苑明华 赵 建 周建铭 王玉荣 谭长明
南京西普水泥工程集团有限公司(211100)
昆钢易门大椿树2 000 t/d熟料水泥生产线自2008年投产以来,生产线运行状况一直不太理想,存在着设备故障率高、运转率低、产量低、熟料质量不佳及能耗高等问题。为此昆钢建材集团委托我司对生产线进行技改,其中窑尾系统就属于本次技改内容之一,通过对系统的改造,提高入窑生料分解率,降低系统的阻力,增加燃料的停留时间,提高煤粉的燃尽率,为使用劣质燃料提供良好的条件。2012年10月12日点火投产,并顺利达标达产,超过了改造的预期目标。
1)窑尾系统各级撒料箱都没有安装撒料板,各级生料分散效果差,气体与生料粉的热交换差,预热器的功能无法完全发挥。
2)窑尾系统中部分撒料箱距离旋风筒筒顶距离较短,易产生窜料的情况。
3)采用RSP分解炉,属于半离线形式,为分解炉本身的缺点,在投料低温过程中,分解炉温度容易出现温度倒挂,煤粉后燃烧等情况。
4)烟室与窑尾系统不匹配,窑尾烟室断面偏小,风速过高,严重影响物料入窑的顺畅,造成部分已分解的物料被窑尾废气再次带回到分解炉内,形成二次循环。
根据提高产量的要求,对窑尾系统参数进行了复核。当窑尾系统产量达到2 500 t/d时,旋风筒截面风速和各级风管的风速及分解炉的风速均在正常设计范围内,只需进行局部改造。
原分解炉型式为RSP炉,严重制约系统产量的提高及稳定,当喂料量增加到一定量时,系统产生频繁塌料,解决方案为取消原预燃室,保留原MC炉,拆除MC炉锥体并更换为带旋流的锥体,更换已烧损严重的锥体上部一段筒体,将MC炉改造为喷旋结合的在线管道分解炉。
该分解炉结构简单,不仅提高气流湍流度,而且强化气固换热条件,使物料和煤粉在炉内的停留时间延长,以满足劣质燃料的燃烧及促进活性比较差的物料分解过程的完成。燃烧气体来自窑头罩的新鲜空气,故含氧量高,有利于炉内燃料的燃烧和物料分解。设计中采用二点喂煤,使煤粉入炉后与高温气体充分混合。煤粉易着火,使分解炉更易操作。采用高浓度煤粉燃烧器,该分解炉具有产生低NOX浓度的优点,经检测与三通道燃烧器相比,NOX浓度可降低8%~10%。
对原三次风管的进口段进行改造,将原进入预燃室改为直接进入分解炉锥体下部,其他部分保持不变。
在原预热器各级撒料箱内增加撒料板并调整撒料箱的位置,防止下料管下行的物料进入风管时的向下冲料,更好提高物料的飞溅、分散性能,提高气体和物料的换热效率。
更换原烟室,扩大烟室进入回转窑的截面,降低截面风速,提高物料入窑的顺畅性。更换原烟室与MC炉之间的膨胀节,确保分解炉有一定的喷腾速度。
将原预燃室上部的下料位置(即C4下料管)移至分解炉本体下部。对C4下料管入分解炉处设置撒料平台,有助于物料的分散效果,降低塌料发生的机率。
在C4旋风筒下部增加膨胀仓,C4旋风筒和C5旋风筒的进口进行扩大,提高旋风筒的分离效率和降低旋风筒的阻力。
2012年8月12日停窑开始实施改造,2012年10月12日回转窑顺利点火,2012年10月14日一次性投料成功并正式出熟料。窑尾系统改造后熟料产量2 500 t/d(比改造前1 600 t/d提高了56.3%)、熟料热耗为744 kcal/kg·cl(比改造前降低了189 kcal/kg·cl),C1 旋风筒出口负压为 4 500 Pa 左右,C1出口温度由原来的370℃降低到为320℃左右,达到了技改的要求,为昆钢易门大椿树2 000 t/d熟料水泥生产线的正常运行提供了有力的保障。
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