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新型干法水泥生产线高硫煤应用技术

发布:admin 来源:未知  发布时间:2021-03-24 17:10  

  2%的煤种,因其拥有很大的区域价钱上风,正在水泥工业的经济价钱阻挠渺视。GB/T7563-2000《水泥展转窑用煤技艺条款》规章,水泥展转窑用煤央求全硫St,d

  烧成体例内硫所爆发的紧要化学响应如表1所示。正在展转窑的烧成带火焰温度约1800~2400℃,煤粉燃烧经过中煤中硫氧化天生SO2。正在过渡带,气流温度约1400~1600℃,煤粉燃烧所天生的SO2与1300℃以上高温的各类碱性氧化物和氧化钙效力天生硫酸盐,如 K2SO4、Na2SO4、CaSO4。此类化合物中碱的硫酸盐日常较安祥,不易分化,而CaSO4较易分化天生SO2。正在分化炉内,CaCO3分化天生CaO和CO2,分化炉内煤粉燃烧所天生的SO2简直一概被CaO招揽天生CaSO4,并随物料经最初级预热器、窑尾烟室进入窑内。

  正在预分化窑体例内,欧亚国际,燃料所含的硫正在窑头和分化炉内燃烧所天生的SO2,均被碱性氧化物和氧化钙所招揽天生硫酸盐。个人硫酸盐正在熟料煅烧经过中因为高温或者还原空气爆发分化开释出SO2,然后又正在温度较低的区域被招揽天生硫酸盐,这样反复上述经过变成硫轮回。未被分化的硫酸盐随熟料从窑头落至篦冷机内冷却。

  空气对硫酸盐分化有很大的影响。正在氧化空气下,CaSO4正在温度较高情形下(如温度高于1200℃)直接分化,爆发响应(1)。正在还原性空气下,CO气体的存正在会使CaSO4的分化机理变得庞杂,较低温度下(如1060℃)就可能爆发响应式(2)和(3);倘若存正在未燃尽的煤粉落正在物料上,则会爆发响应(4)。日常以为正在水泥窑烧成带温度下,碱的硫酸盐是可能安祥存正在的,但正在还原空气下也大概爆发响应(5)和(6)。

  窑内硫的挥发紧要来自熟料中CaSO4的分化。硫的挥发系数ε与窑的操作条款(囊括窑内氧气浓度、温度、窑内中断时分以及还原空气)、窑料的硫碱比以及是否采用固硫剂等相合。针对响应式(1),由葛尔德堡—瓦格质料效力定律,基于各响应物浓度的均衡常数K可由式(7)决心。正在温度肯定的情形下,K是一常数,跟着氧气浓度的弥补,硫的挥发系数ε下降。此表,硫的挥发系数ε随窑料温度及高温下中断时分的弥补而弥补。限造还原空气也会对硫的挥发系数ε形成很大影响。

  硫的挥发系数ε与硫碱比的值相合。倘若窑料中SO3含量过高,意味着个人SO3和碱的氧化物天生不易分化的碱的硫酸盐,残剩的SO3则与氧化钙天生极易分化的CaSO4。硫碱比愈高,则天生的CaSO4愈多,硫的挥发系数ε也愈高。固硫剂的行使也有帮于欺压硫的挥发。表2总结了影响硫挥发系数ε的成分以及水泥坐褥经过中与这些成分相对应的步骤。

  这里仅叙述与硫等挥发性组分合系的结皮与结圈表象。始末多次轮回,窑气中无益的挥发性组分浓度渐渐增高,当这些物质正在窑尾冷却时就会冷凝到物料与修立内壁上,凝集了多量挥发性物质的物料活动性较差,它们浸积、粘结和梗塞窑尾烟室、预热器及其料管,窒碍了平常的坐褥操作。

  新型干法水泥坐褥线采用高硫煤行为燃料,仍然获得了极少技艺起色。为了将高硫煤更多更好地用于水泥厂,可能从如下三方面来勤劳,即,将硫排出体例不再出席轮回,省略硫正在烧成修立内壁的凝集和欺压硫的挥发。下面紧要从固硫技艺、预分崩溃例的计划和坐褥操作经过的支配这三方面来先容。

  之因而限定预分崩溃例燃煤硫含量是由于缺乏硫安祥固化于熟料中的诱导因子。此表,良多情形下高硫煤的燃烧速率慢,未燃尽的煤粒导致还原空气的展示,会加重硫的轮回富集。为告终高硫煤正在水泥行业的顺遂操纵,最理念的要领是正在确保熟料质料的条件下,将硫固化于熟料中,这不单会减轻硫轮回对烧成修立的损坏,下降维持用度,况且可能省略水泥粉磨经过中的石膏用量。

  固硫剂的引入可能拓宽水泥厂燃煤硫的支配周围。固硫剂中的有用组分可鼓动硫的固化安祥,使煤中硫以化合物局势存正在于熟料中脱离窑体例。固硫剂可大幅加快煤粉的燃烧响应速率,缩短煤粒的燃尽时分,不单能抬高火焰温度,也可有用扑灭硫轮回富集的条款,确保窑况的安祥和烧成质料的抬高。固硫剂用量可视煤质及窑况必要正在1‰~3‰周围内实时调理。

  我公司原有的料幕技艺,将C4下料或喂入预热器的冷生料,分出一个人从展转窑烟室上方直接喂入,正在窑口变成一道低温生料幕。当出窑废气通过料幕时,因为料幕物料温度较低,或者是物料招揽烟室废气热量后分化,从而下降了烟室温度,废气中气态硫凝集到生料轮廓并随气流进入窑尾体例。通过分料比例的调理,可能支配烟室温度正在适宜周围内,SO2由气态变化为液态急速凝集正在冷生料上,从而可能抗御上升烟道和烟室的结皮。然而,物料正在进入窑内高温带后还会一直挥发从而再次轮回,没有从基础上减轻硫轮回。

  料幕的症结技艺正在于确保物料平均分袂,原有的料幕技艺很难告终这一点。我公司提出了新的料幕局势(如图1所示),并搭修了烟室料幕测验平台,体例磋议了多种成分对料幕物料分袂水平的影响,最终告终了粉料正在烟室空间的较好分袂,运转经过中不积料、不梗塞且能确保较少的凉风掺入。新的料幕局势可以更好地缓解或扑灭烟室的结皮,为熟料坐褥的安祥运转供给条款。图2给出了正在测验室条款下原有料幕与最新开拓的料幕对物料分袂情形的比照,最新开拓的料幕拥有明显上风。

  当原燃料中挥发性组分赶过平常支配的周围,设备旁道放风体例是可行的手段之一。旁道放风有两个彰着效力:一是正在原燃料中无益组分超标的情形下能安祥体例操作。旁道放风体例可能损坏无益组分的轮回富集,省略进入预热预分崩溃例的无益组分的含量,扑灭或省略预热器的结皮梗塞表象,省略窑尾上升烟道和下料斜坡结皮和捅料,改正窑内透风境况,缓解窑内结圈或长厚窑皮的变成,体例修立运行率会有所抬高,从而能抬高产量。二是抬高熟料质料。旁道放风有利于下降熟料中SO3和碱(卓殊是K2O)的含量,这一点正在行使高硫燃料或央求坐褥低碱水泥时尤为紧要。然而,增设旁道放风安装不单会弥补体例热耗、料耗及电耗,况且会弥补修立操作职员和基修投资,对坐褥操作支配提出了寻事,且旁道窑灰的措置较困难。正在挥发性无益组分的轮回经过中,以Cl-的轮回最为紧张,旁道放风功效最好,其次为SO3和K2O,Na2O的挥发率最低。

  依据新型干法水泥坐褥线燃用高硫煤的特征,窑体例必需正在氧化空气条款下操作,尽量避免还原空气展示,于是正在项目计划阶段必需有针对性地研究修立的选型,可采纳的技艺步骤囊括加大展转窑的规格、展转窑尾端增添技艺、新型烟室机合、加大高温风机的选型才气等。此表,正在分化炉、烟室、最初级旋风筒及下料管等易结皮部位应尽量采用抗结皮浇注料,尽大概省略结皮对体例坐褥的影响。

  通过技艺组合和优化,倘若烧成体例热耗可以下降,则烧成体例用煤量可能相应省略,由高硫煤带入体例的硫也就可能有用省略,从而大大缓解高硫组分带来的影响。

  为确保窑气呈氧化空气从而省略硫的挥发,正在坐褥经过中可符合弥补展转窑内的过剩氛围系数。也要符合抬高窑速,尽量采用薄料速烧的操作思绪。

  正在不影响熟料质料的条件下,燃烧器的身分应尽大概确保熟料料面受热平衡,既要避免还原空气和限造物料过亲热况的展示,减轻硫的挥发,也要避免火焰射流碰撞窑皮。燃烧器端部到窑口的间隔和燃烧器各风道参数都是很紧要的操作参数。从行使高硫燃料的水泥厂反应的结果来看,燃烧器及火焰个性正在处理结皮、结圈题目上的效力不行渺视。燃烧器应调理好表里风,维持燃烧时拥有较大的动量,从而确保煤粉的全部燃烧。

  尽量行使易烧性较好的生料,有利于下降熟料煅烧温度,省略硫的挥发。生料中的碱对硫轮回能起到欺压效力,于是配料经过中应足够研究硫碱比正在适宜的周围内。正在预分崩溃例行使高硫燃料时,可能研究引入高碱原料(如钾长石)行为配料组分,以调理硫碱比。

  为避免煤粉展示限造不全部燃烧后,煤粒浸积到窑料轮廓与窑料中的硫酸钙效力,应服从煤粉的挥发分来支配入窑煤粉细度。同时要加紧进厂原煤的支配和搭配,维持入窑煤粉硫含量的平均性,尽量省略煤粉硫含量转移带来的窑操作转移。

  为省略窑料内的硫酸盐过热分化,坐褥经过中应尽量支配熟料中fCaO含量不行过低。倘若大概,确定熟料中fCaO的方向值为1.5%~2.0%。

  加紧对展转窑筒体轮廓温度的监测,正在过渡带结长窑皮初期,通过燃烧器火焰身分转移和火焰境况的调理来实时措置长窑皮,抗御对窑体例操作形成太大的影响。

  展示结皮后可实时借帮氛围炮、高压水枪等用具拔除结皮。表3汇总了我公司应对水泥坐褥线煅烧高硫煤的总体技艺计划。新型干法水泥生产线高硫煤应用技术