張金順

劣質(zhì)煤在5000t/d熟料生產(chǎn)線中的應(yīng)用

Application of Inferior Coalin oalin 50005000t/d Clinker Production Line n Line

張金順

公司周邊可用燃料資源稀少，主要依靠600km以外煤礦的原煤保障生產(chǎn)。距離我公司較近、儲量較大的只有牙克石五九煤炭銷售有限公司開采的原煤（廠距310km），該原煤的低位發(fā)熱量在16700～17600kJ/kg之間，灰分含量高，固定碳含量低，無灰干燥基揮發(fā)分含量高，灰軟化溫度容易偏低，燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙塵較大，煤灰易結(jié)焦。根據(jù)該原煤的特性我們稱之為劣質(zhì)煤。外購優(yōu)質(zhì)原煤運(yùn)距較遠(yuǎn)，價(jià)格較高，原煤質(zhì)量極其不穩(wěn)定，造成熟料質(zhì)量下滑，熟料成本居高不下。因此加大五九原煤摻量、優(yōu)化煅燒成為我們攻關(guān)的主要課題。劣質(zhì)煤工業(yè)分析見表1、2。

1 單獨(dú)使用劣質(zhì)煤前后概況

（1）2009年12月～2011年7月期間，公司共采購了大興安嶺古蓮河露天煤礦、額爾古納市新興煤業(yè)、黑龍江省興安集團(tuán)紅遠(yuǎn)煤礦、齊齊哈爾市紅源燃料、內(nèi)蒙古額爾古納金鑫煤業(yè)、光明煤業(yè)等十多家公司開采的低位發(fā)熱量在18900kJ/kg以上的優(yōu)質(zhì)原煤。采用與劣質(zhì)煤搭配的辦法，按照劣質(zhì)煤：優(yōu)質(zhì)煤=30%：70%的比例使用，使入煤磨的原煤低位發(fā)熱量穩(wěn)定在18200kJ/kg左右。優(yōu)質(zhì)煤工業(yè)分析見表3。

（2）自2011年11月進(jìn)入取暖期后，優(yōu)質(zhì)原煤價(jià)格、運(yùn)費(fèi)上漲，進(jìn)廠原煤質(zhì)量出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，化驗(yàn)室在進(jìn)廠檢驗(yàn)上采取“一車一檢”的方式驗(yàn)收。面對原煤價(jià)格高、人員工作勞動強(qiáng)度大、質(zhì)量不穩(wěn)定等問題，公司決定在上述多家原煤供應(yīng)商的基礎(chǔ)上選擇距離較近、價(jià)格適中、供應(yīng)質(zhì)量穩(wěn)定的額爾古納市新興煤業(yè)、齊齊哈爾市紅源燃料和額爾古納市光明煤業(yè)等三家礦業(yè)原煤與五九原煤按照優(yōu)質(zhì)煤和劣質(zhì)煤各50%的比例搭配使用。

（3）2013年春節(jié)過后優(yōu)質(zhì)原煤再度出現(xiàn)價(jià)格、運(yùn)費(fèi)上漲、供應(yīng)緊張的情況，而且質(zhì)量極其不穩(wěn)定，優(yōu)質(zhì)煤低位發(fā)熱量在18900kJ/kg的基礎(chǔ)上也呈下降趨勢，熟料成本居高不下。對此只有多使用劣質(zhì)煤才能擺脫困境。經(jīng)過對進(jìn)廠劣質(zhì)煤反復(fù)檢驗(yàn)工業(yè)分析數(shù)據(jù)，從優(yōu)化配料方案入手，通過對物料的易磨性、易燒性、生料化學(xué)成分化合程度和熟料燒結(jié)反應(yīng)進(jìn)行綜合推算，于2013年3月底（天氣日漸轉(zhuǎn)暖，熱損失不高的季節(jié)），采用了石灰石、夾層石、硅石、銅轉(zhuǎn)爐渣四組分配料，單獨(dú)使用100%劣質(zhì)煤煅燒熟料的方案。前后原煤、煤粉工業(yè)分析見表4、5。

表1 劣質(zhì)煤工業(yè)分析

表2 劣質(zhì)煤灰分全分析，%

表3 優(yōu)質(zhì)原煤工業(yè)分析

表4 搭配后入磨原煤工業(yè)分析

表5 入窯煤粉工業(yè)分析

表6 熟料率值、礦物組成及強(qiáng)度

2 單獨(dú)使用劣質(zhì)煤期間工藝技術(shù)參數(shù)調(diào)整

2.1 工藝調(diào)整

（1）出磨煤粉細(xì)度由12%±2%調(diào)整為≤8%。

（2）單獨(dú)使用劣質(zhì)煤，煤磨出口溫度控制在62～67℃之間，出磨煤粉水分在3.0%左右。

（3）為提高煤磨產(chǎn)量，加大了煤磨系統(tǒng)的排風(fēng)量，增加循環(huán)風(fēng)機(jī)風(fēng)門開度。

（4）減少皮拉德四通道燃燒器一次風(fēng)風(fēng)壓，提高出口煤粉濃度，降低一次空氣吸入量，充分利用高溫度的二次風(fēng)，以達(dá)到降低煤粉著火所需熱量的目的。

主要分布于樂山市西側(cè)邊緣及西南角，分為2塊，面積444.19 km2。該地域地勢起伏大，多為山脊、山峰地帶，地理上為樂山市與雅安市、涼山州的分界地帶。山坡陡峭，一般大于50°，海拔在3 500～4 288 m之間，相對高差大于1 000 m。 行政隸屬金口河區(qū)、峨邊縣、馬邊縣。

（5）調(diào)整燃燒器內(nèi)外風(fēng)比例，充分利用內(nèi)外風(fēng)、煤風(fēng)的大速差以及攏焰罩的作用，增加燃燒器出口區(qū)域的負(fù)壓回流，從而將窯內(nèi)已經(jīng)著火的高溫?zé)煔夂投物L(fēng)卷吸到燃燒器噴口，達(dá)到強(qiáng)化煤粉燃燒的目的。

（6）使用劣質(zhì)煤期間關(guān)閉了分解爐雙通道燃燒器的一次風(fēng)機(jī)，增加燃燒器出口煤粉濃度。

（7）要求中控操作員必須保持較高的窯速（3.8r/min），采用“薄料快轉(zhuǎn)”的操作方式，多關(guān)注各級預(yù)熱器、分解爐的壓差變化情況，有異常情況及時(shí)調(diào)整。

（8）調(diào)整高溫風(fēng)機(jī)的拉風(fēng)量，增加回轉(zhuǎn)窯、預(yù)熱器系統(tǒng)的氧含量，調(diào)整三次風(fēng)閘板開度，保障窯爐用風(fēng)匹配，分解爐出口溫度控制在880±10℃左右。

2.2 技術(shù)裝備

（1）1號熟料線采用天津院TC12108型第三代充氣梁篦冷機(jī)，該設(shè)備篦床分為高溫區(qū)、中溫區(qū)、低溫區(qū)。高溫區(qū)是熟料淬冷區(qū)和熱回收區(qū)，在該區(qū)域采用TC型充氣梁裝置，其中前端五排采用固定式充氣梁，傾斜15°，后續(xù)四排為活動式充氣梁，傾斜3°。高溫區(qū)采用TC型充氣梁裝置是TC篦冷機(jī)達(dá)到高冷卻效率、高熱回收率和高運(yùn)轉(zhuǎn)率的根本保證，可為回轉(zhuǎn)窯煅燒環(huán)節(jié)提供強(qiáng)有力的高溫二次風(fēng)和三次風(fēng)，為使用劣質(zhì)煤煅燒提供穩(wěn)定安全的保障。

（2）2號熟料線采用天津院TCFC 5500行進(jìn)式穩(wěn)流第四代篦冷機(jī)，該主機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì)和梭式往復(fù)推動無漏料篦床，篦板采用迷宮式的篦縫并配有MFR閥，達(dá)到了高阻力的特征，使整個(gè)篦床寬度上熟料層通過的風(fēng)速相等，達(dá)到冷卻空氣均勻分布的最佳狀態(tài)，為劣質(zhì)煤的煅燒提供了較好的燃燒環(huán)境。

（3）熟料線旋風(fēng)筒采用270°大蝸殼型低阻力式，該旋風(fēng)筒C1分離效率可達(dá)94%～96%，其他各級分離效率在90%以上。旋風(fēng)筒匹配的連接管道通風(fēng)面積大，連接緊湊，生料在管道中能快速完成熱交換。采用的TTF分解爐為三噴騰型，物料分別在兩個(gè)縮口四個(gè)點(diǎn)下料，分解爐設(shè)計(jì)為?7600mm，總的氣體停留時(shí)間設(shè)計(jì)為5.8s，其中還原區(qū)為1.6s，氧化區(qū)為4.2s，完全能滿足后續(xù)煤粉燃燒及生料分解的需求，尤其適用于使用無煙煤、低揮發(fā)分煤，較難燃燒的劣質(zhì)煤。

3 結(jié)語

使用混合煤和單獨(dú)使用劣質(zhì)煤熟料質(zhì)量對比見表6。

通過熟料質(zhì)量的對比發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)使用劣質(zhì)煤煅燒熟料，在配料方案一致的情況下，熟料的3d抗折強(qiáng)度下降0.3MPa，3d抗壓強(qiáng)度較為平穩(wěn)，28d抗折強(qiáng)度降低0.2～0.3MPa，28d抗壓強(qiáng)度降低0.73MPa。

實(shí)踐證明，在內(nèi)蒙古東部區(qū)域二季度、三季度（環(huán)境溫度高、熱損失?。﹩为?dú)使用低發(fā)熱量劣質(zhì)煤，配合石灰石、夾層石、硅石、銅轉(zhuǎn)爐渣四組分配料方案可以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)水泥熟料。

該方案應(yīng)用后熟料成本大幅度降低，僅原煤一項(xiàng)成本就下降了14.59元/t熟料。不過在水泥粉磨環(huán)節(jié)上，由于熟料后期抗折、抗壓強(qiáng)度有所下降，生產(chǎn)P.O42.5水泥時(shí)混合材的摻加量下降了1.89%，熟料摻加量增加了2.0%，水泥成本因此增加2.98元/t。盡管如此，從生產(chǎn)熟料到水泥粉磨環(huán)節(jié)，該方案仍然為公司節(jié)約了成本，創(chuàng)造了效益，為公司今后的水泥熟料生產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

TQ TQ172172..622622..2929

B:B

10011001--61716171（20152015）0202--00940094--0202

阿榮旗蒙西水泥有限公司，內(nèi)蒙古阿榮旗162750；

2014-07-22；編輯：趙蓮