4000 t/d熟料生产线节煤及解决黄心料问题的措施
摘要：针对4000t/d熟料生产线煤耗高、产量低及持续几年无法解决的黄心料问题，针对性地优化改造入窑生科计量设备，窑头选用新型节煤燃烧器，优化篦冷机操作，提高篦冷机冷却效率，合理优化分解炉系统操作参数。调整后熟料标准煤耗同比下降4.85kg/t，黄心料现象消失，熟料产量提高3%，熟料28d抗压强度提高了3.1 Mpa。
关键词：熟料煅烧；节煤措施；煤耗；黄心料
1 存在问题
某集团水泥有限公司4000t/d熟料生产线于2019年4月建成投产，生产线主要存在以下问题：
(1)窑头喂煤不稳，偶尔有冲煤现象。
(2)窑头火焰较弱，火焰发散，火力强度不够，煤粉燃烧不完全。
(3)篦冷机冷却效果不佳，出篦冷机熟料温度高(170 ℃)。
(4)黄心料现象持续几年，游离钙合格就必然有黄心料，无黄心料时游离钙肯定不合格，熟料颜色一直不好看。
(5)熟料标准煤耗较高，实物煤耗142kg/t，标准煤耗114.75 kg/t，煤粉工业分析见表1。
2 改进措施
为解决熟料黄心料问题，进一步降低熟料煤耗，降低企业的生产成本，该企业主要采取了以下几个方面的改进措施。
2.1 优化喂煤计量设备
煤粉秤一般都是气力输送，总会有少量气体进入煤粉仓和输煤管道，形成气堵，导致下煤波动。为此，在头煤煤粉仓和煤秤之间增加了一个煤粉搅拌仓，消除气堵，稳定下料。也可解决因为煤粉水分大下煤管粘料导致的下煤不稳，后续出现窑电流波动大、煅烧温度不稳定问题。增加搅拌仓后，通过机械搅拌，使气体快速排出，保证下煤稳定。
2.2 窑头选用TJB新型煤粉燃烧器
技改前所用窑头燃烧器设计理念为短焰急烧，结构形式为外风(小喷嘴)、煤风、旋流风、中心风(见图1)，双风机系统，因结构形式导致调节范围窄，可调节手段少，煤粉有不完全燃烧现象，窑内20m、43m、62m处总是有圈，窑尾经常发生漏料，熟料还原料多。
技改后选用天津博纳TJB新型煤粉燃烧器，见图2。其结构形式为外风(环形)、旋流风、煤风、中心风、所有风道均采用环形间隙+沟槽射流设计，设计理念采用长焰顺烧，火焰高温区长，保证煤粉在烧成带充分燃烧。煤风与旋流风包裹着煤粉喷出，风煤混合能力更好，可以提高煤粉燃尽率，减少喂煤量。各风道截面积可调，且调节灵活，可以根据现场物料的实际情况调节出适合的火焰形状来适应物料波动，通过风机变频合理调整一次风总风量，提高火焰强度，消除了此前出现的因煤粉燃烧不完全导致的黄心熟料。改造前后风机参数和煤耗见表2。
2.3 优化篦冷机操作
该线设计产能为4000t/d，但实际产能已达到5000t/d以上，篦冷机热端风量已调到最大，仍出现窑内缺氧现象。优化管冷机冷却端风机使用参数由25Hz调整到46Hz，改善了因风量不够窑内缺氧现象导致的黄心料，优化操作后二次风温稳定，熟料无黄心料，熟料结粒均匀，外观灰黑，脆硬，出篦冷机熟料温度95℃左右。技改前后参数对比见表3。
2.4 合理优化分解炉操作参数
更换TJB新型燃烧器后进行优化操作，头煤喂煤量由12.0t/h减少到11.0t/h，投料量由310t/h增加到350 t/h，分解炉出口温度控制在890℃(±10℃)优化前后的简扫画面对比见图3，熟料照片见图4。
3 改造效果
对改造后连续运行3个月的运行数据进行分析，投料量增加了40 t/h，头煤喂煤量减少了1.0t/h，熟料黄心料现象消失。熟料标准煤耗下降4.85 kg/t，熟料28 d抗压强度提高3.1MPa。
该企业通过一系列的技术升级、工艺优化、精细化管理制度的建立，提高了窑系统的热效率，实现了节能减排。经过几个月的持续观察，该线投料量一直稳定在350t/h以上，质量稳定，标准煤耗同比前期下降明显，CO2排放量也明显降低，取得了很好的经济效益和环保效益。
作者：周莉
单位：天津博纳建材高科技研究所
来源：水泥2022年第7期
