1　煅燒應(yīng)注意事項

1.1　無煙煤的煤質(zhì)和粉磨要求

1.1.1　使用煤質(zhì)穩(wěn)定且灰分低熱值高的無煙煤
現(xiàn)將我廠生產(chǎn)有代表性的1999年1月～2000年5月的煤粉情況統(tǒng)計于表1和表2中。

我廠無煙煤原質(zhì)量好且基本穩(wěn)定在表1修正值范圍，因而未設(shè)預(yù)均化堆場，生產(chǎn)工況還算基本穩(wěn)定。后大量使用不同礦點的小煤窯煤炭，其質(zhì)量不穩(wěn)定(熱值高低起伏大)且變化頻繁。例如，1999年8月基本上是一班一種煤質(zhì)，熱值波動最大1672kJ/kg，引起窯工況的大波動，使操作困難、窯喂料量降低、熟料質(zhì)量下降、設(shè)備破壞加快，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。因此設(shè)計時配套原煤預(yù)均化堆場以保證無煙煤的煤質(zhì)穩(wěn)定是非常必要的。

1.1.2　無煙煤的粉磨要求和粉磨特性
　　

KHD公司要求我廠煤粉細(xì)度為窯用R_0.09≤5.0%、分解爐用R_0.09≤3.0%。由于我們使用的是80μm篩且缺少使用無煙煤的經(jīng)驗，故試生產(chǎn)時控制煤粉細(xì)度為窯用R_0.08≤5.0%、分解爐用R_0.08≤3.0%。實際生產(chǎn)中很難長期穩(wěn)定達(dá)到此控制目標(biāo)(1999年1月～2000年5月平均細(xì)度R_0.08為6.6%)。經(jīng)過對各種細(xì)度煤煅燒情況的觀察，筆者認(rèn)為:分解爐煤除非細(xì)度級配很合理否則應(yīng)盡可能細(xì)；窯頭煤據(jù)窯型可在R_0.08<10%內(nèi)適當(dāng)選用。
　　

無煙煤易磨性差(磨蝕性強)、靜電效果強，實際生產(chǎn)中使用的熱風(fēng)溫度較高，而原煤水分較低(一般<8%)，且無煙煤的固定碳含量高，使細(xì)煤粉活性較高，因此當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)過粉磨時細(xì)煤粉易帶靜電，產(chǎn)生糊球，導(dǎo)致研磨能力下降。
　　

我廠煤磨平均臺時產(chǎn)量在12～18t/h(其設(shè)計能力18t/h)，所幸實際使用少于12　t/h，尚能滿足生產(chǎn)，因此設(shè)備選型也要注意。

1.2　有關(guān)設(shè)備選型或使用注意事項

1.2.1　回轉(zhuǎn)窯
　　

生產(chǎn)實踐表明:相對Φ4m×43m窯而言，當(dāng)窯頭煤粉細(xì)度R_0.08≤7%時窯可行；當(dāng)窯頭煤粉細(xì)度R_0.08<10%時最好將窯酌情加長，因為這種細(xì)度煤粉顆粒級配較差不易燃燒(升溫時在窯頭工業(yè)電視里通常可見到大量粗煤粉火星墜落；在投料過程中因為二次風(fēng)溫低使燒成帶后移，導(dǎo)致尾溫有時達(dá)1250℃)；正常運行時控制窯用R_0.08≤8.0%對47m窯是完全可行的，偶爾出現(xiàn)R_0.08為8.0%～10%也不大影響生產(chǎn)(不過二次風(fēng)溫低時影響較大)。

1.2.2　分解爐
　　

我公司使用KHD公司的PYROTOP型離線式管道分解爐，據(jù)南京化工大學(xué)1998年12月的標(biāo)定結(jié)果，分解爐出口氣體中沒有CO，但分解爐出口煤粉燃盡度為76%，可見分解爐內(nèi)煤粉存在機械不完全燃燒。近幾年生產(chǎn)中有時發(fā)現(xiàn)五級筒出口有嚴(yán)重溫度倒掛現(xiàn)象且內(nèi)筒壽命較短。這是因為分解爐用煤粉有時出現(xiàn)一些稍粗顆粒造成的?，F(xiàn)隨操作的完善和煤粉細(xì)度的合理控制，機械不完全燃燒現(xiàn)象已較少發(fā)生。

1.2.3　三風(fēng)道噴煤管
　　

燃燒器為PYROJET三風(fēng)道噴煤管，型號HPJ/190K。KHD公司給我廠配的外風(fēng)(噴射風(fēng))速度較小(為170m/s)，內(nèi)風(fēng)也一樣，因此我們曾一度使用表3中第2種方法，但火焰過短。據(jù)資料介紹，該噴煤管原是為適應(yīng)低熱值燃料(甚至16747kJ/kg的低質(zhì)煤)而開發(fā)的，火焰短且穩(wěn)定。我廠最初送給KHD公司檢驗的煤熱值僅為20088kJ/kg，灰分達(dá)39%，但實際使用的是灰分低、熱值高的無煙煤，這種煤的使用無疑使火焰變得更短、燒成帶火力過分集中。因此還應(yīng)據(jù)煤質(zhì)情況控制內(nèi)外風(fēng)量。

注：由于無法測定實際內(nèi)外風(fēng)速度，在此只能用風(fēng)壓來說明，內(nèi)外風(fēng)風(fēng)壓范圍均在0～16.5kPa。
　　

后又標(biāo)定出所供煤管的一次風(fēng)量過大(達(dá)15%)，于是使用表3中后幾種方法，并把噴煤管一次風(fēng)機風(fēng)閥開度控制在60%(因為設(shè)計一次風(fēng)量為8%)。但使用第3和第4種方法顯然有點頻繁，且內(nèi)外風(fēng)不匹配。
　　

最后我們摸索出第5種方法(也是燒出后面總結(jié)的高強度熟料最匹配的1種):即關(guān)小一次風(fēng)機風(fēng)閥到60%，穩(wěn)定1∶1或45∶55的內(nèi)外風(fēng)，穩(wěn)定煤管位置，通過相對穩(wěn)定生產(chǎn)操作適應(yīng)不同工況。對窯筒體掃描儀有關(guān)記錄跟蹤發(fā)現(xiàn):在1個生產(chǎn)周期里，生產(chǎn)操作相對穩(wěn)定(指合理應(yīng)對各種變化)，整個燒成帶除窯口幾個位置窯皮時掉時補外其它基本不變，只有過渡帶前后變化較大。在隨后幾個周期結(jié)果相類似，只是有時有后窯皮微隆起但不會成圈?？梢?，這種使用方法是相對合理的。

1.2.4　燃油裝置
　　

由于無煙煤著火溫度高，在點火升溫到投料初期和工況波動期及二、三次風(fēng)溫欠佳時，需燒柴油。窯頭是Pillard公司的MY67型油燃燒器，能力250～1000kg/h，此燃燒器設(shè)在三風(fēng)道煤管中心。點火升溫過程可分燒柴油(尾溫常溫～600℃)和油煤混燒(尾溫600℃到投料后二次風(fēng)溫約800℃)2個階段。當(dāng)有足夠且相對穩(wěn)定的二次風(fēng)溫(或據(jù)火焰黑火頭情況而定)時方可斷去柴油，實現(xiàn)無煙煤的獨立燃燒。
　　

窯升溫過程的用油量大，一般至少要用24h約15～20t油。由于油遠(yuǎn)比煤貴，因此應(yīng)提早油煤混燒。應(yīng)注意:1)利用油明火溫度提早喂煤燃燒，即不以尾溫為參考，以油火焰溫度為參考，因為油火焰溫度高可使少量無煙煤著火燃燒；2)喂煤計量秤和一次風(fēng)量調(diào)節(jié)要靈活匹配，最小量約0.1t/h為宜(我廠窯頭最小喂煤能力0.5t/h，太大有上飄現(xiàn)象)，且能以約0.1t/h量逐步調(diào)節(jié)，特別計量要穩(wěn)而不宜大波動(波動過大易熄火)，并隨火焰情況而酌情減油，加煤減油的比例以煤被油火焰滲透的程度而定(原則上以黑火頭短近似于無，且火焰活潑不下飄為宜)；3)升溫過程注重窯前溫度，也是為后面投料時不熄火作的鋪墊，因此，拉風(fēng)不宜太大以窯頭有微負(fù)壓及廢氣有適量O₂為宜；4)建議窯升溫用煤粉磨細(xì)些或在分解爐煤粉輸送線上分一路入窯，因為顆粒細(xì)容易穩(wěn)定火焰，反之，易熄火。
　　

我廠一般到油量最大(此時尾溫約500～600℃)時才喂煤混燒。如果能達(dá)到上述條件，完全可更早進(jìn)行油煤混燒。
　　

在分解爐煤次燃燒器下方(以煤喂入后能遇到火焰為宜)安裝了1個S₃型簡易燃油噴槍，由于此位置離煤燃燒器近，因此用火焰的明火高溫可促使次燃燒器煤粉的燃燒，再由此引燃主燃燒器煤粉，達(dá)到分解爐煤粉燃燒的目的。利用油的明火效果和熱料助燃的效果可使分解爐快速喂煤升溫并快速投料。投料運行后，當(dāng)三次風(fēng)溫達(dá)約600℃時，便可斷油并退出油槍。生產(chǎn)經(jīng)驗證明，該油槍帶來的明火效果在實際生產(chǎn)中的作用是很大的。

1.2.5　高溫風(fēng)機能力要有富余
　　

我廠高溫風(fēng)機富余能力不大，所配電動機剛好夠用。窯工況正常時，雖喂料可達(dá)130～135t/h(生料料耗1.52～1.55)，電動機轉(zhuǎn)速可提高到900～910r/min，電流約在770～790A，但此時風(fēng)機已是滿負(fù)荷運行(98%～100%)；而工況異常時，系統(tǒng)阻力增加，往往顯得排風(fēng)不足，窯頭出現(xiàn)正壓。且這樣滿負(fù)荷使用，風(fēng)機有時易出現(xiàn)較大振動，并因此影響生產(chǎn)。
　　

正常生產(chǎn)時，喂料量通常接近最大而高溫風(fēng)機能力也已達(dá)最大，因此在相對穩(wěn)定的生產(chǎn)操作中其火焰長短也相對穩(wěn)定；又因無煙煤燃盡時間較長，煤灰及未燒盡的粗顆粒煤往往落在窯燒成帶末端，從而改變物料成分并提前出現(xiàn)液相，最終結(jié)后圈。如果高溫風(fēng)機能力有富余，就可通過拉風(fēng)改變窯內(nèi)氧含量以影響粉煤燃盡時間及調(diào)節(jié)火焰長度，從而使煤灰及未燒盡粗煤粉顆粒的落點不時變動，防止結(jié)后圈。
　　

實際生產(chǎn)中煤粉細(xì)度并不能100%控制合格，即使篩余合格也難免有或多或少的粗顆粒。正常生產(chǎn)中往往因此而出現(xiàn)廢氣量突然增加，卻因拉風(fēng)不足影響工況、降低喂料量等。
　　

雖然我廠熟料產(chǎn)量可達(dá)2000t/d，但風(fēng)機已近極限，正常生產(chǎn)中一旦工況異常(如結(jié)皮結(jié)圈等)，只能降低產(chǎn)量改變其它操作參數(shù)，從而破壞工況穩(wěn)定。

2　使用無煙煤煅燒的生料配比

　　曾有觀點認(rèn)為回轉(zhuǎn)窯燒無煙煤的工況條件差、操作困難、熟料質(zhì)量受影響。這觀點不能說完全錯誤。畢竟投料運行到轉(zhuǎn)入正常運行的過程時工況條件差、操作也較麻煩，會出現(xiàn)一些次熟料，但這些次熟料有專門的貯庫，且投料到有穩(wěn)定的860～960℃的三次風(fēng)溫需要4～8h，這期間的合格熟料(指fCaO<2.0%)強度是比正常生產(chǎn)時低些，但量少，不影響整體熟料強度。事實上，我們的熟料月平均28d強度均在65MPa以上。
　　

對工況較穩(wěn)定、燃燒條件適中、操作平衡的生產(chǎn)日進(jìn)行跟蹤統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)熟料結(jié)粒均齊細(xì)小(結(jié)粒以黃豆大小為主、結(jié)實致密不黃心、暗黑有光澤或暗灰無光澤)；fCaO約在1.0%±0.3%，升重在1325±50g/L；抗壓強度R₃≥34MPa或R₂₈≥67MPa(暗黑有光澤的強度較高、暗灰無光澤的強度次之)。通過總結(jié)發(fā)現(xiàn)這些生產(chǎn)日主要在1998年12月后，此之前的熟料不但強度較低且不穩(wěn)定。這與配料和煅燒均有關(guān)系。
　　

在此把生產(chǎn)較正常的1999年4月～2000年5月間R₃≥34MPa和R₂₈≥67MPa所有生產(chǎn)日(68個與86個)熟料情況分別列表4和表5，把R₃≥34MPa且R₂₈≥67MPa的生產(chǎn)日(45個)又挑出列于表6。由于篇幅問題，表中原始生產(chǎn)日略去，只留下平均值、最大值與最小值等作為參考。