用無煙煤點(diǎn)窯的加煤量控制經(jīng)驗(yàn)

我公司2000t/d熟料100%采用無煙煤生產(chǎn)線于2002年7月12日凌晨5:30左右發(fā)生C5預(yù)熱器堵料事件。這次堵料事件原因涉及到用無煙煤點(diǎn)窯,中控升溫曲線的制定是否合理及加煤量的準(zhǔn)確控制等問題。  

1 堵料前中控情況 

7月12日凌晨2:55中控投料,5:15崗位工檢查C5錐部有點(diǎn)積料,5:29由于斜坡堵引起下料管堵,堵到C5翻板閥,6:36發(fā)現(xiàn)C5錐部有料。堵料前C5出口最高溫度約1030℃、分解爐出口溫度999℃、窯尾上升管道溫度(T610-10)990℃。表1為投料至C5堵料時(shí)中控有關(guān)操作參數(shù),從中控操作參數(shù)可看出,在投料前C5有較長時(shí)間的局部高溫,且窯較長時(shí)間處于低喂料量。  

2 現(xiàn)場情況 

  止料停窯后現(xiàn)場情況為:C5錐部至下料管沒料,內(nèi)部中間結(jié)拱。停機(jī)后清堵時(shí)發(fā)現(xiàn)C5錐部以上堵料,堵料不多,但很硬不易清堵,部分清出的料還在燃燒,在堵料中有1塊長條形的厚約10~20cm的澆注料(可能是從C4預(yù)熱器平管段掉下)。 

3 事故分析 

  上述現(xiàn)象說明,堵料前在窯尾至C4預(yù)熱器內(nèi)部曾出現(xiàn)局部的高溫,甚至可能有部分的煤粉直接在該處粘壁燃燒。分析原因可能是: 
  

1)升溫速率要求過快。升溫中窯頭的煤不完全燃燒跑至窯尾及C5筒內(nèi)燃燒,甚至直接沉積在該處。由于我廠窯內(nèi)新?lián)Q磚33m,升溫前窯內(nèi)無窯皮,升溫中筒體向外散熱速率極快,在窯頭噴油量最大(1000kg/h)的情況下,升溫速率仍達(dá)不到升溫要求,在T610-10(因窯尾比色高溫計(jì)不準(zhǔn)且無法投入使用,故以窯尾上升煙道溫度作為升溫參數(shù))僅410℃左右便提前噴煤(原定達(dá)500℃時(shí)噴煤),后又因升溫速率達(dá)不到升溫要求,窯頭逐步加大喂煤量,而我廠無煙煤著火溫度在650℃以上,比一般煙煤高得多。在T610-10溫度較低時(shí)開始噴煤進(jìn)行油煤混燃,后又因趕溫度窯頭逐步多加煤,致使火焰頻繁熄滅,7月11日:50在窯頭喂煤量0.9t/h情況下,窯頭借助于火把助燃,火焰才基本正常。人工點(diǎn)火助燃自11:50后就一直進(jìn)行,否則火就極易熄滅或黑火頭極長,火焰一陣亮一陣暗,窯頭仍有部分煤粉不能完全燃燒,原定升溫時(shí)間28h(原定升溫曲線見圖1),但實(shí)際升溫到投料時(shí)間約33h。主要原因有:①當(dāng)油量加大到700kg/h以上時(shí),內(nèi)外風(fēng)壓由14和11kPa調(diào)至9和10kPa時(shí),火易熄滅,后內(nèi)外風(fēng)調(diào)至15和14.5kPa,火焰正常。②T610-10從350℃升至410℃窯頭喂煤時(shí),油量已升至最大,由于空窯新?lián)Q磚筒體散熱快,致使溫度升不上。③油煤混燃后,火焰極易熄滅。 
   




  圖1 中控原定升溫曲線 

  2)噴煤后,在窯頭溫度不實(shí)、煤粉無法完全燃燒的情況下,加煤速率偏快,致使大量煤粉跑至C5筒內(nèi)燃燒,噴煤后由于黑火頭太長,火焰易熄滅,即使窯頭火把助燃,火焰也一陣亮一陣暗。這表明噴煤后,在窯內(nèi)溫度不高,煤粉無法完全燃燒,還原氣氛嚴(yán)重的情況下,窯頭又錯(cuò)誤地逐步加大喂煤量,致使溫度升不上且煤粉大量跑至窯尾燃燒。表2、表3分別為7月11~12日和14日2次升溫中相關(guān)參數(shù)。  

 

從表2、表3對(duì)比分析可看出,①從噴煤到投料時(shí)間,堵料前約20h,堵料后約19h,基本相同。②表2總用煤量19.45t,平均0.97t/h。表3總用煤量14.43t,平均0.76t/h,可見重新升溫用煤量較堵料前合理,也與過去升溫時(shí)的用煤量較符合。③7月14日3:00~8:00用煤量偏大,溫度也未升上去。從實(shí)際生產(chǎn)中火易熄滅也說明了在剛開始喂煤且窯頭溫度不高的情況下,錯(cuò)誤加大窯頭喂煤量,使窯內(nèi)還原氣氛加重,又反過來影響升溫速度。而9:00后,因窯頭減煤,使窯頭火焰正常,整體升溫速度反而提高,且沒有出現(xiàn)熄滅現(xiàn)象。④表2投料前8h用煤總量10.5t,平均1.3t/h,平均升溫17.6℃/h;表3投料前8h用煤總量7.78t,平均0.97t/h,平均升溫36℃/h。說明表2在投料前煤量偏大,煤粉根本沒燃燒完全。這也是造成堵料的一個(gè)原因。 
  

3)升溫過程中,攝像頭無法看清火焰(因換用國產(chǎn)攝像頭,光圈沒法調(diào),在溫度低時(shí)攝像頭圖像很暗,甚至看不清楚),且窯尾氣體分析儀無法投入使用,造成操作員無法判斷窯內(nèi)火焰是否正常,是否存在不完全燃燒,致使產(chǎn)生某些錯(cuò)誤操作(如窯頭用煤量偏大)。 
  

4)分解爐喂煤秤計(jì)量產(chǎn)生嚴(yán)重偏差,實(shí)際值比顯示值大得多。7月14日中班投料時(shí)分解爐喂煤量4.5t/h,窯頭喂煤量0.7t/h(爐窯喂煤量為中控設(shè)定值),窯頭噴油量1000kg/h,預(yù)熱器出口CO含量嚴(yán)重超標(biāo),C1出口CO含量9999×10-6(最大量程)、窯尾電除塵器出口CO>1.0%(最大量程),C5出口及分解爐出口溫度嚴(yán)重超高。7月15日2:00后分解爐喂煤量降至3.4t/h,窯頭喂煤量3.4t/h(爐窯喂煤量為中控設(shè)定值),喂料量128t/h,窯況正常且預(yù)熱器出口CO含量在正常范圍(正常生產(chǎn)期間生料喂料量128t/h時(shí),分解爐實(shí)際喂煤量約7.3t/h,窯頭實(shí)際喂煤量3.4t/h)。煤磨停機(jī)后從煤粉倉標(biāo)定分解爐實(shí)際用煤量為7.3t/h左右,而在7月12日C5堵料前分解爐喂煤量遠(yuǎn)大于3.4t/h,最高達(dá)4.9t/h,且長時(shí)間在低喂料量下運(yùn)行(從表1可見)。操作員在短時(shí)間內(nèi)且窯況仍不穩(wěn)定的情況下根本無法判斷分解爐煤秤偏差如此大。從實(shí)際堵料前C5出口、分解爐出口、窯尾上升煙道等溫度超高也說明了分解爐用煤量嚴(yán)重偏大,是造成C5堵料的根本原因。 

4 小結(jié) 

1)采用無煙煤作燃料煅燒的生產(chǎn)線在升溫時(shí)應(yīng)特別注意窯頭煤的完全燃燒,切忌為單純提高升溫速率而在窯頭煤無法完全燃燒(即黑火頭過長甚至火焰易熄滅)的情況下,加大窯頭喂煤量。 
  

2)在升溫曲線的制定上不宜時(shí)間過短,應(yīng)該充分考慮到無煙煤著火點(diǎn)高且不易燃燒的特點(diǎn)。我廠在沒換磚或小部分換磚的情況下升溫時(shí)間一般均在24~30h,大面積或全部換磚情況下升溫時(shí)間一般均在35~40h。 
  

3)在操作中若碰到儀表參數(shù)不準(zhǔn),操作員必須借助經(jīng)驗(yàn)及根據(jù)相關(guān)儀表參數(shù)來及時(shí)判斷,以做出調(diào)整措施。如對(duì)于分解爐喂煤秤嚴(yán)重不準(zhǔn),喂煤量可根據(jù)分解爐和C5出口溫度及預(yù)熱器出口CO含量來判斷,在煤磨停機(jī)情況下也可對(duì)分解爐煤粉倉倉重標(biāo)定來判斷。 
  

4)在投料中,過渡時(shí)間(即到正常喂料的時(shí)間)應(yīng)盡可能縮短,減少故障發(fā)生的幾率。同時(shí)在投料過程中應(yīng)及時(shí)對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,切忌C5出口、分解爐出口及窯尾上升煙道等處溫度長時(shí)間處于高溫狀態(tài),以防止預(yù)熱器堵料及窯尾設(shè)備掉澆注料的事故發(fā)生。 

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