技术 | 降低熟料煤耗的案例

系统废气量对熟料煤耗的影响及其处理

窑内过剩空气系数是指窑内实际通过的空气量和煤粉燃烧需要的理论空气量的比值。为了保证窑头煤粉能够完全燃烧，避免产生还原气氛，操作时就要适当增加窑内过剩空气系数。但增加窑内过剩空气系数，窑内实际通过的空气量，会降低窑尾废气温度，影响预热器内物料的预热，造成熟料煤耗的增高。根据水泥煅烧及燃烧理论，窑内过剩空气系数每增加1％，熟料标准煤耗大约增加1kg／t。所以正常生产时，窑内过剩空气系数应该控制在1.05～1.10为宜，C1级预热器出口和分解炉出口浓度分别控制在1.5％～2.5％和1.5％一一2.0％。系统的漏风量窑头密封系统漏人冷风，会直接影响煤粉的燃烧，降低火焰的温度和烧成带的温度，造成熟料煤耗的窑尾密封系统漏入冷风，会降低窑尾的废气温度，影响各级预热器内物料的预热和炉内物料的分解，同样造成熟料煤耗的增高。

2011年5月初，某水泥有限公司的①4mx60m回转窑，因其窑头挡风板部分磨损脱落，密封摩擦片也有部分严重损坏，大量冷风从窑头密封系统进入窑内，造成熟料煤耗大幅度增高，熟料标准煤耗从原来的113kg／t升高到116kg／t，就此导致熟料生产成本增加2.40元／t，每天损失经济效益大约6700元。6月利用停窑检修机会，修复了破损的挡风板、摩擦片，消除了窑头漏风的影响，熟料煤耗又降到正常生产水平。另外，各级预热器的观察孔等部位的漏风，会增加预热系统的冷风量，降低废气温度，影响生料的预热效果。各级预热器下料翻板阀的漏风，则会造成上、下级预热器的严重窜风，不但影响生料的预热效果，更影响生料的分离效果。所以在水泥熟料生产过程中，一定要加强生产工艺管理，避免发生漏风现象。

窑炉用煤量的影响及处理

生产实践证明，当窑炉用煤量分配合理时（一般控制为4：6），熟料煤耗指标就比较理想。但在实践中，这个窑炉用煤比例是经常变化的；在正常生产情况下，只要窑况允许，适当增加分解炉用煤量，可以有效提高入窑物料的分解率，这将有利于提高熟料的产量和质量，更有利于降低熟料煤耗。

一、二、三次风的影响及处理

（1）一次风的影响及处理。从煤粉燃烧器进入窑内的风叫一次风，其作用是输送煤粉、供给煤粉中挥发分燃烧所需的氧气。由于一次风是冷风，其量越小对熟料煅烧越有利。根据煤粉燃烧理论，一次风量降低1％，熟料煤耗大约降低0.8～1.0kg／t。该水泥有限公司的q）4mx60m回转窑，使用四通道煤粉燃烧器代替三通道煤粉燃烧器后，～次风量从10.4％降低到7.5％，熟料煤耗大约降低2.8kg／t，就此每天可以节煤7.8t，每年可节约原煤2300t，创直接经济效益184万元。所以使用四通道煤粉燃烧器，有利于降低熟料煤耗。

（2）二次风的影响及处理。从冷却机进入窑内的风叫二次风，其作用是供给煤粉中固定碳燃烧所需的氧气。由于二次风是高温热风，其最高温度可以达到1200℃，本身具有很大的显热，其量越多对熟料煅烧操作越有利。现在大多数预分解窑生产企业使用的都是第三代充气梁篦冷机，采取厚料层操作，减少了发生风短路的现象，其冷却风量是分区控制的，可以精确控制到每块篦板的通风量，能最大限度实现在高温区回收热量，完成对熟料的急冷，从而能保证二次风的温度至少达到1000℃，这为降低熟求淀工程型。料煤耗创造条件。所以正确控制、操作篦冷机，提高二次风温，有利于降低熟料煤耗。

（3）三次风的影响及处理。从冷却机或窑头罩引入分解炉的风叫三次风，其作用是分散、预热分解炉内的物料、供给炉内煤粉燃烧所需要的氧气。大型分解窑的窑头一般都采用了大型窑门罩技术，熟料冷却设备都采用第三代充气梁篦冷机。如果从窑头罩抽取三次风，其风温至少能够达到900℃，有利于加快炉内煤粉燃烧速度，减少煤粉在预热器内发生燃烧现象，减少预热器下料管处发生结皮、堵塞现象。如果从篦冷机内抽取三次风，其风温也至少能够达到800℃，能完全满足炉内煤粉的燃烧要求。

为了更好地发挥分解炉的燃烧功效，操作上一定要合理分配窑炉的用风；在保证窑用风的前提下，适当增加三次风量，有利于提高入窑物料的分解率，更有利于降低熟料煤耗。

系统表面散热的影响及处理

2010年5月，该水泥有限公司对①4nl×60in回转窑系统进行了热工标定，其结果是整个煅烧系统的表面散热损失约占熟料热耗的8％，其中回转窑筒体表面的散热损失约占煅烧系统表面总散热损失的60％，故降低窑筒体表面温度是减少系统散热损失的关键。在实际生产过程中，采取的主要措施是选择合适的耐火材料及隔热保温材料。

（1）烧成带耐火材料的选用。烧成带选用优质的镁质碱性砖，因其导热系数比白云石砖、尖晶石砖的都小，且其耐高温陛能也好，并容易在其表面粘挂窑皮。实际生产时，烧成带砖衬上一定要有200～250ITIm厚的窑皮，以保护镁质砖免受高温的直接作用，确保其使用寿命；而且因为窑皮的导热系数要小于碱性砖，因此窑皮的质量好可减少烧成带筒体表面的散热损失量，从而可节约熟料煤耗。如烧成带简体表面温度从350℃降低到300℃，熟料煤耗大约降低2kg／t。

（2）放热反应带耐火材料的选用。选用优质的磷酸盐复合砖，该砖的高温热震稳定性能好；和窑内物料接触的表层材质是磷酸盐质砖，其耐磨性能好，有利于抵抗物料的磨损；和窑筒体接触的内层材质是黏土质砖，其导热系数比磷酸盐砖的小，有利于抵抗筒体的热量散失。

（3）分解反应带耐火材料的选用。应该选用导热系数小的硅莫砖或耐碱黏土砖。因为分解反应带的温度相对较低，和硅莫砖或耐碱黏土砖的耐火度相吻合；并且其导热系数比磷酸盐砖小，更能减少简体表面的散热损失。

（4）预热器筒用耐火材料要求。正常生产时预热器简体表面的温度一般在50～70℃之间，但有的个别部位温度偏高，可达到100℃。究其原因是砌筑耐火材料时没有使用隔热保温材料，或使用的隔热保温材料质量有问题或是未达到规定的厚度所致。预热器简体表面温度过高，散热损失过大，同样会相应增加熟料煤耗，因此砌筑预热器筒体衬砖或浇筑耐火浇注料时，选择质量优的隔热保温材质，且厚度一定要合理。5低温余热发电对预热器是5级的预分解窑，其C1筒排出的废气温度大约是280。330cc，预热器是4级的预分解窑，其C1筒排出的废气温度大约是340～370℃；篦冷机余风排出的废气温度大约是230～270℃。这两种废气带走的总热量，大约是熟料热耗的35％。因此充分利用窑头和窑尾的废气余热进行发电自用，在某种程度上就是降低了熟料热耗。

目前，我国低温余热发电技术已经十分成熟，其设备的国产化率也能达到100％，且其余热回收利用效率非常好。一条5000t／d熟料的预分解窑生产线，其吨熟料实际发电量≥35kWh，如果一年按300d运转计算，每年至少可以发电5.25x107kWh，每年至少可节约标煤20000t，创造直接经济效益2100万元，其节能增效效果相当显著。所以现在新建的预分解窑，一般都采用低温余热发电技术。

影响预分解窑熟料煤耗的因素很多，本文只是涉猎了其中的一部分。各企业在处理降低熟料煤耗的具体问题时，一定要结合窑的生产实际状况，找到影响熟料煤耗的真正原因，再对症下药，采取相应的技术措施，这样才能取得比较理想的生产效果。

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