技术丨水泥企业工艺事故的处理和预防

水泥企业工艺事故的处理和预防

1 引言

新乡平原同力水泥有限责任公司首条 5000t ／ d 水泥熟料生产线采用双系列五级预热器和 TSD 型分解炉, 燃料采用低挥发分无烟煤, 配用TC 型四通道燃烧器。2005 年 4 月投产后, 曾出现了预燃炉结皮严重、预热器因浇注料脱落而堵塞、三次风闸板烧坏、窑尾喂煤秤频繁断煤、篦冷机“堆雪人”等工艺事故。为此，公司组织各部门有针对性地查找原因，解决了以上问题。现将几次工艺事故的处理方法和预防措施介绍如下，供同行参考。 

2 工艺简介 

2．1 主要工艺设备（表 1）

2．2 工艺流程图（图 1）

3 工艺事故的处理方法和预防措施

3．1 预燃炉结皮严重

3．1．1 结皮状况 

（1）2006 年 12 月 20 日停窑大修，检查发现 B 列预燃炉结皮和积料很多； 

（2）2007 年 3 月上旬 A 列预燃炉圆柱体烧红，面积有 8m²，被迫停窑更换钢板，重新砌筑高强耐碱砖，同时发现该预燃炉结皮也很严重，且 A列三次风管水平段积料(熟料细颗粒)高达 1.5m； 

（3）2007 年 4 月 5 日停窑检查，A、B 两列预燃炉的结皮相当严重，几乎把整个预燃炉堵满。 

3．1．2 结皮的危害及处理

 
由于预燃炉结皮严重，导致系统阻力变大，高温风进口压力升高（由－6300Pa 升至－6900Pa）；总风量变小而使窑内风速提高，炉内煤粉燃烧不完全，窑尾烟室内及五级下料管内有明显的火星；窑内烧成带后移引起液相提前出现而产生窑内结球。其中那些料球外壳致密而内部疏松，停窑检修时在窑内和篦冷机内都能看到，检测发现其 w(fCaO)值一般大于 2．0％。因此在结皮严重时，为了确保熟料质量只得采取低产运行 (生料投料量由400t ／h 降低到350t／h，fCaO 才能勉强合格)。此外，预燃炉结皮和积料的温度较高，每次处理都需要 3～4d；且处理时，有时用高压水枪打，有时候要用炸药爆破，并要配合人工捅捣，每个环节都存在人员被烧伤的危险。 

3．1．3 结皮的预防措施 

（1）降低煤粉细度（由 5．0％降到3．0％），提高二、三次风温，加快低挥发分煤粉的燃烧速度。

（2）将窑尾煤粉分出一股（管径150mm）直接送到分解炉下缩口上方2m 处的炉内燃烧，以减轻预燃炉的热负荷。 

（3）调整 C4 分料阀阀门开度，提高预燃炉出口温度到 950～980℃，且控制三次风开度一般不小于 55％。

（4）更换分解炉下部膨胀节，使其缩口尺寸由2050mm 扩大到2400mm。

3．2 预热器因浇注料脱落而堵塞 

我公司发生过几次在停窑后或刚投料时因旋风筒顶部浇注料脱落导致 C5 堵塞的工艺事故。C5 的物料温度相对于其他几个旋风筒而言是最高的，料停留的时间越长越容易粘结，处理的难度就会越大。 因此，一旦发现 C5 的锥体负压波动较大甚至正压时，一定要尽早通知现场检查并及时止料，防止物料越积越多。预防措施有：

3．2．1 严防预热器浇注料因温度急升急降发生脱落 

（1）若停窑时间在 3h 以内，则窑头喷煤不停（喷煤量视温度而定），使分解炉出口气体温度保持 750 ～800℃。 

（2）若停窑时间在 3h 以上，应停止高温风机和窑尾排风机并关闭烟囱帽。如此时检修需要保持足够大的负压，则保留窑头排风机运转，否则窑头排风机应停止运转。尽量减小窑和预热器内热气体的流动，保证分解炉出口气体温度在 700℃以上。 

（3）计划检修时，停窑后的几个小时内，应停止高温风机、窑尾排风机、窑头排风机并打开烟囱帽，让系统温度缓慢降低到安全范围内再开风机进行冷却。 

（4）严格按照升温曲线烘烤浇注料。 

3．2．2 防止煤粉爆燃产生震动使浇注料脱落 

停窑后如需间断保温，窑头喷入煤粉之前应先用辅传转窑。目的是通过转窑把炙热的熟料翻到上面来，提高煤粉的燃烧速度，并观察窑尾烟室、分解炉出口的温度是否上升。投料初期，预热器系统温度较低，窑尾喂煤量的调整幅度要小，防止加煤量过大发生爆燃。

3．2．3 投料前要对各级预热器锥体

进行扔砖试验扔砖试验的目的是检查锥体及下料管内是否有异物和脱落的结皮或浇注料块存在，确保下料通畅。

3．2．4 确保锚固件的焊接和浇注料的施工质量 

3．3 三次风闸板烧坏

三次风阀板烧坏后，窑内通风与三次风分配平衡被破坏，窑内通风减小，窑内用风明显不足，造成窑尾出现还原性气体，熟料中黄心料较多。同时，三次风量明显增加，预燃炉内风速过大，由于低挥发分无烟煤易燃性较差，风速的增加造成了煤粉在预燃炉的滞留时间变短，煤粉被带至预燃炉出口附近燃烧，形成炉中温度较低，而出炉温度较高，温度倒挂使分解炉出口结皮严重，导致分解炉出口与五级下料管负压增高，产量降低。采取的措施是： 

（1）窑运转时，采用向三次风管内扔耐火砖的方法，改变风量分配，增大窑内通风量； 

（2）利用检修时间，对三次风阀门进行更换，便于操作和调节。 

3．4 窑尾喂煤秤频繁断煤 

3．4．1 断煤状况

公司分解炉喂煤计量秤使用的是 DRW3．12 型菲斯特秤。 2005 年 4月份投产后使用效果良好，没有出现断煤现象。为了节约电费，减少在高峰电价期间的煤磨运行时间，公司于2006 年 5 月 23 日利用检修时间对窑尾煤粉仓进行扩容改造（该仓直径由Φ4．4m 扩大到Φ6．4m， 储存量 由 70t变成 86t）。改造后窑尾煤秤就开始出现频繁断煤现象。一般每个班出现5～6 次，每次 5～10min，最严重时一个班断煤 30 次。尾秤断煤前的征兆是秤转子的转速加快，窑尾送煤罗茨风机的电流由 165A 下降到 143A。此时如不及时减小入窑生料的喂料量，适当加大窑头喂煤量并视断煤时间的长短而适当降低窑速，分解炉出口温度很快会从 885℃降到 865℃甚至更低，窑主电机的电流会很快从 850A降到 600A 甚至更低。大量的没有充分分解的生料涌入烧成带，使烧成带温度急剧下降，严重破坏了回转窑的热工制度，影响了熟料的产质量。 

3．4．2 处理方法

断煤时采取人工敲打尾仓下料管的办法能暂时下煤，但不能从根本上解决问题。经分析认为，窑尾菲斯特秤频繁断煤的真正原因是仓锥体助流气体的释放时间短而导致助流气量不足，使煤粉聚集而下煤不畅。因此大胆地改造了仓锥体的气体助流系统。 具体措施是：把过去的电磁阀控制气流改为直入式，把过去多个电磁阀去掉只留一个总的，直接从环形助流主管道上接一根软管对仓锥体吹气。这样可以避免过去因多个电磁阀控制造成气体释放时间短和气体流量不足而导致煤粉聚积成堆下煤不畅，从而避免了断煤现象的发生，终于解决了这一问题。

3．5 篦冷机“堆雪人”

3．5．1 现象

（1）窑口密封下料管漏熟料细颗粒； 

（2）窑头负压波动大； 

（3）二次风温偏低，窑 头浑浊不清；

（4）通过摄像头看到篦冷机一段落料点有物料堆积； 

（5）平衡风机（G3）的电流明显下降，一室和二室篦下压力增大。 

3．5．2 处理方法 

（1）加快一段篦速； 

（2）将窑头燃烧器向窑内推进200mm，并适当开大外直流风以增加冷却带的

长度； 

（3）用高压水枪打“雪人”。

3．5．3 预防措施 

（1）当熟料中液相量增大、二次风温明显偏高、窑电流曲线较宽时，适当减少窑头煤的用量，防止熟料颗粒相互粘结形成“雪人”； 

（2）当熟料 KH 偏低或飞砂料较大或掉窑皮较多时，适当加快一段篦速； 

（3）现场勤检查篦冷机一段落料点有无物料堆积，发现异常及时处理。

4 使用效果 

由于及时有效地处理了生产中出现的各种工艺事故，熟料产量由4700～5000t／d 提高到 5500～5800t／d，质量明显好转（28d 抗压强度由 53～55MPa提高并稳定在 61MPa 左右），窑的运转率提高到 90％以上;吨熟料的标准煤耗由原来的 112kg 降 低 到109kg，电耗由 68．48kWh 降低到66．50kWh，取得了很好的经济效益。

作者：江超； 高红旗
机构：新乡平原同力水泥有限责任公司

本文来源于《新世纪水泥导报》杂志，作为阅读交流学习之用，如果有涉及到您的版权，请及时与我们联系！

▽▽▽点击阅读原文，查看更多精彩内容