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回转窑的操作管理  

2013-03-01 18:30:39|  分类: 成人教育 |  标签: |举报 |字号 订阅

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回转窑的操作管理

一、 点火干燥及预热操作
一般情况下,在点火前用劈柴或其他燃料对耐火砖进行干燥,但有时也因工期的关系省略干燥工序,还有即使进行干燥也多为不够彻底。
为防止因急剧升温而引起的耐火材料剥落,必须认真实施从干燥开始的燃烧操作。
(1)升温速度
升温速度以20~30℃/H为好,见升温曲线图,但在用烧嘴燃烧时,尽管用最小的喷嘴,初期升温也快。正确的操作是用最小的吹入量,保持一定温度数小时后再按50℃/H 升温。升温的管理按炉尾温度进行。
(2)燃料的增加
按预定的升温速度,慢慢增加燃料。随着燃料的增加,加大一次及二次空气量。这时要注意观察烟囱废气的颜色。
(3)回转窑的反转
从窑内砌筑的耐火砖加热至稍微发红开始,每次反转1/3 圈,间歇进行(随着耐火砖表面被加热,按30分钟、20分钟、10分钟顺序逐步缩短间隔时间),窑的反转应根据火焰的状态和升温状态,改变反转度数,见表一。

表一     窑反转度数表
 

炉温(℃)

反转周期回转

回转

0~200

每60分钟

1/3

200~350

每30分钟

1/3

350~450

每20分钟

1/3

450~550

每10分钟

1/3

550以上

连续

40rph

二、启动操作
(1)回转窑的连续运转
当窑尾温度达到550℃左右时,窑以最低速度投入连续运转。
(2)冷却风机启动
窑内烧嘴火焰的状态达到稳定状态后,起动冷却器风机,按照燃烧二次空
气的需要量,逐渐加大送风阀的开度。
(3)开始向窑内投料
窑尾温度达到600~800℃后,开始向窑内投入原料。
(4)废气风机的启动
开始运行预热器的同时,启动废气风机,关闭辅助烟囱阀(用废气风机点火情况除外)。
(5)燃料及窑料供给速度的增加
在原料到达窑的烧点时,徐徐增加燃料使烧点温度达到1400℃,炉尾温度达到850~900℃。烧点温度不能依赖计量仪器,需要直接观察,同时注意不要让耐火砖熔融。
为了能够维持升温曲线,原料供给量也要缓慢增加。
(6)空气量的调节
随着燃料的增加,通过一次风机及冷却器风机调节空气量使之与吹入的燃料量相匹配。调节废气风机阀使烟罩风压力达到0~20par。
流量计上显示的空气量终归是大致的标准,一但运行稳定便应立即分析窑尾气体,并对空气量进行修正。
(7)初期产品质量的检查
为了防止温度过高,窑内烧点耐火砖烧熔,一般燃料吹入量掌握得比较保守,最初的产品往往欠烧。因而,当原料达到烧点时,通过稍许减慢窑的转数,或者少量增加燃料对其进行调整。然后随着分解度的上升,使窑的转速恢复正常,转为稳定的煅烧。
(8)冷却器的调整
石灰开始从回转窑落入冷却器时,冷却器开始进行排出。以石灰的层厚和料位调节冷却器的速度,使之保持规定的层厚和料位。
冷却风机的风量只要能满足燃烧所需的+ 次空气量和满足冷却产品的需要就足够了,这有利于提高二次空气温度。
(9)烧出量的增加
产品质量在良好的稳定状态下,可徐徐增加燃料的吹入量、预热器的排出量(以及窑的转速)及窑的烧出量。这时,首先增加吹入量,按照把要随之上升的预热器出口气体温度保持为恒定的要求,增加预热器的排出速度(以及窑的转速)。燃料吹入量的大幅度增加关连到原料加入量的大幅度增加,这样做往往扰乱煅烧状态。因此,一次的燃料增加量以0.3KL/h 为限度,在对煅烧状况观察! 3~4小时后,再进一步增加为好。
在增加了燃料吹入量的时候,应及时进行窑尾气体分析,以进行空气量调整。
三、 熄火操作
点火是与徐徐增加窑内原料同时进行的,熄火时应徐徐减少窑内原料。熄火操作比较简单。理想的操作是:停止送原料前2~3小时开始少量地逐渐地减少预热器的排出和窑的转速,在关闭预热器的时刻,窑内原料达到正常运行时的60~70%。
熄火按下列顺序进行:
(1)停止输送
根据供料斗的容积进行计算,调整到在预热器排出停止的时刻到料斗内料位达到下限之后,停止输送机。
(2)关闭预热器
斗内原石料位到达下限后,关闭预热器。
(3)调整燃料
关闭预热器的同时,把燃料的吹入量减少到与窑单独运行的空气量相当的程度。边观察烟囱的排气边进行燃料的调整,大致的标准是约为正常吹入量的1/2。
(4)切换废气风机和辅助烟囱
减少燃料后,打开辅助烟囱,停止废气风机。这时烟罩内压力变为正压,所以,要视石灰的冷却程度,尽量使烟罩内的压力接近于零。关闭冷却风机阀门。
(5)减少窑的转速
因为把燃料减少到了与辅助烟囱相平衡的量,窑内的原料逐渐转为欠烧。这时应一边观察落口处的产品分解程度,一边控制窑的转数使窑内的原料全部烧透(注意窑尾温度不超过1100℃)。
(6)冷却器的操作
①、注意产品的冷却状态:停炉时生烧石灰增多,附着层脱落现象严重。这些情况导致冷却恶化,因此,除非烟罩内正压值达到很高,冷却风机就不要过分节流。
②、为保持一定的冷却层厚度,对冷却器的速度一再进行调整。直到窑内灰粉完全排尽为止。
(7)窑内原料的烧成
由于原料至窑尾方逐渐减少,故温度从窑尾徐徐上升。以此温度和产品的颜色为判断标准,少量的逐渐地减少燃料,使之全部烧透。
(8)停止吹入
根据预热器停止后所经历的时间和对窑的驱动电机电流负载的观察进行判断,在认为窑内确已没有石料时,停止吹入燃料。该时间因窑的转数与燃料吹入量的不同而有所不同,大约是预热器停止后的2.5~3小时。
(9)吹洗烧嘴
在使用液体燃料烧嘴的场合,用压缩空气或蒸气吹洗(持续到烧嘴端部看不到光亮为止)。吹净后,拔出喷枪,取出头部螺母,用轻油清洗喷嘴。
四、 运行管理
以下所说的仅是一般性的关于运行管理的事项。即使是同方式、同能力的石灰煅烧窑,也要根据原料石灰石的质量、水洗程度、燃烧装置等因素的不同进行各自独立的运行操作。在实际运行时,需要参考此运行管理事项按实际状态予以修正,对以后的生产状况进行判断,为实现运行高效率积累资料,进一步提高生产效率。
(1)燃烧状态的掌握
①、窑尾气体分析
在运行初期,应经常分析窑尾气体,确认是否完全燃烧。
②、空气量的调节
因为仪表显示的二次空气量也有漏损,故它只能作参考。燃烧管理终归要靠炉气分析来实现对窑尾抽力及二次空气量的修正。
③、二次燃烧的检查
当从预热器气体出口观察孔看到绿色火苗及预热器入口气体温度比窑尾温度高的现象时,就表明由于空气量不足,燃料在预热器内进行二次燃烧。这时应立即减少燃料或增加空气量。
(2)煅烧度的调整
用增减石灰石送入量(回转窑,预热器排出速度)的方法或增减燃料吹入量的方法都可以调整煅烧度,但增减燃料多为被动操作,以增减石灰石送入量的方法较为理想。无论在那一种操作情况下,考虑到其效果都要经过3~4小时后才显现,所以应该避免性急而导致急剧的变化。
推断运行中排出的产品分解度的方法有:①、烧点温度(若温度在上升,则分解度也在提高);②、取样观察窑落口处的产品(调查消化残余)。
与实际的分析结果相比较,充分掌握它们之间的关系是很重要的。
(3)煅烧度变动倾向的判断
如不改变运行条件连续操作,从理论上讲,产品的质量也不会改变。但实际上变动的事例很多。变动的倾向有:①、煅烧度按某一周期上下波动;②、煅烧度逐渐下降。
倾向①的原因绝大多数是由于原石的质量(包括粒度、水洗程度在内)的变动所致。当为了对此进行补偿而做大的变更时,就成为事后操作,可能进一步扰乱煅烧状态。就②倾向而言,多是因煅烧系统发生了故障(预热器的堵塞,窑内表层粘附等),这时必须通过减少产量来保证质量。
(4)各部分的抽力
①、窑尾抽力
根据气体分析,确定了与燃料相对应的抽力后,原则上在不改变燃料吹入量的条件下保持抽力恒定。
随着预热器系统及废气系统的压力损失的变化,窑尾抽力也发生变化。另外,窑内表面产生了附着层后,在同一抽力下,通气量会显得不足,这一点需要予以注意。
在使用移动格栅式预热器的场合,由于粉尘的熔附等原因,格栅的压力损失异常增大时,若想使用风机勉强地保持窑尾的抽力,就会造成格栅层局部通气(偏流),故以减少燃料为好。
②、预热器入口和出口的抽力
如果石灰石层的状态和通过石灰石层的气体量(燃烧生成气量)是一定的,那么,预热器出口、入口处的压力差也应该是一定的。因此,该压力差有大的变动时,可推断发生了下列情况。
压力差变大时:
?原石的粒度变细了;
?原石的粒径比变大了;
?原石的水洗变差了;
?热交换层的堵塞严重了。
压力差变小时:
?原石的粒度变粗了;
?原石的粒径比变小了;
?石灰石层内出现了偏流。
③、冷却器风压
只要按照冷却器内石灰经常保持规定的层厚来对冷却器排出速度进行调整,那么,在石灰的粒度、分解度和冷却器风机的风量不变的条件下,冷却器送风压力就理应经常保持恒定。
冷却器的排出速度按窑的烧出量进行调整,尽量保持石灰一定的层厚为好。若压力发生大的变化时,可以认为是由下列原因所致,需要立即进行检查。
a、 压力下降时:
?石灰层过分变薄;
?层厚不均,有空气偏流。
b、 压力升高时:
?层厚过分变厚;
?窑内附着层大量脱落。
④、烟罩压力
烟罩压力为窑内的抽吸量和来自冷却器的二次空气量所决定。因而,要经常从冷却器送入与窑内抽吸量相对应对二次空气量去判定。
根据窑尾气体分析,经常把窑尾的压力和烟罩压力设定在适当的数值(0~-20par),这是至关重要的一点。
(5)各部分的温度
①、烧点温度
煅烧石灰时的烧点温度是推断分解度的大致标准,它容易受到飞散粉尘量、火焰形状等的影响,所以,过分依赖仪器是危险的。
观察从窑内落下的石灰颜色,如带红亮色,则分解度高;相反,分解度差时,颜色发白没有光泽。
烧点温度一般为1400±50℃,达到1500℃以上时,要及时观察烧点附近的耐火砖,判断耐火砖有无熔化的危险。
②、窑尾温度
窑尾温度是操作管理上非常重要的温度,说以此为标准进行操作也不为过言。
在附带预热器的回转窑中,当预热器的效果很高时,窑尾温度可适度升高。
一般控制在1100℃上下,在正常运行中几乎没有变化。比正常值过高或过低时,需要调查有无下列现象或弊病。
a、窑尾温度过高时:
?窑尾是否在燃烧(长火焰);
?预热器的石灰石层上附着的粉尘是否融粘或烧结;
?窑的效率是否降低(有无粘附层的形成)。
b、温度过低时:
?空气量是否不足(格栅上的温度是否比窑尾的高);
?石灰石的送入量是否太多。
无论是a 或b 的某一种情况,都需要对窑尾气体进行分析。
③、预热器出口温度
理想的情况是预热器能使来自回转窑的气体均匀地通过。预热器出口气体各点的温度对了解预热器的预热状态是至关重要的。
a、 预热器的右侧和左侧或中央部有无大的温差;
b、 前后的温度比例是否失常;
c、 是否保守着最高温度;
d、 各点的温度是否发生周期性变动。
在一定的运行条件下发生变动多数是由于原石粒度的变动所致。
④、二次空气温度
二次空气温度是推断石灰分解度的大致标准之一,即:
a、 二次空气温度高时,分解度也高;
b、 二次空气温度低时,分解度也低。
⑤、产品(冷却器出口)温度
运行中需经常注意产品温度,特别是窑内附着层脱落掉进冷却器(恶化冷却效果)会产生下列现象:
a、 因空气的通过受到阻碍,冷却器风压增高;
b、 一部分发生偏流,附层和周围的石灰冷却恶化;
c、 冷却器层厚一时变高,易于打破料位平衡。
(6)产量的设定方法
回转窑的产量通过设定以下3个项目来决定:
①、原料从预热器排出量的设定即:日产多少吨时,需转多少圈排出,最好凭经验预先图表化。
②、回转窑转数的设定即:日产多少吨时,多少转数为适当,最好凭经验预先图表化。
③、燃料流量的设定通常,单位热耗因产量的大小而大不相同(参见图产量和单位热耗的关系 和表二)。
表二       煅烧石灰用回转窑的热平衡计算
 

热量输入

热量输出

项目

Kcal/kg

%

项目

Kcal/kg

%

燃料的燃烧热

1468.6

99.5

分解热

723.1

49

燃料的显热

7.7

0.5

废气损失

425.1

28.8

 

 

 

产品显热

47.9

3.2

 

 

 

炉壁损失

280.2

19

合计

1476.3

100

合计

1476.3

100

         
最好凭经验制出图表,设定日产多少吨,需用多少KL/H的流量。
因为这些设定的结果会在窑尾温度上慢慢地体现出来,所以,就等于把该温度作为管理的标准。
小幅度地变更产量时,以上三项设定同时一次进行,而在大幅度变更时,③项的燃料流量一次的设定变更量以0.3KL/H为限,而且要视①项的排出量,②项的回转窑转数的情况予以调整。一般要经数次反复调整才能逐步设定。然而,一般认为热效率最高的回转窑运行方式是在窑的最高能力附近进行操作。因而,可以认为,如最坏的情况出现,即当能源价格上涨时,生产的石灰达到一定的库存后就停炉,这是一种好的生产方式。但是,为此需要贮存能力很大的仓贮。
(7)炉子操作上的注意事项
①、回转窑内石灰粒的偏析现象
回转窑所用原石其尺寸常为10~40mm,当其通过该炉炉内期间,经常出现粉与粉小颗粒与小颗粒,而大颗粒又与大颗粒各自聚在一起的分级偏析现象。一般认为,在工业生产中该现象不可避免,特别是粉尘超过15%时,更趋严重。粒度偏集会引起其烧成度相互差别,应特别予以注意。这种偏析又分断面内偏析和沿窑轴方向的带状偏析两种。当形成沿窑轴方向带状偏析时,引起的烧成度差别更厉害。造成偏析的原因一般认为与窑的转数,断面充填
率等有关,但对其研究的文献资料却很少。今后应从原料的粒度构成,窑的转数,阻尼次,提升机等诸因素所产生的影响开展认真的研究,定会找出防止措施。
②、粉尘故障
石灰窑的运行史可谓是和粉尘故障作斗争的历史。要做到完全消除粉尘故障近乎是不可能的事情,问题在于如何减少这种故障。粉尘量越多,粉尘内粘土成分越多,硫分越多,故障就越容易频发。周围气氛的温度、状态(氧化还是还原)、气体的流速通过机器的分布形状对引起粉尘故障也有很大关系。日常经验中的粉尘故障列载如下:
回转窑内的粉尘粘附;
预热器内的粉尘堵塞;
管道、旋风分离器内的粉尘附着积聚;
风机叶轮上的粉尘粘附及其脱落引起的不平衡现象;
格栅板的堵塞。
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