【水泥人網(wǎng)】煤在新型干法水泥生產中兼具燃料與原料的作用。作為燃料,煤為分解爐內碳酸鹽分解和回轉窯內熟料燒成提供熱源;作為原料,煤灰沉落、混合在生料中成為熟料一部分。
煤粉燃燒技術發(fā)展迅猛,常規(guī)燃燒問題已經(jīng)解決,目前研究重點轉向污染控制方面,國內著名的煤燃燒研究單位有華中科技大學、浙江大學、東南大學、清華大學、中國礦業(yè)大學。由于這些單位的研究針對工業(yè)鍋爐的煤粉燃燒,成果不能直接應用于解決水泥工業(yè)中煤粉燃燒,但他們的成果仍然可以借鑒,下面我分別就煤的發(fā)熱量及燃燒特性、硫含量、水分、灰分揮發(fā)分等對新型干法水泥生產的影響做一些簡要分析。
一、煤的發(fā)熱量及燃燒特性
新型干法窯結皮堵塞現(xiàn)象影響了不少水泥廠的運轉率,一個重要原因是煤炭燃燒特性與分解爐不匹配。
在分解爐內,煤粉燃燒速率一般都低于碳酸鹽分解速率,煤粉燃燒發(fā)熱速率決定了碳酸鹽速率;另外,煤炭燃燒速度決定了煤粉燃燒完全(燃燼)需要的時間,如果煤粉不能在分解爐中燃燼,帶到預熱器管道中繼續(xù)燃燒發(fā)熱造成局部高溫,生料熔融后粘附在管道上就產生結皮堵塞。陳全德等人的研究表明,我國分解爐結皮堵塞的一個重要原因是分解爐內煤粉燃燒不完全,這在燃燒速度慢的煤中更明顯。所以老新型干法的改造主要內容是擴大分解爐容積、提高煤粉在分解爐內的停留時間。但在分解爐已經(jīng)建成的條件下,煤粉在分解爐內的停留時間已經(jīng)確定,這時選擇和制備燃燒特性合適的煤粉就顯得非常重要了。
煤炭燃燒特性就是煤炭的燃燒速度,常用著火指數(shù)和燃燼指數(shù)衡量,著火快、燃燼率高的煤炭能在分解爐中及時燃燒完全,避免未燃燼的煤粉在預熱器系統(tǒng)中繼續(xù)燃燒造成結皮堵塞;燃燒特性合理的煤粉,還有利于在窯頭產生合理的火焰溫度和形狀,避免熟料燒成不良或結圈發(fā)生。
水泥廠普遍根據(jù)煤炭揮發(fā)分(Vad)判斷煤炭燃燒特性,但水泥廠常常發(fā)現(xiàn),揮發(fā)分相同的煤炭實際燃燒特性差別很大;同一煤炭,不同細度,其燃燒特性差別也很大。根據(jù)燃燒學理論,揮發(fā)分只是影響燃燒特性的眾多因素中的一個,單控制揮發(fā)分是不能保證燃燒特性穩(wěn)定的,而只有保證煤粉燃燒特性的穩(wěn)定,才能保證煤粉在新型干法回轉窯中燃燒的穩(wěn)定。實踐證明,當煤炭發(fā)熱量低、揮發(fā)分低、灰分高、水分大、煤粉粗時都會造成煤粉燃燒速度慢,熱力不集中,火焰拉長,熟料燒成不佳,因此燃燒速度特性的科學評價是非常有實踐意義的。
我們花了4年研制的CT7000型多功能熱量儀的最大特點是除測定煤炭發(fā)熱量之外,還能測定煤炭燃燒特性,專門根據(jù)新型干法水泥廠的要求和環(huán)境研制,更科學地反映煤炭燃燒特點,幫您及時對入窯煤粉的燃燒特性進行測定。
另外,煤炭均以發(fā)熱量計價,但水泥行業(yè)普遍習慣用工業(yè)分析結果計算發(fā)熱量,該方法是80年代國家煤炭科學研究總院北京煤炭化學研究所針對不具備熱量儀條件的小廠礦企業(yè)研究的經(jīng)驗公式,與國家標準要求的氧彈法測定的發(fā)熱量有誤差,高的可達500×4.18KJ/Kg,在熱量儀普及的今天已經(jīng)落后。而CT7000型多功能熱量儀的熱量測定功能解決了這一問題。
在自動化方面,CT7000型多功能熱量儀吸收了國內外最先進煤炭熱量儀的優(yōu)點,實現(xiàn)了不調水溫、不稱水重,并融合最新的電子技術,自動化程度達到國際先進水平。儀器具有操作方便、容錯性強、故障率低的特點,并備有聯(lián)網(wǎng)接口,方便了水泥廠選擇最適合的煤炭。


