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回转窑预热系统堵塞的原因及处理

  一、堵塞现象

  悬浮预热器窑、预分解窑等新型干法生产工艺存在一个“通病”——预热系统堵塞。堵塞的发生不仅扰乱了回转窑的热工制度,降低了窑产量和熟料质量,而巨处理起来费时费力,甚至还会造成人员伤亡大事故。

  预热系统堵塞时,一般有以下几种“症兆”;

  1、排灰阀静止不动。
  2、堵料部位以上各处负压剧烈上升;堵塞部位以下部位则出现了正压,捅料孔、排风阀等处向外冒灰;窑头通风不好,严重时往外冒火。
  3、排风机入口、一级筒出口、分解炉出口、窑尾等处温度异常升高,甚至达到或超过危险温度范围。
  4、预热器锥体负压急剧减小或下料温度减小。如果发现不及时,旋风筒内几分钟就积满了料粉,但往窑内下料却很少。当堵窑料量过大时,就会出现突然塌料,料粉冲出窑外,酿出事故。

  对于五级旋风预热器或预分解密来说,预热系统内容易堵塞的部位主要有以下几处:
  ①四级旋风筒c4垂直烟道、c4锥体;
  两者堵塞物相似,主要是高温未燃尽的煤粒和生料沉积物。
  ②窑尾烟室缩口和窑尾斜坡;
  堵塞物主要是结皮物料,冷却后很硬,碱含量(r2o)高。
  ③五级旋风筒c4锥体及下料管;
  堵塞物主要是结皮物料。
  ①分解炉及其连接管道。
  c4筒及分解炉连接管道堵塞物中有大量结皮,有的质地很硬,结皮物上有大量未燃尽的煤粒子,用高压风吹时,会出现明火。

  二、原因分析 

  造成新型干法生产预热系统堵塞的主要原因是在预热器和窑之间的“内部循环”。当窑尾废气温度达到一定值时,粉尘就粘附在废气管道壁上,而这种粉尘由于吸附了碱、氯、硫,故粘性很大。随着温度的上升,粉尘粘附的数量和硬度也增加了,这便形成结皮。管道实际通风截面就要减少,有时旋风筒顶部的粘灰脱落排在旋风筒内,就使旋风筒下部堵塞。

  当预热器内生料和燃料含硫、碱较高时,温度达到400~600℃时so2就会转化为so3。so3被生料粉吸收以后生成caso4,在860℃下caso4熔融并容易与料粉在预热器底部和窑尾内部结成碱圈。

  预热系统的结皮和堵塞最容易在最低级的两个预热器内产生,特别是最下一级旋风筒是最容易发生结皮的地方。在预热器中和回转窑入口处的沉积物含有较高的硫酸碱和氯化碱,窑气中含有的硫酸碱因熔融凝聚而分离出来,形成与燃烧物质和窑灰相结合的物质。这样的熔融物在生料颗粒上形成薄膜,使流动恶化并在预热器内造成堵塞。

  预热系统堵塞除上述工艺方面原因外,还有操作方面、设备维护方面的原因。
  ①操作方面:喂料不均、生料成分波动、火焰形成不当、窑内还原气氛、不完全燃烧等容易造成预热系统结皮堵塞。
  ②设备维护方面:窑尾密封处、人孔、冷风闸门等漏风、预热器内衬剥蚀、翻板阀太紧(不灵活)等也容易造成预热系统结皮堵塞。 

  三、处理方法 

  新型干法窑预热系统发生堵塞后,应立即进行清堵。有关处理方法和步骤有以下几点:
  ①接到堵塞报告后,应立即考虑采取止料、减煤、慢转窑等措施。
  ②抓紧探明堵塞情况及堵塞部位。
  ③商定清堵方案、组织人力、物力,统一行动。
  ④如果堵塞较轻微,稍桶即可清堵时,可适当减煤,继续转窑;如果堵塞严重时,则停料,同时慢转窑。
  ⑤捅堵时,可用压缩空气喷枪对准堵塞部位直接桶捣。
  ⑥清堵时,应本着“先下后上”的原则,即先桶下部,后桶上部,保证桶下的物料顺畅排走。
  ⑦清堵时,要关小排风机阀门(不得关闭排风机),保持预热器系统内呈负压状态,便于桶堵。
  ⑧捅堵完毕后,进行预热系统详细检查,确保各级旋风筒锥体、管道、撒料器、阀门等干净完好,确保所有人孔门、捅料孔等密封严密,各处压力、温度恢复正常。
  ⑨点火、升温、投料。

  四、预防措施

  1.严格控制进厂原料、燃料质量,加强内部管理,定时排放三次风收尘灰,使窑尾电收尘回灰均匀加入生料均化库中,并加强看火操作,及时旁路放风,合理匹配风、料、煤及窑速,稳定窑内热工制度,切忌猛增猛减,大调大动。

  2.稳定生料成分,控制窑尾温度,分解炉出口温度等,使温度与成分相匹配,防止局部过热,防止窑炉不完全燃烧和还原气氛的形成,再通过密封各级预热器漏风点,及翻板阀严密锁风,确保系统工况稳定。

  3.在频繁结皮堵塞的部位,合理设置捅料孔、监测报警装置、空气炮等。
  ①在容易结皮的部位,增设空气炮及吹桶装置,如在c4锥体,可加装空气炮和吹堵管;在c5上升管道可加装吹堵管;在窑尾斜坡加装空气炮;在分解炉设置桶料孔。捅料孔及吹桶装置一般应均布于易堵部位的周围,一旦发生堵塞,能够从四个方向捅堵。
  ②在易堵料的“瓶颈”部位,即各级下料管锥段增设核子料位计,用来监测物料堆积情况。为防止料位计误动作,可在易堵部位如c3、c4、c5级各下料锥管段安装压力变送器,并远传到后备仪表控制盘及dcs上组成监测报警系统。

  以上措施可有效地预防预势器系统堵塞,做到随堵、随桶、随清,以减少其它故障的发生。

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