低挥发分煤在新型干法预分解窑中的应用

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1、文章编号：1009—9441(2012)07—0011—03低挥发分煤在新型干法预分解窑中的应用口口阎爱莲，边明祥(陕西省建筑材料工业设计研究院，陕西西安710032)摘要：在传统的水泥生产工艺中。一般回转窑生产线及新型干法水泥生产线必须使用高挥发分、高发热量的烟煤，导致水泥的生产成本急剧增加。根据多年来的实践经验和所掌握的一些利用低挥发分煤煅烧水泥熟料的实用技术，提出了低挥发分煤应用于新型干法预分解窑的一些技术措施。关键词：低挥发分煤；燃烧；煤粉；燃料中图分类号：TQ172．6文献标识码：B引言

2、水泥煅烧使用的燃料主要是煤炭，在我国燃料消耗中占有相当大的比例。据有关资料统计，我国生产水泥的用煤量占煤炭总供应量的3％一4％，仅次于发电、炼焦业和生产合成氨等几个行业。在传统的水泥生产工艺中，一般回转窑生产线及新型干法水泥生产线必须使用高挥发分、高发热量的烟煤，这些烟煤主要来自北方的一些大型煤矿。这样，一是增加了北方烟煤的消耗量，给我国的煤炭工业增加了负担；--是增加了铁路运力，使我国本来就繁重的交通运输业更加紧张；三是从整体上讲，对煤炭未能做到物尽其用，许多大中型水泥厂弃当地的低挥发分煤不用，

3、而大量使用外购的优质烟煤生产水泥，使煤炭的利用率大大降低。近年来，由于市场上煤炭价格的高涨与煤炭质量的下降，导致水泥的生产成本急剧增加，致使一些规模小的水泥企业的生产成本早已不堪重负。因此，若能采用新工艺、新技术，在新型干法水泥窑上采用当地的低挥发分煤(干燥无灰基挥发分≤15％的烟煤和无烟煤)生产水泥，既可增加工厂的经济效益，又减轻了交通运输的压力，也合理地利用了燃料，具有很高的经济效益和良好的社会效益。本文根据笔者多年来的实践经验和所掌握的一些利用低挥发分煤煅烧水泥熟料的实用技术，对此进行了总结

4、、归纳，可供一些水泥企业参考、借鉴。1采用低挥发分煤容易，出现的问题主要有以下几点：(1)点火时间及煤粉燃尽时间较长，煤粉不易点燃。(2)容易引起回转窑烧成带中后部红窑，结前后圈。(3)预热器易出现塌料、堵塞和温度倒挂(C5出口温度高于分解炉出口温度)现象。(4)容易导致窑尾收尘效率下降，熟料强度偏低。2原因分析采用低挥发分煤煅烧水泥熟料之所以容易出现上述问题，其原因主要有以下几个方亟：2．1低挥发分煤着火点高。燃烧困难．燃烧不稳定一般来讲，煤粉的着火温度与它的燃烧特性有关，对于挥发分>25％的普

5、通煤，着火处于易稳区和中等稳定区，着火温度为450～500℃，着火容易且易于稳定；挥发分<15％的低挥发分煤，着火处于极难稳定区，着火温度为600～700℃，着火较难且不易稳定。根据季尚行的研究，普通烟煤的着火温度大多在410—430℃，燃尽温度在600—650℃；低挥发分煤的着火温度大多在550℃左右，燃尽温度在800℃左右。与普通烟煤相比，低挥发分煤的着火温度约提高140℃，燃尽温度约提高200℃。更为严重的是，由于低挥发分煤的着火温度通常较高，特别是当挥发分着火燃烧时所释放出的热量不足以将煤

6、粉加热到着火温度时，低挥发分煤的点火时间必然延长，稳定燃烧较为困难。2．2低挥发分煤燃烧缓慢，煤粉燃尽时间延长煤粉的燃尽时间与反应温度、煤粉细度和过剩空气量有着较大关系，条件相同时，普通烟煤的燃尽时间约为4—5s，低挥发分煤的燃尽时间约为8—9s，低挥发分煤的燃尽时间相当于普通烟煤的2倍。因此，当水泥煅烧采用低挥发分煤时，若喷煤管喷入采用低挥发分煤煅烧水泥熟料带来的不利因素的煤粉与空气混合不好、煤粉细度较粗或操作不当，建材技术与应用7／2012一·1l‘由于燃烧缓慢，在回转窑内易产生局部高温。特别

7、是灰分较高、液相量偏大时，易引起液相过早出现，导致窑筒体出现红窑、结圈等工艺事故。由于低挥发分煤燃烧缓慢，煤粉燃尽时间较长，煤粉在分解炉内燃烧不完全，易导致炉内热量不足，生料分解率低，未燃尽的燃料进入后面的旋风预热器燃烧，造成预热器温度比分解炉还要高，即通常所谓的温度倒挂现象。其结果导致预热器结皮堵塞，严重影响到预热器系统的运行，导致熟料强度下降。另外，由于煤粉燃烧不完全，看火工往往会增大排风量，给风机运行造成严重安全威胁，同时也使得收尘器的处理风量急剧增大，导致收尘效率下降。3技改措施采用低挥发

8、分煤作为煅烧水泥熟料的燃料时，与优质烟煤相比虽然有一定的不足，但如果采取相应的技术措施，提高岗位工的操作水平，同样可以生产出高强度的优质水泥熟料。具体技改措施可以从以下几个方面考虑：3．1采用新型大推力多通道煤粉燃烧器。强化煤粉与空气的混合目前，我国新型干法窑大多采用三通道煤粉燃烧器，由于该燃烧器风煤混合效果不理想，一次风量偏大，燃烧强度偏低，不利于低挥发分煤的燃烧。建议采用我国最近研制的强涡流型大推力多通道煤粉燃烧器。该燃烧器由中心通道、内部旋流通道、中间煤流通道、外部轴流通道构