【水泥人網】1前言
四川JG水泥有限公司2500t/d新型干法預分解窯生產線燒成系統主要由五級單列旋風預熱器、CDC 型分解爐、Φ4m×60m 回轉窯，三代充氣梁篦式冷卻機組成。自投產以來，熱工制度較為穩定，但存在熟料燒成能耗偏高的問題。為了找到出現能耗高的原因和改進方向，四川JG水泥有限公司和西南科技大學共同對該生產線進行了綜合的熱工標定檢測。
2熱工標定數據及分析
熱工檢測方法與數據處理按照《JC/T 733-2007水泥回轉窯熱平衡測定方法》和《GBT26281-2010水泥回轉窯熱平衡、熱效率、綜合能耗計算方法》進行。
2.1熟料產量及熱耗
標定期間入窯生料斗提電流122A，投料量為220 t/h，折合熟料臺時產量為122.2 t/h，日產量2933 t，已達到并超過設計能力;該生產線平均用煤量為18.354 t/h，折合標準煤耗119.1 kg/t。熟料單位燒成熱耗偏高，達3486.2kJ/kg，與國內同類型同規格生產線的先進水平3100 kJ/kg[1]相比，差距較大。
2.2系統的熱損失
該生產線熟料形成熱占主要支出熱耗的46.75%。而要進一步降低燒成熱耗應著手降低剩余53.25%的支出熱耗。其中，預熱器出口廢氣帶走熱、系統表面散熱、機械不完全燃燒熱、AQC帶走熱及熟料帶走熱分別占18.39%、10.54%、5.15%、10.57%、3.63%，是影響熟料燒成熱耗的主要原因。
(1)預熱器出口廢氣帶走的熱損失占熱耗能量的17%～22%，是預分解窯熱損失中最大項目，主要由廢氣量和廢氣溫度決定。該生產線預熱器出口總廢氣量187970 Nm3/h，較高，單位熟料2.23 kg/kg.cl，而國內現有預分解窯優秀參數為1.96 kg/kg.cl。SCJG廠預熱器C1出口溫度294℃的，較其它廠家較低，溫度指標相對較好。系統漏風量0.16 kg/kg.cl，表明漏風量略高。
(2)機械不完全燃燒及熟料帶走熱分別占熱耗的5.15%和3.63%，是帶走熱的較大部分，也是降耗的最直接有效的一部分。理論上認為熟料中的燒失量為煤粉中未完全燃燒的碳，碳的熱值按照33874kj/kg計算，我廠熟料燒失量0.56%，帶出的熱量高達188kj/kg。
出篦冷機熟料溫度越高，帶走熱量越多，并且此部分熱量不可回收，既影響熟料質量又增加熱耗。據估計，溫度下降10℃，熱耗約可降低8kj/kgcl。標定期間出冷卻機熟料溫度較高，平均為160℃，表明熟料冷卻不好。
(3)系統散熱以回轉窯最大，以下依次為預熱器、三次風管、分解爐、冷卻機，其中回轉窯、預熱器兩者散熱損失之和要占系統總散熱量的70%左右。除去二者的外表面積較大的原因外，設備的表面溫度較高也不容忽視，特別是回轉窯。標定期間回轉窯局部表面溫度高達380℃，系統散熱損失達384 kJ/kg.cl。
2.3預熱器系統與分解爐
預熱器出口負壓達5650Pa，高溫風機單位熟料拉風量2.23kg/kg cl，較高，主要原因在于系統燒成熱耗偏大，煤用量較大，增加了大量的煙氣。據估算，如果熱耗降低10%，煙氣量將降低約8%(考慮一定的空氣過剩系數)，C1出口壓力可降低約500Pa[4]。C1出口粉塵濃度含量平均高達147Nm3/h，C1分離效率較低。C2～C3溫差較小，平均50℃，換熱效果較差，較好的換熱溫差應該在150℃左右。C5錐部負壓波動大，分解爐出口的鵝頸管可能存在積料，影響C5的工作狀況及換熱效率。
2.4窯系統
該生產線入窯二次風溫 (957℃) 與入爐三次風溫( 850℃) 都非常低。根據筒掃也可看出，窯頭窯皮偏長，達到了28m左右，導致窯內冷卻帶偏長。窯尾部也有8m較厚的窯皮，燃燒器工作不良，外風風速慢，卷攜二次風的能力不強，與旋流風配合性較差，導致煤粉燃燒較慢，火力不集中，熟料的燒失量也達到0.4～0.7%。
2.5 篦冷機及AQC鍋爐系統
冷氣機冷卻效果較差。主要原因在于篦冷機風機鼓入風量不足，單位熟料鼓入空氣量2.24kg/kg.cl，較低，一般三代篦冷機單位配風量為2.5~2.8kg/kg.cl，是同類型各廠相中最小的。且篦冷機風機一段鼓入風量89059Nm3/h，二段鼓入風量123092Nm3/h一段風量遠遠滿足不了18.35t/h煤粉燃燒所需的111130Nm3/h空氣，加之AQC拉取了83171Nm3/h，425℃的高溫空氣，導致了二三次風向篦冷機二段拉取了大量的冷空氣，直接降低了二三次風溫，增加了系統的熱耗。在篦冷機高溫段鼓入風量不足的情況下，窯頭排風機和窯尾高溫風機也將出現搶風的現象，造成高溫風機轉速偏高，電流高(735rpm、131～135A)。
3節能降耗可行性的措施
提高二三次風溫，降低熟料出冷卻機溫度
建議增大充氣梁風機的壓頭及風量，保證一段熟料的急冷和窯爐的熱風供應。增大一段的篦下壓力，進行厚料層操作，提高二三次風溫，降低燒成熱耗。
減少不完全燃燒熱損失
應及時調整內、外風比例，提高火焰剛度，保證熟料煅燒。此外，還應合理控制煤粉質量指標，適當提高煤粉細度，并減少漏風、改善窯內通風，穩定窯內熱工制度，使煤粉充分燃燒。
調整AQC的取風
加大了篦冷機一段風壓和風量，提高二三次風溫，降低AQC的取風溫度，適當增加AQC的拉風量。其次AQC鍋爐的阻力偏大，達到了800Pa，出口溫度偏高，達到120℃，應及時檢查鍋爐是否積灰嚴重，提高換熱效率和發電量。
提高預熱器分離和換熱效率
檢查C1內筒高度、有無脫落等情況，找到C1旋風筒分離效率的低的原因，是當務之急。其次，C2～C3溫差較低，C5錐部負壓波動大，也是當前亟待解決的問題，建議檢查C3撒料板工作狀況，C5錐部及翻板閥有無漏風等情況。
4 結論
通過對四川JG 預分解窯系統現場熱工標定數據的分析，表明燒成系統主機設備運行情況正常，但與國內同類型同規格生產線相比，其熟料煅燒熱耗相對較高，部分設備需更換或改造，操作參數仍有待改進，具有較大節能降耗的潛力。