技术 | 预热器系统结皮堵塞原因

预热器结皮堵塞是新型干法水泥生产线常发生的一种工艺故障，表现出预热器通风不畅，上级预热器负压增大，而下一级预热器负压减小，形成明显的压力损失，导致下料不畅，严重时会堵塞预热器锥体，造成停料，被迫停窑处理，主要是发生在四级、五级预热器锥体，其主要形成过程是，被预热的生料温度过高，提前形成液相，粘附在预热器锥体部位，使下料不畅，其主要原因有几种：

预热器温度高

窑尾控制的温度过高，窑分解炉喂煤量过大，会使预热器系统温度高于正常操作温度，如一般控制一级出口温度在320-340℃，若各级预热器温度升高，这是一种预热器结皮堵塞的潜在原因。

煤粉过粗

煤粉细度应根据系统工艺参数进行制定细度指标，如果煤粉太粗，煤粉在窑及分解炉内燃烧不充分，产生还原气氛，煤粉随废气上移，在预热器内继续燃烧，使预热器的温度升高，要根据煤的工业分析和窑操作特点来确定。煤粉细度一般控制在0.08mm方孔筛筛余小于8%，如某公司1000t/d的新型干法生产线，雨季煤湿，煤磨产量低，供不上窑用煤，为不停窑，将煤粉细度由10%放宽到15%，高时达到18-20%，煤粉燃烧不充分，造成窑尾温度高，预热器温度升高，常在4级、5级预热器出现结皮堵塞现象。

窑尾烟室温度过高

窑尾烟室温度的高低是控制预热器系统很关键的参数，一般控制在1050℃左右，当煤粉湿或煤粉粗时，窑头喷入的煤粉在窑内烧成带燃烧不完全，会在窑尾继续燃烧，使火焰拉长，造成窑尾烟室温度升高，同时窑尾拉风过大，使窑内高温带火力分散，会使窑尾温度高。因此，应控制窑尾负压，一般在-250Pa左右。

生料下料量不稳定

生料下料量的大小直接影响窑尾预热器系统温度的高低，当生料下料量偏小时，窑尾温度会直线上升；生料下料量小，废气中热量被生料吸收的少，废气温度会升高，特别是在刚开窑时，整个系统如果控制温度过高，入窑生料量相对又较少，生料温度很快升高，达到液相产生的温度，生料中的液相会粘附在五级下料管及预热器锥体部位。正常投入运行后要保持生料下料量的均匀稳定，对生料计量系统及生料仓下方的气动阀要经常进行检查，防止有杂物进入，造成调节不灵。

分解炉喂煤量不稳定

窑尾喂煤量是影响分解炉及预热器温度的关键，窑头煤、尾煤的比例一般为40%比60%，但这不是绝对的，不同的情况，有不同的变化，如用钢渣、粉煤灰配料，生料中的部分成分已经高温煅烧，在入分解炉后，需分解的量相对变少，吸热相应的少，因此窑尾喂煤量相应减少，尾煤在58%左右，若用煤矸石代粘土配料，因含有部分热量，会在预热器系统中散发出来，分解炉喂煤量会更少。但是，工艺状况确定后，要根据生料下料量及生料的率值情况，稳定用煤量，计量要准确，每二月对煤计量进行校正，特别是在雨季，煤湿、煤粉下料不畅的情况下，会使煤粉下料量忽大忽小，窑尾预热器温度忽高忽低，容易产生结皮堵塞。

生料成分的波动

生料成分的波动会引起熟料成分及液相含量的变化。因此，生料成分的均匀稳定，是生产运行安全稳定的前提，控制生料中各种成分的均匀稳定，特别是生料中各种微量元素如K2O、Na2O、Cl-、SO3等，生料中R2O＜1.0%，Cl-＜0.015%，其它成分氧化铝，氧化铁的含量要在正常范围，如果超标会产生过多的液相含量，在五级锥体及下料管过早形成液相，造成结皮堵塞。

配料率值

配料率值的高低直接决定了熟料中硅酸盐矿物与熔剂矿物的多少，若硅率过低，液相含量高，易造成窑尾预热器结皮堵塞，同时还会使窑内出现结大料球，结厚窑皮等工艺故障，一般新型干法窑的硅率在2.7左右，但也不是一层不变的，不同的窑型，不的原材料，不同的操作水平，配比也不一样，要根据实际情况而定。同时，还与原材料的种类有关，如硅质原料用粘土与用粉煤灰不一样，铁质原料用铁矿石与用钢渣也不同。生产的水泥品种不同率值亦不同，用的煤不同，其煤灰成分不同，率值也有差别。如表1为某新型干法窑控制率值及熟料成分表。

表1 熟料成分、矿物组成及强度

操作稳定性

稳定操作，稳定风、煤、料的比例，保持热工制度的稳定，是生产运行的关键。通过总结各种操作参数，稳定操作参数调整范围，如某2500t/d的新型干法生产线，通过实践，三次风温度控制在950℃以上，三次风阀开度控制在40%左右，分解炉内温度控制在880-900℃，生料分解率在93%-95%，窑头喂煤比例在42%-40%，窑胴体温度控制在250℃左右，生料下料量与窑转速相匹配，对各操作参数进行摸索总结，形成稳定的调整范围，在实践的基础上进行固化，如某2500t/d生产线操作参数表2。

表2操作参数