回转窑煤粉燃烧器的精细管理与操作

静jing

回转窑煤粉燃烧器的精细管理与操作

回转窑煤粉燃烧器与庞大的窑体相比，无论在体形上、重量上抑或造价上都是小巫见大巫，九牛一毛。然而，它对水泥生产在某种意义上说比回转窑还要重要。回转窑只要能稳定、安全地运转就完成了自己的使命，与主要技术经济指标的产量、质量、煤耗、电耗、火砖寿命、有害气体的排放等关系不大。可是，煤粉燃烧器就不同了，与上述主要技术经济指标却息息相关。业内把煤粉燃烧器的重要作用形象地喻为“大窑一根枪，头尾两把火”。无数事实都证明，确实把这根枪选对了，耍好了，抓住了头尾两把火这个牛鼻子，企业可获得巨大的经济效益、社会效益和环保效益。


但是，从目前看不少水泥企业还没有引起足够的重视，对煤粉燃烧器重要性的认识不是太足。因而有许多企业，供货厂家的调试人员一走，效果马上变样。煤粉燃烧器再好，毕竟是个硬件，要使其优越性能得到充分发挥还必有软件相辅。这就好像赛马一样，光有一匹好马还不够，还必须有一位好骑手，才能夺冠。为了将煤粉燃烧器管好用好，充分发挥出其潜力，现撰此文仅供参考。


一．正确选型是精细管理的核心
   工欲善其事，必先利其器。当前回转窑煤粉燃烧器市场混乱。国外的有4～5家，有的是原装，有的是在中国建厂制造。国内的有30多家都能提供这种设备，有的购买图纸生产，有的独立研发制造。论其质量良莠不齐，论其价格高低有别，论其结构各有不同，因此，使用效果也就大不相同。从国产煤粉燃烧器在同一条窑上代替国外引进产品来看，有的无论从性能上和可靠度上已经达到引进产品的水平，甚至还超过他们。从价格上看，最便宜的国外引进产品比国产最高价产品还要高出许多。所以，有许多有关专家和中国建材联合会的领导都疾呼：“国产的回转窑煤粉燃烧器已经过关，再没有必要花高价购买国外引进产品！”


    在国内外纷杂的燃烧器市场中，怎样才能正确选购到质量好的燃烧器呢？依笔者之见，应坚持以下几点：


1.加深认识，了解市场
     对煤粉燃烧器的重要性必须加深认识。它虽然很小，但对烧成系统的正常运行却举足轻重，对发挥烧成系统的潜力关系重大，绝对不像有人误认的那样：“不就是那么一根管么！”只有对它重要性加深了认识，才能有意识地去了解燃烧器市场，选购到相对较好的燃烧器产品，使企业获得尽可能大的效益；


2.要会算大帐，真正落实性价比
花少钱又能购买到好的产品，这是所有用户的心理。但是，一般情况下好的产品科技含量高，投入大，用料讲究，做工精细，成本相对较高，因而售价肯定就要贵些。谁也不会想用购买“夏利”的钱就能买到“奔驰”，可是现在有不少用户却将性价比停留在口头上，不能真正落实。还有些用户通过招标方式采购产品，招标没有底价，造成招标只是为了压价，这样怎么能选购到性价比高的产品？会算大帐，将性价比真正落到实处。现在是每个供应商都说自己的产品好，到底是真好还是假好，这就需要决策者的有识。


3.要树立“没有最好，只有更好”的观念。
在这个工业进步特别快速的时代，一定要有使产质量变得更好的观念，如设计是2500t/d的生产窑，如果只是按照设计产量来生产恐怕很难满足目前的市场需求。大家都会去努力精细化管理，如技改一根高效节能降Nox的燃烧器，节能降耗的同时，提高产质量。


二．订购两只喷燃管轮换使用是精细管理的重中之重
煤粉燃烧器的喷燃管要伸入到窑内工作，气体温度高达1700～1800℃，喷燃管必须打耐火浇注料保护，否则什么耐热钢也无济于事。但浇注料极易损坏，国家规程规定其使用寿命为3～8个月。当浇注料损坏露出扒钉后，导热系数加大。不仅使头部件发生变形，其中的气体和煤粉受热也要发生变化，导致喷燃管过早的损坏，降低其使用寿命。浇注料的损坏并不是整圈均匀的，这种情况则更为严重，甚至发生偏火现象。现在各水泥企业，都将烧成车间人员的收入与窑的主要技术经济指标挂钩。当窑运转很正常时，明明已发现浇注料有损坏露出扒钉的情况，本该将窑停下来进行处理或更换，可谁也不愿这样做，造成雪上加霜拼设备的严重后果。另外，打好浇注料后至少需三天的时间养护。因为没有备用，为了减少停窑时间，就急忙推进窑里使用，造成恶性循环，浇注料的使用寿命越来越短。如果有备用喷燃管，打好浇注料后放置在窑旁，并且明确规定遇有上述情况必须立即更换，有2～3个小时就可完成。因此，凡有经验的管理者都同时订购两只喷燃管，轮换使用，上述情况便可避免。
当前有许多水泥厂，不到迫不得已时不订购备用喷燃管，这是因小失大的做法。表面上看好像能省些钱，可实际上损失不知要大多少倍。究其原因有两种可能：一是出于资金考虑：二是出于对所订购的燃烧器有所担心，不敢同时订购两只喷燃管。在投产后，如果发现现用的喷燃管使用效果不好，应马上改弦更张，重新订购质量好的。拖的时间越长，所受的损失越大。如果认为现用的喷燃管效果不错，应该尽快订购备用的喷燃管，以创造两根轮换使用的条件，避免拼设备的现象发生。广东云浮中材亨达水泥有限公司一线5000t/d发现原用喷燃管存在问题较多，马上另购了天津博纳的TJB-KP-14型四风道喷燃管，使用效果满意后，又很快订购了第二根喷燃管作为备用。二线5000t/d在筹建时，窑头窑尾的煤粉燃烧器就都订购了天津博纳的产品，而且窑头同时订购两只喷燃管，窑尾订购了四只燃烧器，均是一用一备。
由上述可见，做到精细管理均应该有备品。不仅会收到缩短停窑时间的优越性，而且会大大提高它们的使用寿命，一举两得。


三．浇注料的精细管理是保证喷燃管可靠度的关键
浇注料一旦损坏，便出现了唇亡齿寒的严重后果。如不及时处理，喷燃管的损坏便会大大加快。可见，对浇注料的精细管理是延长喷燃管使用寿命、保证其可靠度的关键。
浇注料的使用寿命与正确选择、妥善保管与储存、模具的设计与制作、正确施工及精心养护等均有密切关系。在浇注料选择方面，一次订购不要太多，因为浇注料超过3个月质量下降。购买到厂的浇注料应妥善保管，储存在低温干燥之处。模具的设计与制作必须精心，断面形状要合理。为防止粉沙料堆积，上部不能打成平台形，最好打成凸形。下部受含熟料粉尘篦冷机高温二次风入窑时的冲刷，最容易损坏。为减轻这部分浇注料的过早损坏，最好正下方也打成带凸起的形状。如果三次风是从窑头罩抽取，则凸起部不应打在正下方，而应偏斜一个角度。另外，要求开合方便，联结牢固，振捣时不变形。模具用完后要注意清洗干净，表面涂油防锈。喷燃管打浇注料部分表面及扒钉要彻底除锈，保证结合牢靠。在浇注料搅拌时，必须严格控制加水量，满足其掺水要求。这一点，许多厂都不易做到。因为浇注料要求的加水量很小，保证成形和振捣相当困难。可是加水量增多，施工确实方便不少，但对浇注料质量的影响却相当大。应坚持宁肯困难一时，也不要放松要求，造成寿命缩短。一定要使用专用搅拌机进行搅拌，保证搅拌充分均匀。浇注料打好后还要注意保证足够的养护时间，一般来说最少应养护三天72小时以上。现在许多厂为了减少停窑时间，养护时间均难以保证，这也是造成浇注料寿命缩短的一个重要因素。单从这个角度看，有两根喷燃管轮换使用，确实不失为上策。


四．准备足够的备配件是精细管理重要一环
对于一台煤粉燃烧器来说，最易损坏的就是喷燃管的头部件。除了个别供应商为了以低价竞争而采用廉价代用材料外，其余均采用当前最好的耐热钢制造。可是，由于当前材料工业的发展水平所限，耐热钢只耐热而不耐磨，耐磨钢只耐磨而不耐热。对喷燃管来说却既要求耐热又要求耐磨，从而形成了很大矛盾。为解决这个问题，国内外都在攻关。尽管如此，还仍然不能如人所愿，长的在一年左右，短的则几个月就磨坏。尤其是带有拢焰罩的喷燃管，拢焰罩更容易冲出沟而磨坏。根据这种情况，曾有人建议不用拢焰罩，这是舍重拾轻的观念。拢焰罩是一种先进技术，对抑制火焰过早扩散、降低峰值温度、使火焰形状更加合理的作用相当明显，对延长窑口护板、窑口筒体及其浇注料和窑头罩火砖的寿命等均具有特殊的意义。国外引进产品和国内的拢焰罩都容易冲出沟，严重时冲漏，有些使用者不理解这种现状，产生埋怨情绪。天津博纳经过多年钻心研究，取得了很大进展，已有应用一年半的实例，超过了引进产品。因此，准备足够的备配件以应对突发的问题十分必要。可见，这是精细管理的重要一环。


五、合理配风
合理配风是指为煤粉燃烧器配用的两台或三台风机的主要参数要合理，大了不好，小了不行。应将这两台或三台风机的供风称为“一次风”，以与由冷却机入窑的高温二次风和由篦冷机或者窑头罩抽取到窑尾的次高温三次风相区别。国外将为燃烧器供给的净风称为一次风，而不计煤风，这样概念不清晰，所以本文所说的一次风是含煤风在内的。
从一般的道理上讲，好像都知道一次风越小越好。大与小是相对的，究竟多少算大，多少算小就比较模糊不清了。所以，一到具体选型时，现在几乎所有的设计部门、用户、甚是一大部分燃烧器供应商都误认为一次风选用越大些越可靠，适应能力越强。结果造成当前已运转和正在建设的生产线，其一次风量（包括煤风）都大很多，一般都大50%左右，少数有大一倍的。不仅影响窑的主要技术经济指标的正常发挥，容易发生不应出现的工艺问题，特别是大大加剧了喷燃管机件的磨损。


一次风大了有以下害处：
1.一次风大了，必然少用高温二次风，不仅仅浪费能源，而且降低冷却机的热效率和二，三次风 温。
2． 一次风大了，窑内的废气生成量增大，窑尾废气排放的热损失增加，这是热耗增高的又一个重要因素。
3． 降低由喷燃管喷出煤粉燃烧的环境温度，影响煤粉的燃烧速率和燃尽率，破坏窑内温度的合理分布。这一点对于烧低质煤（劣质煤、低挥发分煤、无烟煤、褐煤、内水大的煤等）和石油焦尤显重要。
4． 阻止窑内的热烟气返混，增大有害气体NOx的形成和排放。
5． 增大机件的磨损
研究表明，机件的磨损速率ω与其速度V的2～6次方成正比例，即ω∝ V2～6。不用按6次方计算，仅按3次方计算，如速度V增大一倍，则磨损率ω就会增大7倍，即ω=23=8。这一规律不仅对于头部件是这样，对尾部下煤处也是如此。


由于一次风选择的过大，不仅喷燃管的寿命受到严重影响，而且窑的主要技术经济指标所受的影响更大，只是“如鲍鱼之肆”罢了。现在窑的产量达2600t/d，熟料单位热耗达810kcal/kg.cl。如果将一次风降低，产量提高到3000t/d应该没有问题。热耗也会大大降低。


    六、正确操作是精细管理的延续
如果精细管理到位，又能正确操作，二者相辅相成，才能使企业真正获得最大的效益。有人认为，由于科学的发展，技术的进步，自动化水平的提高，只要按仪表指示进行操作就行了，实际上并非如此。有很多使用厂家，调试人员一去就好，一走就坏，这表明操作员还未正确了解操作的技巧。


1．喷燃管与窑空间方位的控制
现有两种观点：第一种是传统观点，因为窑截面有物料占据，所以喷燃管与窑的空间方位既有在窑口截面的坐标要求，又有喷燃管中心线延长线与窑内壁交点的要求。并且总结出以下规律：要求火焰外廓既近料又不触料，既近窑皮又不触窑皮；喷燃管中心线上扬即火焰抬头窑皮短，飞沙料多，火焰低头窑皮长，飞沙料少；火焰靠近料窑皮厚，火焰远离料窑皮薄；火焰向后伸，容易结长厚窑皮，结圈结大块，短焰急烧易出黄心料。
另一种观点是，要求喷燃管的中心线必须与窑的中心线重合，也就是燃烧器的喷燃管在回转窑的正中心，喷燃管中心线的倾斜度与回转窑一致。
从现在的具体操作实践看，还没有得出最后的确定结论。在具体操作中往往是二者兼用，都根据窑情的实际状况灵活操作。


2.喷燃管伸入窑口距离的控制
在正常操作时，喷燃管端部伸入到窑口内的距离控制在100～300mm为宜。这样，既能保证出窑熟料的高温，受篦冷机急冷后提高熟料的质量，又能提高二、三次风温，提高冷却机的热效率，还会降低窑头罩耐火砖的温度，延长其使用寿命。喷燃管端部伸入窑口内过长，使出窑熟料温度降低，虽然对保护窑口护板，窑口筒体及其浇注料有利，但会降低二、三次风温度，影响熟料质量的提高，对整个系统工况不利。喷燃管端部拉出窑口外操作，出窑熟料温度过高，一是容易出现篦冷机堆雪人现象；二是影响窑口护板，窑口筒体及其浇注料的使用寿命；三会造成窑头罩温度过高，缩短其耐火砖的寿命。


3．保持热工制度稳定，控制窑内温度分布合理
热工制度是指风、煤、料的合理匹配，窑情变化时应先动风煤后动物料，最后再改变窑速。这一切都要保证窑内温度分布合理，该高处应高，该低处应低，避免温度倒挂，使热工制度紊乱。为达到这一目的，就必须控制火焰形状。过去叫看火工，看火工看什么？最主要的就是要看住火焰形状。为此，就要求有一个性能好的调节灵活方便的煤粉燃烧器，要什么样的火焰就能调制出什么样的火焰。否则，操作者便无能为力，不能得心应手。


4．应熟练掌握所用燃烧器的结构、性能和调节功能
由于现在的煤粉燃烧器结构多种多样，性能差别很大，调节方式不同，所以在操作时就要熟练掌握所用燃烧器的结构，性能和调节方法。这就好像一辆自行车，不会骑者上去就摔跤，不熟练者上去虽能走，但碰到沟沟坎坎也会摔跤，熟练者上去便可疾行如飞，若是杂技演员上去，则花样繁多，最后剩一个轮也能行走自如。这是什么？这就是技术。同样一条窑，熟练的操作人员就能够使产量高，质量好，相反则反之。
煤粉燃烧器的正确操作是一个技术要求很高很复杂的问题，它与整个窑工况密切相关，本文只能提出上述几点供大家参考。
内容来源：网络