加强堆煤管理，按化验室要求的原煤仓位，安排三个班突击堆煤，保持预均化堆场原煤储量在0.8万吨以上，提高原煤均化效果，对均化堆场原煤质量做好预测。大矿煤与小矿煤之间的原煤质量对比见表2。

2.2 煤粉细度偏粗

由于无烟煤挥发分较低，较难燃烧且燃尽时间较长，若煤粉细度偏粗，易引起煤粉不完全燃烧,逸至C3和C4级旋风筒继续燃烧，导致局部高温，物料出现液相,引起C3和C4级旋风筒锥部出现结皮堵料。为此,我们加强煤磨系统管理，及时加球补球，适当提高动态选粉机转速，降低煤粉细度，0.08mm筛筛余由1.5%左右降低到0.5%左右，提高煤粉燃尽率和缩短煤粉燃烧时间。同时加强中控操作,控制合理的工艺参数,使得风煤料和窑速匹配,保证生料预烧能力和烧结能力的平衡。在操作中严格执行薄料快烧煅烧制度，合理调整窑头燃烧器的内外风中心风的比例关系和在窑口的位置,使窑系统在稳定的工况下运转。

2.3 配料与配煤不相适应

由于煤中硫含量严重偏高，而配料未做及时调整，特别是入窑生料KH值和SM值较低时易烧性较好，生料在较低温度下便出现了少量液相，更加剧了C3和C4级旋风筒锥部出现结皮堵料的机会。为此，将入窑生料KH值由原来的0.99±0.02提高到1.01±0.02，SM值由 2.5±0.1提高到2.70±0.1，AM 值由 1.7±0.1降低到1.50±0.1。同时控制 MgO和SO3含量，减少液相粘度和总量，防止液相过早出现。加强配料与中控操作的沟通，确保窑烧成稳定和熟料质量稳定。

2.4 预热器系统漏风

C3级旋风筒下料管撒料盘顶部与C5级旋风筒出口风管交接处浇注料磨损铁壳烧穿，以及预热器人孔门、清扫孔和搭架孔关不密,漏风较严重，易引起C3和C4级旋风筒锥部出现结皮堵料。为此,我们在2009年9月28日4号窑定检时,更换烧穿的铁壳，重新倒浇注料,对预热器系统进行全面检查，修复关不密的人孔门、清扫孔和搭架孔，涂上耐火泥，防止漏风。

3 结论

通过采取以上措施，自2009年10月6日以后，至今再也没有出现过结皮堵料现象，熟料的产质量也得到了提高。同时也悟出一个道理：煤料质量的合理稳定和中控操作对窑系统的长期安全稳定运转至关重要。

TQ172.622.29

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1001-6171(2010)06-0107-02

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2010-04-13；

赵 莲