1、燃燒器的故障及處理
1.1燃燒器外風(fēng)通道堵塞
1.1.1 出現(xiàn)的問題
2011年4月中回轉(zhuǎn)窯旬窯系統(tǒng)進(jìn)行了一次大修，下旬開窯前燃燒器的定位為進(jìn)窯300mm，頭部中心在窯口中心位置，光點(diǎn)偏第四象限。系統(tǒng)開啟后運(yùn)行正常，投料量在700t/h，二次風(fēng)溫度在12000C左右，C3出口NO。濃度在600～700ppm，熟料質(zhì)量較好。但是自4月30日起系統(tǒng)波動較大，窯運(yùn)行不理想，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
1)系統(tǒng)溫度低，波動較大。C3出口NOx濃度低時在300～400ppm，高時在700～800ppm，平均在400ppm；二次風(fēng)溫低時在1 050～1100℃，高時在1200～1250℃，平均在1100℃。
2) fCa0多次超標(biāo)，需大量減產(chǎn)調(diào)整工況。5月6日fCa0因調(diào)整不及時連續(xù)超標(biāo)6次，造成2次一般工序質(zhì)量事故，投料量頻繁調(diào)整，最低時減到550t/h。
3)兩列最下級Cl下料管溫度相差15～20℃，特別是在窯前溫度低時，煤粉燃燒速度慢，部分進(jìn)入分解爐影響爐內(nèi)煤粉的燃燒，由于窯帶料側(cè)受帶起生料阻擋帶入爐的煤粉少，所以帶料側(cè)的下料管溫度相對偏低，導(dǎo)致兩列Cl下料管溫度出現(xiàn)偏差。
4)儀表顯示頭、尾煤比例明顯倒置，窯頭用煤在26～27t/h，窯尾用煤在18～19t/h。
5)窯皮長37m左右，20～30m處窯皮較厚，簡體溫度在240～300℃。
6)在清燃燒器頭部積料時，C3出口NO，濃度會發(fā)生突變，出現(xiàn)突然上升或下降且不可控的現(xiàn)象。
1.1.2原因分析
針對上述問題進(jìn)行了檢查，根據(jù)煤粉倉倉重標(biāo)定喂煤秤下料量，標(biāo)定后發(fā)現(xiàn)窯尾喂煤秤的顯示數(shù)據(jù)較實(shí)際值低12t/h，因此頭煤的實(shí)際用煤比例為45%～47%，用量偏多但沒有倒置。系統(tǒng)的調(diào)整以提高窯前溫度和降低fCa0為目標(biāo)，將燃燒器尾部抬高10mm，也就是頭部下壓約20mm，同時分3次向窯外抽出230mm，并調(diào)節(jié)三次風(fēng)擋板，但是沒有效果。由于在清燃燒器頭部積料時C3出口NO。濃度會發(fā)生突變，懷疑燃燒器頭部有問題。
5月13日16:00停窯，冷卻1h后把燃燒囂抽出，檢查發(fā)現(xiàn)頭部外風(fēng)通道內(nèi)有部分焊渣，導(dǎo)致外風(fēng)通道堵塞。在檢修時維修人員對燃燒器尾部外風(fēng)管道進(jìn)行了補(bǔ)焊，但沒有及時處理焊渣，使其在運(yùn)行中受高速風(fēng)沖刷后脫落，堵塞在燃燒器頭部外風(fēng)管道內(nèi)。受重力和一次風(fēng)的共同影響，焊渣堵塞在了下方位置，使外風(fēng)下部缺失，導(dǎo)致火焰形狀發(fā)生變化，且大量煤粉沉積到熟料中，造成窯前溫度偏低且熟料質(zhì)量較差。在清理燃燒器頭部時，受外力作用焊渣向下堆積，堵塞的面積就變小，對燃燒器的影響變小，窯，前溫度也很快就會提高，但是這種外力的影響是不可控的，也可能會使堵塞面積變大，所以C3出口NOx濃度會在清燃燒器時發(fā)生突變。
1.1.3采取的措施及效果
對燃燒器外風(fēng)道內(nèi)的焊渣進(jìn)行清理，清理出的焊渣并排擺放有25cm長。清理后把燃燒器推人窯內(nèi)300mm，頭部位置沒有進(jìn)行調(diào)整。21:20開主電動機(jī)投料。窯前溫度明顯提高，C3出口NOx濃度在500~600ppm，在清理燃燒器積料時未再發(fā)生突變現(xiàn)象。
為避免再次出現(xiàn)類似事故，公司制定了一套完整的燃燒器維修操作規(guī)程，詳細(xì)規(guī)定維修步驟和注意事項。要求燃燒器管道拆除后要對管道密封，防止雜物進(jìn)入管道，焊接時要從內(nèi)部到外部進(jìn)行焊接，完成后要對焊渣進(jìn)行淆理，避免堵塞管道。
1.2未及時調(diào)整燃燒器位置
5月14日開始，篦冷機(jī)固定端頭部頻繁出現(xiàn)大塊熟料不易走掉現(xiàn)象，熟料發(fā)黏易形成黏散料，二次風(fēng)溫較低，在1120℃左右。15日將燃燒器向窯內(nèi)推進(jìn)100mm后效果不明顯，將C1下料管溫度降至875℃以下，一段篦壓降至6.0～6.3kPa，調(diào)整后可以勉強(qiáng)維持固定端不結(jié)大塊。但是由于窯前溫度偏低，再加上篦冷機(jī)一段料層較薄，二次風(fēng)溫一直偏低，在1100～1150C，C3出口NO，濃度也在500～600ppm。在此期間，投料量可以穩(wěn)定在680t/h左右，窯皮長33m左右，厚窯皮在20～25m處。
研究后認(rèn)為原因可能是以下幾個：
1)分解爐兩個噴煤點(diǎn)噴煤不均衡，造成兩列Cl下料管人窯生料的分解率相差較大，低分解率的生料入窯后還要在窯內(nèi)繼續(xù)分解，加重了窯內(nèi)的熱負(fù)荷，使窯前溫度得不到有效提高。
2)三次風(fēng)擋板損壞脫落，造成三次風(fēng)風(fēng)量增大，窯內(nèi)通風(fēng)不足，煤粉在窯內(nèi)不完全燃燒，導(dǎo)致窯前溫
度偏低，且有煤粉摻入熟料，造成熟料發(fā)黏。
3)燃燒器的位置過于偏料，造成大量煤粉摻入熟料中不完全燃燒，通過熟料帶入篦冷機(jī)形成二次燃燒，使熟料發(fā)黏不易走掉，再加上冷卻帶變短熟料來不及冷卻也會使熟料發(fā)黏。
檢查后發(fā)現(xiàn)三次風(fēng)擋板全部完好，排除三次風(fēng)擋板損壞脫落的影響。兩列Cl下料管物料的人窯分解率偏差較大，一列在92%～93%，一列在96%～97%，多次調(diào)整用煤比例后，兩列下料管溫度可以基本持平，生料的分解率也基本都在94%～95%。窯前溫度得到一定提高，二次風(fēng)溫度在1150℃左右，C3出口NOx濃度在500ppm左右。上次燃燒器外風(fēng)道堵塞時，曾將燃燒器頭部下壓20mm，恢復(fù)正常生產(chǎn)后，沒有將其位置恢復(fù)，導(dǎo)致燃燒器頭部過于偏料。19日將燃燒器頭部上抬20mm后，窯況明顯變好，二次風(fēng)溫度穩(wěn)定在1180—1220C，C3出口NQ濃度在500—700ppm，投料量在700t/h左右，窯皮長度在28—30m，15—20m處窯皮稍微有點(diǎn)發(fā)厚但整體較為理想。篦冷機(jī)運(yùn)行狀況明顯得到改善，基本沒有熟料發(fā)黏現(xiàn)象，偶爾有大塊窯皮脫落在固定端，現(xiàn)場處理即可解決。
燃燒器維修后要按照設(shè)計位置恢復(fù)，在運(yùn)行中要根據(jù)具體的工況進(jìn)行調(diào)整，以加強(qiáng)熟料煅燒，避免耐火材料燒損和保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
2篦冷機(jī)漏紅料的處理
2.1 出現(xiàn)的問題
2011年7月20日，因?yàn)橄揠娺M(jìn)行了為期8天的檢修，7月28日開窯時，燃燒器入窯400mm，頭部在中心位置，光點(diǎn)偏第四象限，三次風(fēng)擋板開度在50%。系統(tǒng)運(yùn)行初期，由于電氣原因發(fā)生了幾次止料，再次開窯后，窯電沆較高，平均在810A左右，正常時在760A左右，C3出口CO含量一直偏高，在0.02%一0.03%，最高時達(dá)0.05%，正常應(yīng)在0.005%—0.01%。雖然窯運(yùn)行比較穩(wěn)定，熟料產(chǎn)質(zhì)量也在正常范圍內(nèi)，但是篦冷機(jī)運(yùn)行不好，灰斗內(nèi)漏紅料現(xiàn)象嚴(yán)重，特別是細(xì)料側(cè)，從一段到三段幾乎所有灰斗都漏紅料。拉鏈機(jī)上的熟料細(xì)顆粒量偏多，熟料結(jié)粒不均勻。
2.2原因分析
檢修中發(fā)現(xiàn)，分解爐燃燒器的旋流片磨損嚴(yán)重，懷疑是分解爐內(nèi)風(fēng)煤料混合不充分導(dǎo)致煤粉不完全燃燒，產(chǎn)生CO。因此加大系統(tǒng)通風(fēng)，預(yù)熱器出口壓力由原來的-4.9kPa提高到-5.2kPa，但CO含量還是偏高，且系統(tǒng)溫度出現(xiàn)大幅波動，漏紅料現(xiàn)象更加嚴(yán)重，據(jù)此判斷，CO應(yīng)為窯內(nèi)煤粉不完全燃燒而產(chǎn)生的。
運(yùn)行初期的幾次止料過程中，操作員沒有及時調(diào)整好燃燒器的內(nèi)外風(fēng)，正常情況下外風(fēng)壓力應(yīng)在5kPa左右，內(nèi)風(fēng)壓力在13kPa左右，實(shí)際外風(fēng)壓力偏高，在9kPa左右，導(dǎo)致在止料保溫期間，煤粉大量沉積在過渡帶，使此處窯皮成長過快，形成煤粉圈。煤粉圈的存在，減少了窯內(nèi)的通風(fēng)面積，使窯內(nèi)通風(fēng)量減少，風(fēng)煤沒有充分混合，煤粉末完全燃燒落人熟料內(nèi)，使火焰溫度降低，熟料結(jié)粒小且不均勻。
窯內(nèi)通風(fēng)量的減少，增加了三次風(fēng)風(fēng)量，使零壓面后移，窯頭存在逼火現(xiàn)象，篦冷機(jī)的冷卻用風(fēng)量減少。由于熟料結(jié)粒差，篦冷機(jī)通風(fēng)差，細(xì)顆粒熟料在沒有冷卻的情況下通過篦縫漏入灰斗，導(dǎo)致漏紅料。
2.3 采取的措施及效果
8月14日把三次風(fēng)擋板開度由原來的50%調(diào)整為40%，增大窯內(nèi)通風(fēng)。調(diào)整后窯電流降到770～780A，系統(tǒng)CO含量降到正常值，窯頭排風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由440～450r/min增大到460～480r/min，窯皮長度由43m減少到35m，后部的厚窯皮也逐漸變薄，煤粉圈逐步脫落。從拉鏈機(jī)上觀察，熟料結(jié)粒均勻，細(xì)顆粒變少，漏紅料現(xiàn)象得到明顯改善，只有個別灰斗還有少量紅料。
3窯系統(tǒng)周期性波動的調(diào)整
3.1傳統(tǒng)的調(diào)整方法
萬噸生產(chǎn)線對窯內(nèi)煅燒的要求較高，多方面因素的影響都會使系統(tǒng)發(fā)生波動，如果處理不當(dāng)或處理不及時，不僅會影響熟料的煅燒質(zhì)量，還會增加預(yù)熱器結(jié)皮，影響其安全運(yùn)行，嚴(yán)重時還會損壞窯內(nèi)耐火材料。傳統(tǒng)的調(diào)整方法是根據(jù)分解爐的溫度來調(diào)整分解爐用煤量，根據(jù)篦下壓力來調(diào)整篦速。但這些中控參數(shù)存在一定的滯后性，所以傳統(tǒng)方法不能短時間內(nèi)消除系統(tǒng)波動，如果調(diào)整不當(dāng)反而會增加系統(tǒng)波動。
因?yàn)橄到y(tǒng)波動時篦冷機(jī)篦壓波動較大，傳統(tǒng)的調(diào)整是，篦壓高提高篦速，篦壓低降低篦速。但是在系統(tǒng)出現(xiàn)大的波動時，該做法只會增加系統(tǒng)的波動。系統(tǒng)波動的原因多數(shù)是窯前溫度偏低，熟料結(jié)粒不好，透氣性變差，流動性增強(qiáng)。如果篦速提高過快，很容易使篦冷機(jī)料層迅速變薄，篦壓下降，這時再迅速降低篦速，料層又會迅速增厚，篦壓又快速上升。如此反復(fù)會使篦冷機(jī)的波動持續(xù)增大，二次風(fēng)和三次風(fēng)溫度會跟隨篦壓的變化而變化，最低時二次風(fēng)溫度在1050℃左右，三次風(fēng)在600℃左右，而最高時，二次風(fēng)溫度在1250℃左右，三次風(fēng)在850℃，且很長時間不能穩(wěn)定。
通過長時間的觀察和分析，本人總結(jié)出了一套可以在短時間內(nèi)消除系統(tǒng)波動的爐、窯、篦冷機(jī)綜合調(diào)整法。
3.2綜合調(diào)整方法
3.2.1 調(diào)整窯內(nèi)煅燒狀況
系統(tǒng)的波動一般是系統(tǒng)溫度偏低，熟料在窯內(nèi)欠燒引起的，但是系統(tǒng)溫度過高也會引起系統(tǒng)的波動。系統(tǒng)波動較大時，窯電流、二次風(fēng)溫度和三次風(fēng)溫度都在波動，不適合作為判斷調(diào)整的依據(jù)，而系統(tǒng)的氮氧化物濃度、篦板溫度、出篦冷機(jī)廢氣溫度及破碎機(jī)電流這些參數(shù)受到的影響較小，通過綜合的分析可以判斷出系統(tǒng)溫度的高低。如果氮氧化物濃度較高，篦板溫度較低，廢氣溫度較低，破碎機(jī)電流較高，說明是系統(tǒng)溫度偏高引起的波動，要通過減少窯頭用煤量，提高窯速來及時降低窯內(nèi)溫度。如果氮氧化合物濃度偏低，篦板溫度高，廢氣溫度高，破碎機(jī)電流低說明是系統(tǒng)溫度低引起的波動，要通過增加窯頭用煤量，或者適當(dāng)減少喂料量，降低窯速來改善窯內(nèi)煅燒狀況。
如果熟料的率值發(fā)生了大的變化，特別是LSF或SM偏高，這時熟料煅燒就比較困難，首先要通知化驗(yàn)室進(jìn)行調(diào)整，再結(jié)合系統(tǒng)工況適當(dāng)減產(chǎn)。
煤質(zhì)發(fā)生變化時，特別是煤灰分升高，揮發(fā)分降低，發(fā)熱量降低時一方面要增加窯系統(tǒng)用量煤和系統(tǒng)通風(fēng)，另一方面要調(diào)整煤磨的選粉機(jī)轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)用風(fēng)，以提高煤粉細(xì)度，促進(jìn)煤粉燃燒。
3.2.2 穩(wěn)定分解爐溫度
穩(wěn)定分解爐的溫度需要根據(jù)篦壓的變化提前加減煤。篦壓增高，篦速提高時，要提前減少分解爐用煤量；反之篦壓降低，篦速降低時，就要提前增加分解爐用煤量。這是因?yàn)轶鲏涸龈邉t出窯熟料增加，帶出熱量也會增加，二次風(fēng)溫度會提高，為了穩(wěn)定篦冷機(jī)料層而提高的篦速會把熟料快速推向三次風(fēng)取風(fēng)區(qū)，三次風(fēng)溫庋也會提高，導(dǎo)致分解爐溫度上升，反之亦然。
調(diào)整時要注意以下幾點(diǎn)：
1)加減煤的幅度要小，本著少量多次的原則來調(diào)整。如果一次加煤過多，會引起不完全燃燒產(chǎn)生CO，溫度反而會降低。
2)要密切關(guān)注系統(tǒng)CO含量。若發(fā)現(xiàn)CO含量較高，就不能繼續(xù)加煤，而要提高系統(tǒng)用風(fēng)或者適當(dāng)減少喂料量。
3)要關(guān)注喂煤及喂料的穩(wěn)定性。如果存在波動要立即通知現(xiàn)場巡檢進(jìn)行處埋。
分解爐的出口溫度要控制在8800C左右，Cl下料管溫度控制在(872+5)℃，生料分解率控制在94%～95%。
3.2.3 穩(wěn)定篦冷機(jī)操作
篦速調(diào)整的幅度要小，且要提前調(diào)整，一般情況下分解爐溫度出現(xiàn)大幅變化的時候，過5～6min篦冷機(jī)就會相應(yīng)的體現(xiàn)出來，因此在分解爐溫度下降后3min提高篦冷機(jī)篦速，提前把篦板上的料層降下來，因?yàn)樵龠^2min出窯的熟料量會大量增加，反之分解爐溫度開始上升時也要提前降低篦速。通過提前調(diào)整料層克服出窯熟料量的變化，穩(wěn)定篦冷機(jī)的料層。分解爐溫度變化較大的調(diào)整過程中，在篦壓下降速度減慢的時候就要提高篦速，不要等到上升了再提高；等篦壓不上升的時候就要降低篦速。通過小幅度、勤調(diào)整，篦壓很快可以調(diào)整平穩(wěn)。
3.2.4小結(jié)
遇到具體的工況時要具體對待，首先要準(zhǔn)確地判斷系統(tǒng)溫度的高低，找出系統(tǒng)溫度變化的原因，作出相應(yīng)調(diào)整。然后再運(yùn)用上述調(diào)整方法操作，在調(diào)整的過程中一定要前后兼顧，本著少量多次的原則進(jìn)行調(diào)整，切忌大起大落。通過多次實(shí)踐檢驗(yàn)，這種方法在處理大的系統(tǒng)波動時效果非常明顯。用以前的操作方法調(diào)整，系統(tǒng)會波動很長時間，一般在5～6h，最長的一次波動了兩個班，而用這種方法調(diào)整，一般經(jīng)過1～2h的調(diào)整就會恢復(fù)正常，大大降低了系統(tǒng)波動引起的危害。
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