新型干法水泥窯耐火材料使用部位較多,其中靜止設備的材料約占總量的70%~80%。不同規格的水泥窯及系統的不同使用部位,對耐火材料都有不同的要求,設計配套時必須選用與其相適應的品種;同時各生產廠家所用的原燃材料品質、設備狀況、操作控制習慣等方面的差異,客觀上對耐火材料的要求也略有不同。本文主要闡述不定形耐火材料在水泥窯上的配置狀況。
1.回轉窯
回轉窯用耐火澆注料,尤其是前窯口的耐火材料在使用過程中,除了要承受1400℃以上高溫外,還要受到機械應力、熱應力和化學侵蝕的破壞,因此前窯口耐火澆注料的使用壽命對整條水泥生產線的運轉周期有著至關重要的影響。
①回轉窯作為動態設備,在運行使用過程中,前窯口的耐火澆注料承受著兩種機械應力:一是窯的徑向剪切應力,二是沿窯筒體方向的軸向擠壓應力。徑向剪切應力主要來源于回轉窯運行中產生的機械變形,隨著窯徑加大,窯速加快,前窯口周期性的受壓和松壓作用加劇,耐火澆注料承受的徑向剪切應力的破壞也更大。前窯口的軸向擠壓應力產生的主要原因是因窯筒體與水平線成3.5%~4%的傾斜,窯內物料在窯運轉時從窯尾向窯頭方向運動,前窯口澆注料在運動物料的推力,及窯內耐火磚的軸向分力的共同作用下,有往窯頭方向移動的趨勢。在這兩種機械應力的作用下,對前窯口澆注料要求有足夠的機械強度。
②數據表明,回轉窯運行過程中前窯口熟料出口溫度達到1400℃,入窯二次空氣溫度達1200℃,在窯體運轉過程中,窯皮時掛時落,溫度變化頻繁,由此產生的熱應力是前窯口澆注料損壞的主要原因之一。隨著水泥工業大型化的發展趨勢,窯徑也不斷增大,窯口的出料量也在增加,這不僅使機械應力變大,窯內的熱力強度也要大幅度提高,澆注料單位面積所受的熱負荷也相應增大,熱應力的破壞作用更加明顯。在這種情況下,前窯口澆注料應該具有更好的熱震穩定性。
③化學侵蝕是水泥窯用耐火材料損壞的主要原因之一,由于每個地區的石灰石品位,采用燃料的品質不同,窯內堿、氯、硫等有害成分的含量也不一樣,生礦石和原燃料中的有害成分在高溫下揮發,這我公司2500t/d新型干法水泥熟料生產線生料磨尾電除塵器采用的西安環宇水泥機械有限公司生產制造的,型號規格是:28/12.5/3×10/0.4—BS930(戶外式)。增濕塔是采用NHP型增濕噴霧系統。2009年10月份技術改造項目——純低溫余熱發電站建成投運后,對生料磨增濕塔的運行影響較大,臺時產量降低,質量波動較大,增濕塔出口溫度高達250℃(一般出口溫度120~150℃),易塌料,造成增濕塔回料裝置揚塵污染。本人根據自己幾年的管理經驗談談自己的看法,以便和大家交流分享。
一、增濕塔的原理及作用
原理:當增濕塔內通過高溫含塵煙氣后,由水泵產生的高壓水通過安裝在塔體上的噴水裝置向塔內噴入足量的霧化水,這些霧化水與塔體內的高溫煙氣進行熱交換而蒸發的水蒸氣,由于蒸發吸熱的作用,使煙氣溫度降低而濕度增加,同時大量的水蒸氣吸咐在粉塵表面,使粉塵的表電阻降低,從而降低了粉塵的比電阻,達到了收塵的目的。
作用:增濕塔在水泥廠工藝上主要作用是對干法窯窯尾出預熱器的含塵廢氣進行增濕處理,降低廢氣中高溫粉塵的比電阻,提高窯尾電除塵器的工作效率,保護環境,回收粉塵,降低物料消耗。
二、增濕塔的結構
增濕塔主要由塔身部分、排灰部分、保溫部分、噴水系統四大部分組成。
三、增濕塔塌料原因分析
1.增濕塔噴槍設置多,噴水量大。我們都知道噴槍噴頭是采用霧化的效果進行增濕降塵,效果最好。噴水量過大(水壓大),達不到霧化的效果,會造成增濕塔“濕底”,一般噸熟料噴水量控制在0.18—0.28噸,而我公司的噸熟料噴水量達0.3t。
2.由于新建的余熱發電站與原有的生產線系統還未真正的完全融入并適應,窯尾SP余熱鍋爐運行不穩定,振打效果不佳,不能夠及時清灰、卸灰,整個系統運行不穩定。進余熱鍋爐管道風閥調節不當致使增濕塔的進口含塵氣流時大時小,導致增濕塔內塌料現象時有發生。
3.增濕塔內壁周圍粘結積灰較厚未能夠及時清理。塔內內壁物
料不斷的在運動、循環,不斷在吸附粘結,加之噴水后的物料濕度大,重力增加,內壁周圍物料粘結積累達到一定時間,就會掉落、垮塌,從而出現塌料。
4.高溫風機跳停對增濕塔塌料的影響。在運行過程中,電氣突然跳停都會影響到增濕塔的運行效果,氣流出預熱器口經高溫風機到增濕塔,系統運行平穩,含煙塵的氣流也是平穩的流動,高溫風機突然跳停,系統失衡,進入增濕塔含煙塵氣體流動突然增大,不能夠及時處理,導致塌料。
5.中控操作人員操作不當導所致。
6.增濕塔塔壁存在漏風。
四、解決辦法
1.根據季節科學合理調節增濕塔噴槍及噴頭數量,合理控制噴水量大小。針對夏天外界溫度高的特點,進入增濕塔的溫度也高達250℃,增加噴槍數量和噴水量。噸熟料噴水量最終控制在025t左右。定期對噴槍進行檢查,發現噴槍霧化效果差及時處理解決。
2.窯尾SP余熱鍋爐進行全面排查,主要對振打系統、電氣系統、進風口管道、風閥門等進行檢查,對風閥的進風量根據整個系統運行情況進行合理的調節設置。對振打錘頭的振打時間周期進行調整,對磨損、打偏位置的進行更換。SP余熱鍋爐在開機前,振打、清灰系統及風機提前半小時到一小時開啟,清除內壁粘結的積灰,避免開機后運行不穩導致增濕塔塌料。
3.嚴格執行生料磨“逢停必清”流程。一旦生料磨庫滿停機或臨時性停機,安排專業人員對增濕塔進行詳細檢查,清理內壁粘結較厚的積灰。
4.高溫風機跳停停機后進行了詳細檢查,原來是電氣接觸器故障,進行了更換,加強定期電氣巡查力度,發現問題及時處理。此外,對振動問題,采取地角絲加固,停機對高溫風機葉輪上的積灰進行清理。
5.加強中空操作人員的培訓力度。采用內培和外培方式進行,外培一季度一次,內培每周一次,提高中操人員的操作技能,搞好“現場與互動”、“業務與聽命”、“學員與指揮員”的關系。
6.增濕塔漏風部位用保溫材料進行了密封,解決漏風問題。
五、總結
窯尾增增濕塔塌料是由多方面的原因造成的,不是單一的。要杜絕增濕塔塌料除做好以上的,最重要的是在以后的工作中,嚴格管理,制定獎懲流程,塌料與員工當班產質量、工資掛鉤。并且班班加強巡查力度,發現問題及時處理解決。通過對問題分析、解決,增濕塔塌料明顯減少,同時生料磨臺時產質量提高,電除塵器發揮收塵作用,揚塵污染也得到明顯的好轉,整個系統運行平穩良好,再未出現塌料。