新型干法窑操作概述前言：新型干法水泥工艺与传统的湿法、干法、半干法水泥生产有着截然不同的概念，它工艺过程复杂，系统环节多，连续性强，许多工序联合操作，相互影响，相互制约，故而要求中控操作人员必须掌握好新型干法工艺过程的特点，立足全局，科学操作和优化操作。新型干法水泥厂的市场过程，就是以悬浮预热和窑外分解技术为核心，以新型的烘干粉磨以及原燃材料均化工艺及设备、采用以计算机控制为代表的自动化过程控制手段，实现高效、优质、低耗的水泥生产过程，与 传统的湿法、干法、半干法水泥删除相比，其工艺过程比较复杂，系 统环节多，连续性强， 许多工序联 合操作，相互影响，相互制约，生产过 程本身要求具有高度的稳定性，设备运转的可靠性和参数调节控制的及时性。这就要求中控操作员必须很好的掌握新型干法工艺过程的特点，了解其工作原理和各种工艺热工过程的特性，同时具有机械、电气、自 动 化过程控制等方面的基本知识，这是提高中控室操作水平的基础。一、中控操作指导思想：新型干法窑系统操作的一般原则，就是根据工厂外部条件变化，适时调整工艺系统参数，最大限度的保持系统“ 均衡稳定” 的运转，不断提高设备运转率。 “均衡稳定”是事物发展过程中的一个相对静止状态，它是有条件和暂时性的。在实际生产过程中，由于各种主、客观因素的变化干扰，难免打破原存的平衡稳定状态，这都需要操作员予以适当调整，恢复或达到新条件下的新的均衡稳定状态，因此运用各种调节手段来保持或恢复生产的均衡稳定，是中控操作员的主要任务，就全厂生产而言，应以保证烧成系统的均衡稳定生产为中心，调整其它子项系统的操作。就烧成系统本身，应是以保持优化合理的煅烧制度为主，力求较充分的发挥窑的煅烧能力，根据原燃材料级设备状况适时调整各项参数，在保证熟料质量的前提下，最大限度的提高窑的运转率。在烧成中控的具体操作中坚持“抓两头，保重点，求 稳定，创全优”的 12 字诀。所谓抓两头就是重点抓好窑尾预热系统和窑头熟料烧成两大环节，前后兼顾，协调运转；所谓保重点就是要重点保证系统喂煤、喂料设备的安全正常运行，为熟料烧成的“ 动平衡”创造条件；所谓求稳定就是在参数调整的过程中，适时适量，小调渐调，以及时的调整克服大的波动，维持热工制度的基本稳定；所谓创全优就是要通过一段时间的操作，认真总结，结合现场热工标定等测试工作，总结出适合本厂实际系统操作参数，即优化参数，使窑的操作最佳化，取得优质、高产、低耗、 长期安全稳定文明生产的全面优良成绩。二、新型干法窑主要的工艺操作参数：新型干法窑的烧成工艺过程中需要控制的参数较多，一般在 60-65 个，过程控制也比较复杂，从国内已经投产的工厂的生产操作情况来看，大都以人工给定操作参数为主，辅以单参数调节回路自动控制，即使是采用计算机集中控制或集散型控制的 2000t/d 以上规模的厂，由于尚未有比较切合实际的数学模型，计算机很难实现全过程的自动控制，虽然 电机的开停（即开关量）控制可采用 PLC 程序控制，但是过程控制参数（即调节量）仍是人工键入效定值。待系统稳定运转后可投入数条单参数调节回路进行自动控制。在这些工艺参数中，有小部分属于通过人工或计算机设定可直接控制操作的参数，我们称之为操作变量或自变量，而大部分则属于由于人工调节后随之改变的过程变量或称之为因变量，操作变量可由人工或计算机主动直接改变，过程变量由适时的显示出调节后的结果，二者之间也具有互为因果的关系，烧成系统主要的操作变量及作用见表 1。另外，入窑生料及煤粉的化学成分对烧成而言也属自变量，它们的变化会引起操作参数一系列的变化，但它们不由操作员控制，当出现原燃材料成分不符合要求波动时，应及时向有关部门提出意见，中控室中显示的参数大都是过程变量，其测点位置各厂也不尽相同，一般的主要过程变量参数及作用见表 2.随着工业自动化水平的不断提高，尤其是采用计算机控制技术的发展，使得过程参数大量进入计算机检测、分析，近几年投产的大中型厂，已经很少见到仪表控制。宁国水泥厂 2000t/d 烧 成系统中控主要操作变量表 表 1序号 项目 单位 参数 备注1 喂料量 t/h 180-1902 窑速 r/min 3.70.23 窑头喂煤量 t/h 5.10.34 分解炉喂煤量 t/h 7.10.3风煤料平衡5 高温风机转速 r/min 870-9106 高温风机入口阀门开度 % 90-98控制系统拉风7 篦冷机篦速 r/min 1100-1350 控制料厚8 窑头一次风机电流 A 68-729 燃烧器内外风阀开度 % 100：10010 燃烧器位置 cm 0-40火焰形状和长度及控制火点位置11 三次风阀门开度 % 25-3512 窑头排风机入口阀门开度 % 75-10013 窑尾排风机入口阀门开度 % 90-9814 篦冷机鼓风机入口阀门开度 % 40-75调节系统平衡保证煅烧需要15 预热器大气排放阀 % 016 窑头电收尘入口冷风阀开度 % 0-100点火初作为排气烟囱，遇高温时保护排风机17 预热器生料分配阀 % 48 平衡两列物料量无论何种方式都离不开操作人员的干预，这就要求操作人员充分利用控制室内的各种仪表装置或计算机，重点观察系统中各过程变量的发展趋势，加强预见性控制，正确分析，灵活掌握调整方法，保证系统优质、高效、低耗的生 产。三、正常操作下过程变量的控制：所谓正常操作，是指窑系统经点火投料挂窑皮阶段后已达到正常额定投料量，到出现较大故障而必须转入停窑操作这一时期，正常操作的主要任务就是运用风、煤、料及窑速等操作变量的调节，保持合理的热工制度，使下述过程变量基本稳定： 窑主传动电流正常喂料量下，窑主传动电流是衡量窑运行正常与否的主要参数，正常的窑电流曲线应粗细均匀。无尖峰、毛刺，随窑速度变化而改变，在稳定的煅烧条件下，如喂料量和窑速未变而窑电流曲线变细、变粗，出现尖峰或下滑，均表明窑工况有变化，需调整喂煤量或系统风量，如曲线持续下滑，则需高度监视窑内来料，必要时需要减料减窑速，防止跑生料。入窑物料温度及最末级旋风筒出口温度正常操作中，入窑物料为温度一般在 840-860左右，出最末级旋风筒温度 86010，2000t/d 烧成系统中控室主要 过程变量表 表 2序号 项目 单位 参数 备注1 窑尾温度 1000502 窑主传动电流 A 250-350控制窑内煅烧状况3 窑尾负压 Pa -3001004 窑头罩负压 Pa -35105 预热器出口温度 330106 预热器出口负压 kPa 7.20.37 高温风机入口温度 320108 高温风机出口氧含量 % 3-49 高温风机电流 A 120-14010 C5 出口负压 Pa 2000100系统拉风量的适宜程度11 C5 出口温度 8601012 C5 下料温度 8501013 分解炉出口温度 8802014 分解炉出口负压 Pa 135010015 入炉三次风温 7103016 入炉三次风负压 Pa 3505017 入窑物料分解率 % 88-93入窑物料分解率高低和分解炉内煤粉燃烧和CaCO3 分解反应的平衡程度18 各级预热器锥体负压 Pa反应预热器的工作状态19 一室篦下压力 Pa 450040020 二室篦下压力 Pa 430040021 一、二室篦板温度 80反映料层厚度指标22 增湿塔入口温度 2402023 窑头电收尘入口温度 2203024 窑尾电收尘入口温度 12020电收尘正常工作指标25 窑筒体温度 300反映窑皮状况及烧成带位置26 煤粉仓温度 65 安全指标这两个过程变量反映了入窑物料分解率高低和分解炉内煤粉燃烧和 CaCO3 分解反应的平衡程度，通常用分解炉出口或最末一级旋风筒出口温度自动调节窑尾喂煤量来实现预热器分解炉系统的稳定。出预热 器 C1 级温度和高温 风机出口 O2 含量正常操作中出预热器的系统温度应为 320-350（五级预热器）或 340-370（四级预热 器），高温风机出口 O2 含量一般在 4-5%左右，这两个参数直接反应了系统的拉风量的适宜程度，两者偏高或者偏低可预示系统拉风偏大或偏小，需调整高温风机阀门开度或转速。入炉三次风温与冷却机一室篦下压力正常条件下入分解炉三次风温一般在 700以上，窑规模愈大，入炉三次风温愈高，篦冷机一室压力一般在 4.4-4.6Kpa（对富勒型厚料层冷却机），一般通过调整篦床速度来稳定冷却机料层厚度，提高入窑二次风温和入炉三次风温。窑头 罩负压正常条件下窑头呈微负压，一般在-3510Pa，如其增大或减小，则需调整窑头收尘风机阀门开度，如其波动增大，曲线变宽，则需综合窑电流及窑头喂煤情况加以调整。现场观 察窑内情况，并结合操纵参数进行调整简称为“ 看火”，现场看火的内容如下：a、检修结束点火：看火焰的燃烧情况、火焰是 长短、火焰的位置以及耐火材料的烘烤情况，尤其窑口浇注料更换时的烘烤更应勤到现场检查升温速度是否合理。检查窑用燃烧器的内、外流风匹配是否合理，并随着升温的连续进行，通过现场观察的火焰情况逐步将内、外流风的手动蝶阀直至全开，以满足升温用风需求。b、正常运行看火焰：火焰的亮度、形状、长短，主要 结合窑筒体温度的分布情况适当调整燃烧器内外流用风和燃烧器的位置。火焰的真实颜色对应的温度：白色约为 1400-1500，浅黄色约为 1200-1300，黄色约为 1000-1100。看熟料：看熟料的结粒情况和带起的高度，结合窑电流和熟料f-CaO 的变化情况来判断火焰是否适当。看窑皮和窑口浇注料：看窑皮是厚度和窑口浇注料是否处于正常状态。当篦冷机一、二室层压、风量以及一段电流发生较大变化时，一定要到现场观察篦冷机和窑内情况并作出正确的操作判断。实际上在窑正常操作条件下，诸参数均已基本稳定在一定范围内，操作人员要多看参数记录曲线，看其发展趋势和波动范围，只有这样才能提前发现故障隐患。一般条件下应优先考虑调整喂煤量和用风量，每次调整在 1-2%之间 ，以保持热工制度的动平衡。具体如何控各项操作变量，因各厂设备、工艺及其它条件不同，不可一概而论，许多厂的窑操作员在总结操作经验时均提出过各种口诀或原则条件，在此不再赘述。四、非正常条件下的操作及故障处理:1、点火投料新型干法窑的点火投料是中控操作的重要阶段，应注意以下几点：做好系 统检查。在点火前按操作规程顺序检查系统的密闭情况，并进行空 载联动试车，确认系统各部位处于正常状态。控制升温速率。升温阶段一般根据窑尾温度控制系统的点火升温速率2 /分，对换转的窑应按烘干曲线 烘干衬料后再按正常速率升温。投料 时要注意风、煤、料的平衡：一般情况下，投料时系统拉风应为正常风量的 55-65%，投料以 45%开始，分解炉加煤量根据 C5出口温度控制，窑头煤量则根据窑尾温度控制，密切注意预热器系统负压变化，加 强吹扫，防止堵塞，待入窑物料温度及窑电流曲线开始上升时，即可加料。每次加料一般为额定料量的 5-8%，同时要注意窑速与喂料量的对应关系，先提窑速再加料。一般投料后 40-50 分钟料入冷却机，在其后的 2 小时内逐步加料至额定喂料量，系统拉风则应控制在 C1 出口温度 360-380之间，宜大不宜小。强化篦冷机操作，尽快提高二次风和入炉三次风温。通过调整篦速和各室风机风量延长物料在冷却机内的滞留时间，提高热回收率，快速提高燃烧空气温度，尽快稳定窑的煅烧状况。2、故障停机故障停机有二类，机电故障停机和工艺故障停机，但二者又不能截然分开，如处理不及时或处理不当有可能引起连锁反应，波及整个系统。无论 何种故障引起停机，中控室都应及时与现场联系查明原因，首先保证人身及机电安全，并及时止料、止煤，根据事故的类型及排除故障所需的时间确定下一步操作步骤。3、几种常见工艺故障的判断和处理1）预热器旋风筒堵塞:锥体 压力突