降低入窯煤粉貧化的措施

GB16780—2021《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》標(biāo)準(zhǔn)中對熟料單位產(chǎn)品綜合煤耗給出了明確要求（1級煤耗≤94kgce/t、2級煤耗≤100kgce/t、3級煤耗≤109kgce/t）。水泥生產(chǎn)企業(yè)都在尋找有效降低能耗的途徑，尤其是降低熟料煅燒系統(tǒng)的能耗，而在煅燒過程中所用煤粉的熱值和燃盡率是保證煅燒系統(tǒng)熱耗降低和穩(wěn)定運(yùn)行的重要條件，煤磨系統(tǒng)合理的取風(fēng)設(shè)計又是保證煤粉的熱值、水分及細(xì)度的重要前提。在“碳中和和碳達(dá)峰”的政策引導(dǎo)下，我公司積極采取有效的降耗措施，本文對降低入窯煤粉貧化的具體措施進(jìn)行介紹。1、問題描述及原因分析隨著優(yōu)質(zhì)煤礦資源的緊缺和市場變化影響，目前大多數(shù)水泥生產(chǎn)企業(yè)使用煙煤與無煙煤搭配的混合煤，且原煤收到基熱值低（低位發(fā)熱量約在22?990kJ/kg），這就要求在煤粉制備過程中盡可能降低煤粉貧化，以保證煤粉的熱值和燃盡率，降低燒成系統(tǒng)能耗。我公司煤粉制備系統(tǒng)的熱風(fēng)取自窯尾預(yù)熱器出口的廢氣，取風(fēng)位置在高溫風(fēng)機(jī)后，熱風(fēng)進(jìn)入煤磨系統(tǒng)前通過2個旋風(fēng)收塵器除去廢氣中攜帶的窯灰，入磨原煤和入窯煤粉工業(yè)分析見表1。從表1可以看出，入窯煤粉灰分增加了3.46%，由此可見入煤磨熱風(fēng)含塵濃度偏高，煤粉貧化嚴(yán)重。貧化后的煤粉燃燒不完全，燒成帶火焰溫度低，易造成熟料煅燒不好或窯尾結(jié)皮嚴(yán)重，回轉(zhuǎn)窯不能穩(wěn)定運(yùn)行，導(dǎo)致熟料燒成能耗升高。表1入磨原煤和入窯煤粉分析回轉(zhuǎn)窯穩(wěn)定運(yùn)行時，測得高溫風(fēng)機(jī)出口煙氣中粉塵的濃度為85g/m3左右，對其使用粒度分析儀檢測，窯灰中＜32μm的約占98%，＜6μm的約占55%，對煤磨磨機(jī)入口粉塵檢測，窯灰中＞6μm的約占20%。通常情況下旋風(fēng)收塵器只對10μm以上的顆粒保持很高的分離效率，對直徑小于6μm的細(xì)顆粒的分離效率相對較低。C1旋風(fēng)筒、煤磨旋風(fēng)收塵器收塵效率低，導(dǎo)致出煤磨煤粉中含有約3%~4%的窯灰粉塵，使入窯煤粉的熱值偏低，這是入窯煤粉貧化的主要原因。外界環(huán)境溫度低時，加大煤磨高溫風(fēng)機(jī)拉風(fēng)，才能保證入磨溫度，煤磨高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由35Hz提高到45Hz，這樣就導(dǎo)致了旋風(fēng)收塵器、風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速偏高，進(jìn)一步降低了收塵效率，這是煤粉貧化的另一個主要原因。2、解決方案針對以上入窯煤粉貧化的原因和現(xiàn)場實(shí)際情況，經(jīng)考察評估后，決定首先提高C1分離效率，降低預(yù)熱器出口廢氣中窯灰的含量；其次對煤磨旋風(fēng)收塵器進(jìn)行改造，提高收塵效率；最后通過調(diào)整煤磨運(yùn)行參數(shù)，降低系統(tǒng)用風(fēng)量，解決入窯煤粉貧化問題，提高煤磨產(chǎn)量。2.1提高預(yù)熱器出口C1分離效率在C1旋風(fēng)筒錐部增加尾渦隔離器，尾渦隔離器直徑1?200mm，安裝在距離旋風(fēng)筒錐部1.5m處，尾渦隔離器與旋風(fēng)筒周邊保持500~800mm間隙，可以降低旋風(fēng)筒下部的風(fēng)速和料流速度。當(dāng)旋風(fēng)筒內(nèi)物料被風(fēng)帶到該區(qū)域后，在重力作用下，直接落入下料管中，同時還能解決下一級下料管翻板閥鎖風(fēng)不嚴(yán)，導(dǎo)致內(nèi)漏風(fēng)向上帶起粉塵的返料現(xiàn)象，進(jìn)而提高C1分離效率，降低預(yù)熱器出口廢氣中窯灰的含量。為加強(qiáng)C1旋風(fēng)筒的內(nèi)漏風(fēng)治理，C1下料管采用雙道翻板閥，加強(qiáng)鎖風(fēng)效果。2.2煤磨旋風(fēng)收塵器及管道技改對煤磨系統(tǒng)熱風(fēng)管道2個旋風(fēng)除塵器進(jìn)行技改，通過計算并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，把旋風(fēng)收塵器旋風(fēng)筒直徑由Φ2?100mm改造為Φ3?600mm，降低旋風(fēng)筒內(nèi)風(fēng)速，把旋風(fēng)筒內(nèi)筒長度增加1.5m，提高分離效率。同時在旋風(fēng)收塵器前后平管道處，增加兩個灰斗和下灰管道并加裝重錘鎖風(fēng)閥，能夠及時排出管道內(nèi)沉積窯灰并確保煤磨系統(tǒng)用風(fēng)不受影響，見圖1。2.3煤磨運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化我公司風(fēng)掃式煤磨規(guī)格為Φ3.8m×（7+2.5）m，配備有TLS1760動態(tài)選粉機(jī)，通過窯尾熱風(fēng)在磨內(nèi)完成烘干及粉磨。煤磨操作員習(xí)慣“大風(fēng)帶大料”的操作，很少調(diào)整系統(tǒng)用風(fēng)。目前公司控制指標(biāo)為進(jìn)廠原煤水分＜8.0%、煤粉水分＜3.0%，通過降低磨尾排風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來降低磨內(nèi)風(fēng)速，降低煤粉在磨內(nèi)流速，提高磨機(jī)研磨能力，從而達(dá)到降低高溫風(fēng)機(jī)風(fēng)量的目的。經(jīng)過中控參數(shù)調(diào)整，在煤粉質(zhì)量、臺時產(chǎn)量不變的情況下，磨尾排風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由45Hz降到42Hz，磨內(nèi)風(fēng)速降低，動態(tài)選粉機(jī)轉(zhuǎn)速由85%降到81%，系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷降低，高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由80%降到77%，減少了熱風(fēng)用量，降低了粉塵摻加量。圖1旋風(fēng)除塵器改造3、技改后實(shí)際運(yùn)行情況技改措施實(shí)施后，煤磨系統(tǒng)運(yùn)行工況正常，入窯煤粉與入磨原煤灰分差值由3.46%降到0.89%，煤粉發(fā)熱量增加，見表2，入窯煤粉質(zhì)量提高，窯系統(tǒng)7~9月份平均標(biāo)準(zhǔn)煤耗較技改前降低約1.1kgce/t，改造效果明顯。表2技改后入磨原煤和入窯煤粉分析4、結(jié)束語煤粉貧化是多種原因造成的，解決辦法也有很多種，對于不同取風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)該具體分析，把旋風(fēng)筒改成袋式收塵器，收