如何有效處理窯系統(tǒng)漏風

  摘要：目前，水泥企業(yè)存在系統(tǒng)漏風較為普遍，操作技能有待提高，操作選手的素質應加強培養(yǎng)，操作方式需要轉變，操作路線、操作目標需重新確立，應對中控操作進行合理考核等問題令我們深思，本文僅對新型干法窯系統(tǒng)漏風原因及危害進行如下分析。

  0 引 言

  進入新世紀以來，中國水泥工業(yè)以前所未有的速度大力發(fā)展新型干法水泥，不斷調整產品結構，淘汰落后產能，實現(xiàn)由大變強，通過各種形式的重組聯(lián)合，水泥產能集中度在不斷擴大。隨著中國水泥工業(yè)生產技術的迅速發(fā)展，新建新型干法水泥生產線的增多，隨之而來的是企業(yè)精細化管理、生產一線操作技能跟不上新型干法水泥發(fā)展的要求，表現(xiàn)出個別企業(yè)操作人員素質相對偏低，生產現(xiàn)場問題增多，設備生產潛能得不到最大發(fā)揮，熟料質量、生產煤耗、電耗與先進企業(yè)差距較大，制約了新型干法水泥的進一步發(fā)展。中國水泥協(xié)會新型干法分會，從行業(yè)的實際出發(fā)，主辦了“2010首屆中國水泥工業(yè)中控操作技能大比武”活動，以此為鍥機推動了中國水泥工業(yè)操作技能的提高，是水泥行業(yè)多年來，規(guī)模最大、聯(lián)系生產實際最密切、影響最廣、參與人員最多、組織最完善、效果最好的一次賽事活動，成為水泥企業(yè)學習生產技術，提高操作技能的助推器。自去年中控大比武活動開展以來，各企業(yè)更加重視中控操作人員的培訓與技能的提高，從而帶動整個行業(yè)重視一線操作人員的培訓與操作水平的提高，各大水泥企業(yè)，積極行動，周密組織，中控操作人員踴躍參加，表現(xiàn)出對提高技術的強烈愿望，整個過程體現(xiàn)了“在比賽中學習，在切磋中提高”的宗旨。各位選手準備充分，操作大膽創(chuàng)新，充分展示各自的特點與風格，可謂高手云集，優(yōu)中選優(yōu)，通過各賽區(qū)的多場選撥賽，體現(xiàn)出本次賽事活動高手操作的共同特點“精細操作、把握系統(tǒng)、預控全局、細微入手、精益求精”。此次賽事活動能夠與舉辦企業(yè)進行廣泛交流，相互學習，相互促進，為各企業(yè)提供一次學習提高、開拓思路的機會，能夠啟發(fā)思維，改變過去傳統(tǒng)的操作方法，相互交流經驗，使企業(yè)受益匪淺。此活動經過半年多的精心組織，經過數(shù)十場比賽，走過數(shù)十家企業(yè)，雖已落下帷幕，但意義深遠，給我們的啟示是長久的。目前，水泥企業(yè)存在系統(tǒng)漏風較為普遍，操作技能有待提高，操作選手的素質應加強培養(yǎng)，操作方式需要轉變，操作路線、操作目標需重新確立，應對中控操作進行合理考核等問題令我們深思，本文僅對新型干法窯系統(tǒng)漏風原因及危害進行如下分析。

  1 預熱器系統(tǒng)內漏風

  各企業(yè)不同程度地存在窯尾預熱器，從Ⅰ級到Ⅴ級下料管各道翻板閥出現(xiàn)閃動不靈，或不動，或動作不到位，使閥板始終處于開狀態(tài)，下一級的熱風隨料路直接進入上一級預熱器內，出現(xiàn)風路短路，此種現(xiàn)象平時不易被發(fā)現(xiàn)，可用手試驗感覺壓力的大小。

  1.1 閥板處于常開狀態(tài)

  重錘輕，始終處于常開狀態(tài)，有的是重錘位置不合適，力矩太小，造成閥板壓力小。

  1.2 翻板閥壓力桿被吊起

  崗位操作人員人為地用鐵絲將壓桿吊起，使翻板處于常開狀態(tài)。為什么為出現(xiàn)這種狀況呢？說明此窯況常出現(xiàn)錐體堵料現(xiàn)象，預熱器每次出現(xiàn)結皮堵塞，處理起來耗時較多，嚴重時會停窯處理，本窯況液相易過早出現(xiàn)，下料管下料不暢，在翻板閥處易出現(xiàn)堵料，若將其吊起，雖然出現(xiàn)漏風，但此處堵塞的機率大大減小，習慣了，大家對此現(xiàn)象默認了，管理者對此形成了一種意識，只要不發(fā)生大的工藝故障，即便是存在一點內漏風，熱耗高一點，不會出現(xiàn)大的工藝故障，對系統(tǒng)沒有大妨礙，總比出事好，久而久之形成習慣。

  另一種原因是預熱器系統(tǒng)常出下掉落澆注料塊，耐火磚，磨損的內掛片，脫落的大塊結皮，被卡在翻板閥處，出現(xiàn)塊狀物料的卡堵，為防止大塊物料堵塞下料管，采取用鐵絲吊起翻板閥桿，使翻板閥處于常開狀態(tài)。這種將翻板閥桿吊起使閥板處于常開狀態(tài)的做法是不符合新型干法水泥熟料煅燒工藝要求的。必須樹立正確的理念，杜絕內漏風的出現(xiàn)，其它方面有問題，要想辦法去解決。比如是配料方面的原因，要從配料上找原因進行分析解決，若是澆料量砌筑方面上的問題，如材料問題，澆注施工工藝問題，養(yǎng)護問題，耐火磚質量，砌筑問題等，從各個方面去找，但不能采用吊起翻板閥來緩解這種問題，甚至掩蓋問題，其后果使系統(tǒng)惡性循環(huán)。

  1.3 軸承壞，或軸套缺油

  翻板閥的軸承磨損，被卡死，轉動不靈活，或軸承缺油，由于常期不對轉軸進行檢查，加油不及時，軸承磨損加快。

  1.4 軸承進灰

  軸承密封性不好，在窯尾預熱器上，環(huán)境較差，有飄浮的粉塵進入，進入的粉塵與油結合成為油泥，干燥后固定，軸不轉動，使轉軸卡死。

  1.5 閥板磨損或掉落

  閥板經過長期的磨損，特別是在較高溫度下被料沖刷，頭部有磨損，關閉時不嚴，出現(xiàn)漏風現(xiàn)象，或有的閥板斷裂，部分掉落，造成閥風不嚴。

  1.6 軸與閥板分離

  翻板閥經過長時間的使用，閥板閥的軸與閥板的套子發(fā)生松動，或緊固螺栓松動，使板的軸動而板不動，翻板閥不能與軸聯(lián)體進行同時轉動，不起鎖風作用。

  1.7 內漏風的危害

  翻板閥開關不靈活，閥板關閉不到位，引起內漏風，會使下一級預熱器的高溫氣體發(fā)生短路，不是沿正常的氣體路徑進入出氣管道，對生料進行熱交換，而直接從下一級預熱器隨料管進入上一級預熱器，其路徑短，少了與生料進行熱交換的過程，這樣低溫生料得不到合理的預熱，使物料預熱效果差，廢氣溫度升高，預熱器的廢氣熱利用率低，入窯生料的分解率降低，窯的熱負荷增加，燒成帶溫度升高，熟料質量變差，窯及預熱器系統(tǒng)的熱耗增加，使熟料煤耗升高，最終導致出一級預熱器氣體溫度升高。對高溫風機及廢氣處理系統(tǒng)的設備不利?？傊瑑嚷╋L會使熟料質量差，產量低，熱耗高，設備承受熱負荷增加，不利于高溫設備的使用壽命。加強管理，形成制度，定期檢查加油、維護保養(yǎng)，形成記錄是解決內漏風的有效措施。

  2 外漏風

  外漏風是指窯及預熱器系統(tǒng)以外，環(huán)境溫度下的自然空氣，通過不正常的渠道進入到窯及預熱器系統(tǒng)內，使窯及預熱器系統(tǒng)熱工制度發(fā)生變化，內部氣體溫度下降，熱耗增加，窯及預熱器系統(tǒng)氣量不足，為滿足系統(tǒng)用風，導致窯尾排風機負荷加大，使系統(tǒng)內總廢氣量增加，使系統(tǒng)煤耗、電耗增加。主要是系統(tǒng)的窯門、觀察孔、捅料孔、檢查孔、窯頭及窯尾密封不嚴、管道法蘭連接不實、殼體磨竄等引起的外界風進入到系統(tǒng)內，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

  2.1 窯頭罩漏風

  窯門與窯頭罩之間漏風，窯門內襯被燒損掉落，外殼直接與高溫氣體接觸，受熱力影響，窯門金屬殼體變形，使窯門與窯門罩間的間隙發(fā)生變化，中間縫隙加大，長期運轉，高溫氣體更易接觸窯門罩殼體，使高溫腐蝕加劇，變形加大，沒有其它密封填充，會有大量的冷空氣進入窯內，降低了窯前溫度，使窯二次風溫，三次風溫都降低，影響到煤粉的燃燒，使高溫帶燒成溫度提不起來，增加頭煤喂煤量。

  2.2 窯頭密封漏風

  窯頭密封方式有石墨塊密封、米宮式密封、柔性密封、魚鱗片密封等形式，但材料被磨損，壓緊裝置不進行調整，使冷風套與窯頭罩間產生縫隙，有的是鋼絲繩松動，有的是魚鱗片被磨損，或變形不起密封作用，有的是重錘輕，起不到下錘的作用，都會使其產生間隙，有冷空氣進入其內，造成入窯二次風、三次風溫度下降。

  2.3 窯口變形

  窯護口鐵是安裝在窯胴體上，靠近窯內部及端部，都有澆注的耐火澆注料，其目的是使窯護口鐵與高溫氣體及出窯熟料隔開，不進行直接熱傳遞，防止窯口胴體變形。但在實際運行過程中，由于搶燒，盲目追求設備運轉率，甚至為完成某月或某季度生產任務，當窯口澆注料脫落，甚至大面積護口鐵裸露在高溫環(huán)境下，窯口胴體出現(xiàn)被燒紅，仍堅持帶病運轉，胴體高溫腐蝕，變形，頭部胴體變薄，強度下降，在高溫下變形嚴重，幾經周折，窯口胴體出現(xiàn)喇叭形，檢修后，不能每次都更換窯口前部胴體，只好重新打澆注料，窯口胴體外形失圓，成了不規(guī)則的喇叭狀，而窯口四周的窯頭罩是規(guī)整的圓形，因此兩者間產生縫隙，出現(xiàn)漏風現(xiàn)象。

  2.4 檢查孔、洞關閉不嚴

  窯頭罩窯門觀察孔、檢查孔關閉不嚴，在生產運行過程中往往為了方便，人為地開了原設計沒有的小孔，加蓋采用簡易的方式，用鋼管及鋼筋焊制簡單的轉動軸，四周不進行密封，有的檢查孔關閉不嚴，加上沒有內襯，在高溫下變形，產生間隙，漏風嚴重，更有甚者，為了操作方便，捅料完不進行關閉，造成人為漏風現(xiàn)象。

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  2.5 窯尾密封漏風

  窯尾的密封方式與窯頭密封相似，大部分是石墨塊、米宮式、鱗片式、柔性密封方式，由于窯尾密封靠近煙室，受窯尾負壓的變化，下料管沖下的料在負壓變化時，向外溢料的可能性較大，用螺栓頂緊石墨塊式密封，絲扛受高溫影響，積存料粉，絲扛不易調節(jié)，當石墨塊磨損有較大間隙需要調整絲扛時，不能調整，如果對絲扛平時加上潤滑脂，因粉塵飄落，同樣是不能緊固調整，對于柔性密封，若磨損后，外層鋼絲繩松動或金屬片被磨損，要隨時調整緊固，不論哪種密封方式，一但出現(xiàn)漏風現(xiàn)象，都要及時調整，但有的廠家不夠重視漏風問題，視而不見，聽之任之，感覺到漏一點風不是大問題，不會影響運轉，對產量、質量沒有大影響。這種觀點是錯誤的，窯尾漏風，會使窯系統(tǒng)用風失去平衡，使窯尾煙室溫度下降，增加用煤量，系統(tǒng)煤耗增加，同時窯尾風機負荷增大，不利于節(jié)能降耗。破壞了窯系統(tǒng)熱工制度的穩(wěn)定。同時窯尾漏風，冷空氣突然進入窯尾，會使窯尾生料面子急刷降溫，易出現(xiàn)結皮堵塞現(xiàn)象。

  2.6 窯尾煙室捅料孔，檢查孔密封不嚴

  窯尾煙室捅料孔經常被打開，進行捅料檢查窯尾煙室結皮堵塞情況，但由于常開，在關閉時不夠嚴密，有時檢查門蓋澆注料脫落，外殼出現(xiàn)過熱顏色變暗，有的變形，關閉時不嚴密，出現(xiàn)漏風，由于此處負壓在-300pa左右，一但密封不嚴，產生漏風量較大，使窯尾煙室料溫急劇下降，易產生結皮，越易結皮，捅堵的頻次越需要增加，打開的次數(shù)越多，出現(xiàn)惡性循環(huán)。冷風隨上升煙道進入分解爐錐體，此處易產生結皮，這是錐體及縮口出現(xiàn)結皮的原因之一。

  2.7 各級預熱器的檢查孔，捅料孔關閉不嚴

  新型干法窯預熱器系統(tǒng)檢查孔平時是關閉密封的，但在捅堵檢查后，關閉不嚴，四周變形，澆筑料脫落，檢查門在關閉后，產生縫隙，出現(xiàn)漏風。有時捅堵后，不進行密封，越靠上的預熱器，負壓越大，漏風越嚴重，此處溫度較高，物料經預熱后受漏入冷風的影響，溫度下降會硬化出現(xiàn)結皮堵塞。

  2.8 預熱器點火煙囟漏風

  預熱器點火煙囪漏風,點火煙囪在剛點火升溫時進行打開，向外排出預熱器系統(tǒng)的廢煙氣，防止點火初期系統(tǒng)一氧化碳超標，引起窯尾收塵發(fā)生爆炸，系統(tǒng)中的水蒸汽能夠直接排出，一但投料進入生產后，要對其進行關閉，防止系統(tǒng)漏入冷空氣，此處閥門有的是用電動推桿，有時關閉不到位，或電動執(zhí)行機構發(fā)生故障，不能關閉嚴密，也有的需人工關閉，關閉不嚴，產生漏風，還有的直接在進風口上方蓋一大鐵板，上部用鋼絲吊起，手拉葫蘆進行開關，沒有軟性密封材料，蓋板四周漏風。

  2.9增濕塔底部檢查孔，鎖風絞刀漏風

  增濕塔底部有長方形檢查孔，是用來清理增濕塔底部積料甚至增濕塔濕底成泥，方形孔洞用法蘭螺絲連接蓋板，四周用石棉繩進行密封， 但在實際操作過程中，由于增濕塔經常出現(xiàn)積料，或積泥，需要清理，但在檢查后蓋上蓋板，密封不嚴，有的螺絲擰的不緊，有的螺絲不全，只擰部分螺絲，有的不上螺絲，直接用鐵絲簡單地擰一下，造成螺孔漏風，法蘭四周漏風嚴重，為了下次清理檢查方便，將蓋簡單地一上，絞刀端部下料溜子處為防止外界風從溜子處漏入，在此安裝了雙道翻板閥進行鎖風或分格輪鎖風，但有的單位直接不用，有的是電機帶動分格輪轉動的傳動軸脫接，電機轉，而分格輪不轉，起不到鎖風作用，有的直接將分格輪進行拆除，還有的增溫塔底部料外放口在沒有外放時，不進行密封堵漏，造樣有風漏入。這是漏風的關鍵，因增濕塔靠近窯尾排風機最近，負壓較大，漏風最為嚴重，直接影響到窯系統(tǒng)拉風量，造成窯內及爐內用風不足，而窯尾排風機負荷加大，影響到熟料煅燒質量，使熟料燒成煤耗、電耗升高。

  2.10 各級預熱器出氣管道焊縫不嚴

  各級預熱器出氣管道焊縫不嚴，甚至開焊，出現(xiàn)漏風現(xiàn)象。特別是一級預熱器出氣管道開焊，因有外保溫，內部焊口氧化脫開，造成漏風不易發(fā)現(xiàn)，只有在窯高溫風機未開時系統(tǒng)呈正壓時表現(xiàn)明顯，平時呈負壓只有沙沙的漏風聲，出預熱器管道與旋風筒四周周圍，有間隙，旋風筒周圍澆注料開裂，有漏風現(xiàn)象。

  2.11入窯生料在一級管道處生料下料處鎖風裝置失效

  在預熱器頂部，入窯生料在一級管道下料處有分格輪進行鎖風，分格輪長期磨損，間隙變大，更換不及時，不起鎖風作用，有漏風現(xiàn)象。

  2.12 過于頻繁使用空氣炮

  空氣炮的使用與窯操的操作水平有很大關系，有的操作精細嚴格的高手，將空氣炮定為間歇使用，根據(jù)生產實際窯況隨時用，但在保證不出事的情況下，盡量減少空氣炮的使用次數(shù)，減少冷空氣的進入窯系統(tǒng)量，起到節(jié)能的作用。但對于一般的操作選手，對系統(tǒng)的判斷達不到一 定程度，不要求達到如此的精細程度，以定時清理不出現(xiàn)工藝故障為主。

  3.漏風的原因分析

  窯及預熱器系統(tǒng)出現(xiàn)漏風現(xiàn)象較為普遍，只不過是輕重有別，為什么會有的單位眼看著漏風而不去處理呢？首先是意識問題，沒有從理性上搞明白漏風的原因及危害，意想不到其存在的帶來的影響，就不會引起重視，形不成一種理念，久而久之便視而不見，司空見慣。從窯煅燒熟料質量及熟料能耗上分析，任何一個漏風點都不能忽視，否則會積少成多，因小失大，隨著漏風點的增多，漏風量增加，對窯及預熱器系統(tǒng)的影響會隨著量的變化與積累上升到很重要的程度，由一般的漏風問題變成大的工藝故障隱患。如某企業(yè)點火煙囪風門關閉不嚴，已時間較久，沒有人處理，僅此一個小小的漏風點，關閉后現(xiàn)場觀察使窯尾風機負壓減小500pa，總風量減少10%，可見其節(jié)能效果。將漏風認為是小事，對漏風量沒有量的測量，不知道漏風點的存在帶來損失的量化程度，自然不會引起人們的重視。目前管理好的企業(yè)，都在做密封堵漏的細節(jié)工作，從細微入手，加強精細化的操作。系統(tǒng)漏風的原因其次是從管理上不到位，存在漏洞，管理結點不閉合，沒有精細化操作方案，執(zhí)行不到位，檢查問題沒發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)問題沒有整改方案，既便是有方案沒有人去跟蹤落實，措施落實不到位，作為管理不形成閉合，時間長了習以為然；從技術上分析，沒有認識到漏風帶來的危害，沒認識到影響程度，管理者、執(zhí)行者沒有形成上下統(tǒng)一的治理漏風的意識。

  4 外漏風帶來的危害

  4.1熱損失增加，熟料燒成熱耗升高

  窯及預熱器系統(tǒng)任何一個漏風點，都會使系統(tǒng)的熱損失增加，熟料電耗升高。外界冷空氣的進入，由于內、外系統(tǒng)氣體溫差大，要達到系統(tǒng)內的溫度，需吸入大量熱量，熱量的來源最終還是熟料煅燒煤的燃燒而帶入的，由于冷風的參入，使用煤量增加，窯尾廢氣的總排量增加，廢氣帶走的總熱焓增加，熟料煤耗顯然升高。

  4.2熟料燒成電耗增加

  熟料煅燒所用熱量是靠燃料燃燒放出的，而煤燃燒需要一定的空氣量，系統(tǒng)熱耗的增加，會使用煤量增加，無疑要增加用風量，窯及預熱器系統(tǒng)漏風，會使窯內及分解爐內用風不足，因熟料煅燒過程中煤燃燒必須的用風量是一定的，但是由于系統(tǒng)漏入冷風，沒有參與煤燃燒化學反應，因此要使窯及分解爐內煤化學燃燒充分，需氧量不能減少，因此要增加煤的供氧量，增加排風，窯尾風機排風負荷增加使系統(tǒng)電耗升高。

  4.3系統(tǒng)的溫度降低，影響熟料煅燒質量

  窯及預熱器系統(tǒng)漏風，使窯及預熱器內溫度下降，破壞了原有系統(tǒng)熱平衡，使熟料預熱、生料分解、熟料煅燒溫度降低，影響熟料燒成質量，特別是燒成帶溫度，由于窯前漏風，入窯二次風溫降低，煤在窯前的燃燒速度降低，高溫帶火力不夠集中，使熟料在高溫帶煅燒的溫度降低，熟料燒結程度下降，熟料硅酸鹽礦物的含量不盡合理，熟料的游離氧化鈣燒不下來，分解爐溫度不高，生料分解率低，增加了熟料燒成的熱負荷，影響到熟料質量。

  4.4入窯風溫低，風量減少

  窯系統(tǒng)漏風，特別是窯前漏風，對入窯風量與風溫產生較大的影響。由于漏風，使二次風、三次風溫降低，因冷卻熟料的高溫風在進入窯之前參入冷空氣，溫度降低，同時，在窯尾排風機風量不增加的情況下，吸入的熱風量相應減少。二次風溫降低，煤粉進入窯內升溫慢，燃燒速度慢，火力在燒成帶不夠集中，造成窯燒成溫度不高，熟料的燒結程度受到影響，燒成帶火焰拉長，窯尾溫度升高，整個系統(tǒng)熱力平衡受到影響。三次風溫降低，使入爐煤粉燃燒速度慢，分解爐溫度降低，入窯生料在爐內的分解率低，為保證其入窯分解率，勢必要多加煤，來提高爐內溫度。

  4.5窯尾預熱器系統(tǒng)結皮堵塞

  窯尾預熱器及其管道漏風，使內部溫度急劇下降，高溫物料受急冷的影響，物料被硬化化，產生結皮，附在預熱器內壁及管道內壁，減小通風面積，特別是管道漏風處易積料，如轉彎處，積料達到一定程度，會影響系統(tǒng)通風，使系統(tǒng)通風不暢，造成惡性循環(huán)，加劇結皮堵塞現(xiàn)象的發(fā)生。

  5 措 施

  加強管理，形成檢查、整改、驗收、督促、檢查、落實制度。對任何一漏風點不放過，不讓系統(tǒng)帶著漏風隱患運轉，加強密封堵漏，可用巖棉板、石棉繩堵塞，用薄鐵皮外包，或發(fā)保溫涂料等，這是節(jié)能降耗的一項措施。如某企業(yè)，日產5000t/d的新型干生產線，投產近10年，為加強節(jié)能降耗，降低生產成本，采取了各種措施進行降低熟料熱耗，如鋼渣配料、粉煤灰代粘土配料、加強操作等多項措施，有了較大進步，但與其他好的企業(yè)比起來，煤耗還有差距，通過外出到其它企業(yè)參觀發(fā)現(xiàn)，相比較之下系統(tǒng)密封還有差距，還存在漏風環(huán)節(jié)，于是下決心進行窯系統(tǒng)密封，采取措施，對窯頭、窯尾進行一系列的密封，僅此一項降低煤耗近1.3kg/t標煤，達到窯頭、窯尾不冒塵。通過本次中控操作大比武，所到企業(yè)都有共同感觸，事后也進行了全系統(tǒng)的密封堵漏，防止系統(tǒng)漏風的出現(xiàn)，提高了熱能的利用率，降低了熟料的燒成熱耗，收到較好的節(jié)能效果。