1、第九章 預(yù)分解窯系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與控制 第一節(jié) 調(diào)節(jié)控制的目的及原則 一、調(diào)節(jié)控制的目的 預(yù)分解窯生產(chǎn)過程控制的關(guān)鍵是均衡穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，它是生產(chǎn)狀態(tài)良好的重要標(biāo)志。運(yùn)轉(zhuǎn)不能均衡穩(wěn)定、調(diào)節(jié)控制頻繁、甚至出現(xiàn)周期性性的“惡性循環(huán)”，是窯系統(tǒng)生產(chǎn)效率低、工藝和操作參數(shù)混亂的明顯跡象。因此，調(diào)節(jié)控制的目的就是要使窯系統(tǒng)經(jīng)常保持最佳的熱工制度，實(shí)現(xiàn)持續(xù)地均衡運(yùn)轉(zhuǎn)。,二、一般原則 根據(jù)工廠外部條件變化 ,適時(shí)調(diào)整各工藝系統(tǒng)參數(shù) ,最大限度地保持系統(tǒng)“均衡穩(wěn)定”的運(yùn)轉(zhuǎn) ,不斷提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。 具體操作：“抓兩頭 ,保重點(diǎn) ,求穩(wěn)定 ,創(chuàng)全優(yōu)” “抓兩頭” ，就是要重點(diǎn)抓好窯尾預(yù)熱器系統(tǒng)和窯頭熟料燒成兩大環(huán)節(jié) ，前后兼

2、顧、協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn) ； “保重點(diǎn)” ，就是要重點(diǎn)保證系統(tǒng)喂煤、喂料設(shè)備的安全正常運(yùn)行 ，為熟料燒成的“動(dòng)平衡”創(chuàng)造條件 ；,“求穩(wěn)定” ，就是在參數(shù)調(diào)節(jié)過程中 ，適時(shí)適量 ，小調(diào)漸調(diào) ，以及時(shí)的調(diào)整克服大的波動(dòng) ，維持熱工制度的基本穩(wěn)定 ； “創(chuàng)全優(yōu)” ，就是要通過一段時(shí)間的操作 ，認(rèn)真總結(jié) ，結(jié)合現(xiàn)場熱工標(biāo)定等測試工作 ，總結(jié)出適合全廠實(shí)際的系統(tǒng)操作參數(shù) ，即優(yōu)化參數(shù) ，使窯的操作最佳化 ，取得優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗、長期安全穩(wěn)定文明生產(chǎn)的全面優(yōu)良成績。,三、正常操作管理： 煤、風(fēng)、料是影響分解窯系統(tǒng)熱工制度的主要因素，因此，在生產(chǎn)操作（調(diào)節(jié)控制）過程中，確定煤、風(fēng)、料之間的關(guān)系并保持相對(duì)穩(wěn)定，避免大變

3、動(dòng)，從而穩(wěn)定窯速，穩(wěn)定熱工制度，是確保優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的關(guān)鍵。 在生產(chǎn)操作過程中，許多水泥廠總結(jié)出了適合本廠實(shí)際的正常操作管理制度，較為典型的是“三個(gè)固定，四個(gè)穩(wěn)定，處理好五個(gè)關(guān)系”。,三個(gè)固定：固定窯速；固定下料量；固定冷卻機(jī)的料層厚度。 四個(gè)穩(wěn)定：穩(wěn)定窯尾溫度；穩(wěn)定分解爐出口溫度；穩(wěn)定系統(tǒng)排風(fēng)；穩(wěn)定預(yù)熱器出口溫度。 五個(gè)關(guān)系：窯與爐的用風(fēng)關(guān)系；新入生料與回料均勻入窯的關(guān)系；窯與預(yù)熱器、分解爐、冷卻機(jī)的關(guān)系；窯與煤磨的關(guān)系；主機(jī)與各輔機(jī)的關(guān)系。,四、不正常操作要求 在生產(chǎn)過程中，由于設(shè)備故障或操作（調(diào)節(jié)控制）不當(dāng)?shù)仍颍?jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些不正常情況，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，造成質(zhì)量事故甚至設(shè)備的損壞及人員傷

4、亡等重大損失。 生產(chǎn)中出現(xiàn)故障或不正常情況時(shí)，體現(xiàn)在熱工參數(shù)的變化上。因此，在日常生產(chǎn)過程中，要求操作人員必須密切注意生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)的變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并做出正確的判斷，采取相應(yīng)措施，迅速排除故障，恢復(fù)正常生產(chǎn)，確保人身及設(shè)備安全，將損失減小到最低限度，避免造成重大損失。,第二節(jié) 預(yù)分解窯系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制項(xiàng)目 新型干法窯在生產(chǎn)過程中需要控制的參數(shù)非常多，過程控制也比較復(fù)雜。一般進(jìn)行檢測、控制的在6065個(gè)之間，這些參數(shù)包括檢測參數(shù)和調(diào)節(jié)參數(shù)，多數(shù)為檢測參數(shù)。在日常生產(chǎn)過程中，需要重點(diǎn)監(jiān)控并椐此進(jìn)行故障或不正常情況判斷的主要工藝參數(shù)有以下幾類。, 溫度 燒成系統(tǒng)的測溫點(diǎn)非常多，中控顯示操作屏上溫度顯

5、示也非常多，但需要重點(diǎn)監(jiān)控的溫度有： 燒成帶溫度 通常用比色高溫計(jì)進(jìn)行測量。該溫度作為監(jiān)控熟料燒成情況的標(biāo)志之一，由于測量上的困難，往往只能測出燒成物料的溫度，作為綜合判斷的參考。, 窯尾煙室溫度 它連同燒成帶溫度一起表征窯內(nèi)各帶熱力分布狀況，連同最上一級(jí)旋風(fēng)筒出口氣體溫度(或連同分解爐出口氣體溫度)一起表征預(yù)熱器(或含分解爐)系統(tǒng)的熱力分布狀況。同時(shí)，適當(dāng)?shù)母G尾溫度對(duì)于窯系統(tǒng)物料的均勻加熱及防止窯尾煙室、上升煙道及旋風(fēng)筒因超溫而發(fā)生結(jié)皮堵塞也十分重要。一般可根據(jù)需要控制在9001050。, 分解爐或C5筒出口氣體溫度 它表征物料在分解爐內(nèi)預(yù)分解情況，一般控制在850890。保證物料在分解爐內(nèi)

6、預(yù)分解狀況的穩(wěn)定，從而使整個(gè)窯系統(tǒng)熱工制度穩(wěn)定，對(duì)防止結(jié)皮堵塞也十分重要。 C1筒出口氣體溫度 一般控制在320360。超溫時(shí)，應(yīng)檢查生料喂料是否中斷、某級(jí)旋風(fēng)筒或管道是否堵塞、燃料量與風(fēng)量是否超過喂料量的需要等，查明原因后作出適當(dāng)處理。當(dāng)溫度降低時(shí)，則應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)有無漏風(fēng)及其它旋風(fēng)筒溫度狀況酌情處理。, 窯筒體溫度 窯筒體溫度表征了窯內(nèi)窯皮、窯襯的情況，據(jù)此可監(jiān)測窯皮粘掛、脫落、窯襯侵蝕、掉磚及窯內(nèi)結(jié)圈狀況，以便及時(shí)粘補(bǔ)窯皮，延長窯襯使用周期，避免紅窯事故的發(fā)生，提高運(yùn)轉(zhuǎn)率。, 壓力 燒成系統(tǒng)內(nèi)除篦床下為正壓外，其它各處基本為負(fù)壓操作。它反映系統(tǒng)內(nèi)的通風(fēng)情況，而這又與風(fēng)量的大小、均勻與否，物料

7、的多少、穩(wěn)定與否，系統(tǒng)是否結(jié)皮、堵塞等密切相關(guān)。在日常生產(chǎn)中需要密切關(guān)注的壓力有：, 窯頭負(fù)壓 它表征窯內(nèi)通風(fēng)量及冷卻機(jī)與入窯二次風(fēng)之間的平衡。正常生產(chǎn)情況下，一般增加預(yù)熱器主排風(fēng)機(jī)風(fēng)量，窯頭負(fù)壓增加，反之減小。而在預(yù)熱器主排風(fēng)機(jī)排風(fēng)量及其它情況不變時(shí)，增大篦冷機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)量，或者增大篦冷機(jī)鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)口閥門開度，都會(huì)導(dǎo)致窯頭負(fù)壓減小，甚至出現(xiàn)正壓。正常生產(chǎn)過程中，窯頭負(fù)壓一般保持在50100Pa，決不允許窯頭形成正壓，否則窯內(nèi)細(xì)粒熟料飛出，會(huì)使窯頭密封圈磨損，也影響人身安全及環(huán)境衛(wèi)生，對(duì)安裝在窯頭的比色高溫計(jì)及電視攝像頭等儀表的正常工作及安全也很不利。一般采用調(diào)節(jié)篦冷機(jī)剩余空氣排風(fēng)機(jī)風(fēng)量的方法

8、控制窯頭負(fù)壓在規(guī)定的范圍內(nèi)。,C1、C5筒出口負(fù)壓 預(yù)熱器各部位負(fù)壓的測量，是為了監(jiān)視各部分阻力，以判斷生料喂料量是否正常、風(fēng)機(jī)閘門是否開啟、防爆風(fēng)門是否關(guān)閉以及各部分有無漏風(fēng)或者堵塞情況。當(dāng)最上一級(jí)旋風(fēng)筒負(fù)壓升高時(shí)，首先要檢查旋風(fēng)筒是否堵塞。如正常，則結(jié)合氣體分析結(jié)果確定排風(fēng)是否過大。當(dāng)負(fù)壓降低時(shí)，則檢查喂料是否正常、防爆風(fēng)門是否關(guān)閉、各級(jí)旋風(fēng)筒是否漏風(fēng)。如果正常，則結(jié)合氣體分析結(jié)果確定排風(fēng)是否足夠。,由于各級(jí)旋風(fēng)筒之間的負(fù)壓互相聯(lián)系、自然平衡，故一般只要重點(diǎn)監(jiān)測預(yù)熱器最上一級(jí)和最下一級(jí)旋風(fēng)筒的出口負(fù)壓即可了解預(yù)熱器系統(tǒng)的情況。 C4、C5筒錐體下部負(fù)壓 它表征該兩級(jí)旋風(fēng)筒的工作狀態(tài)，當(dāng)該旋

9、風(fēng)筒發(fā)生結(jié)皮堵塞時(shí)，錐體下部負(fù)壓下降。, 篦冷機(jī)一室下壓力 它不僅指示篦冷機(jī)一室篦床阻力，亦指示窯內(nèi)燒成帶溫度變化。當(dāng)燒成帶溫度下降時(shí)，熟料結(jié)粒減小，致使篦冷機(jī)一室料層阻力增大，在一室篦床速度不變時(shí)，一室篦床下壓力必然增高。生產(chǎn)中，常以一室壓力與篦床速度構(gòu)成自動(dòng)調(diào)節(jié)回路，當(dāng)一室壓力增高時(shí)，篦床速度自動(dòng)加快，以改善熟料冷卻狀況。, 氣體成分 一般在窯尾煙室或分解爐出口及預(yù)熱器出口進(jìn)行氣體成分（O2、CO、NOx）檢測。它們表征窯內(nèi)、分解爐或整個(gè)系統(tǒng)的燃料燃燒及通風(fēng)情況。對(duì)窯系統(tǒng)燃料燃燒的要求是：既不能使燃料在空氣不足的情況下燃燒而產(chǎn)生大量CO，又不能有過多的過?？諝舛龃鬅岷?。一般窯尾煙氣中O2

10、含量控制在1.01.5%，分解爐出口煙氣中O2含量控制在3.0%以下。,回轉(zhuǎn)窯中氧化氮(NOx)的生成與N2、O2濃度和燃燒溫度有關(guān)。 在窯系統(tǒng)生產(chǎn)情況及空氣消耗系數(shù)大致固定的情況下，窯尾廢氣中NOx的濃度同燒成帶火焰溫度有密切的關(guān)系，燒成帶溫度高，NOx濃度增加，故以NOx濃度作為燒成帶溫度變化的一種控制標(biāo)志，時(shí)間滯后較小，很有參考價(jià)值。因此，可將此同其它參數(shù)一起，綜合判斷燒成帶情況。,窯系統(tǒng)的通風(fēng)狀況，是通過預(yù)熱器主排風(fēng)機(jī)及安裝在分解爐入口的三次風(fēng)管上的調(diào)節(jié)風(fēng)門閘板進(jìn)行平衡和調(diào)節(jié) 。 預(yù)熱器的主排風(fēng)機(jī)主要是控制全系統(tǒng)的通風(fēng)情況，而分解爐入口的三次風(fēng)管上的風(fēng)門，主要是調(diào)節(jié)窯與分解爐兩者的通風(fēng)

11、比例。 在窯系統(tǒng)安裝有電收塵器時(shí)，對(duì)分解爐或最上一級(jí)出口(或電收塵器入口)氣體中的可燃?xì)怏w(CO和H2)含量必須嚴(yán)加限制。因?yàn)楹窟^高，不僅表明窯系統(tǒng)燃料燃燒不完全，使熱耗增大，更主要的是在電收塵器內(nèi)容易引起燃燒和爆炸。, 窯轉(zhuǎn)動(dòng)力矩（窯電機(jī)電流） 窯電機(jī)的電流和功率消耗不僅提供了煅燒情況，也提供了結(jié)皮狀況。輕微的波動(dòng)表明正常和均勻的結(jié)皮，然而大的波動(dòng)表明了結(jié)皮不平整或單側(cè)有結(jié)皮，記錄帶上的曲線相應(yīng)地變窄或變寬。窯傳動(dòng)電流是窯轉(zhuǎn)速、喂料量、窯皮狀況、窯內(nèi)熱量和物料中液相量及其液相粘度的函數(shù)，它反映了窯的綜合情況，比其它任何參數(shù)代表的意義都多、都大。下面是幾種傳動(dòng)電流變化形態(tài)所代表的窯況：, 電

12、流軌跡平穩(wěn) 窯傳動(dòng)電流很平穩(wěn)、所描繪出的軌跡很平，這表明窯系統(tǒng)很平穩(wěn)、熱工制度很穩(wěn)定。 電流軌跡很細(xì) 窯傳動(dòng)電流所描繪出的軌跡很細(xì)，說明窯內(nèi)窯皮平整或雖不平整但在窯轉(zhuǎn)動(dòng)過程中所施加給窯的扭矩是平衡的。,電流軌跡很粗 窯傳動(dòng)電流描繪出的軌跡很粗，說明窯皮不平整，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，窯皮所產(chǎn)生的扭矩呈周期性變化。,電流軌跡突然升高后逐漸下降 窯傳動(dòng)電流突然升高然后逐漸下降，說明窯內(nèi)有窯皮或窯圈垮落。升高幅度越大，則垮落的窯皮或窯圈越多。,大部分垮落發(fā)生在窯口與燒成帶之間,發(fā)生這種情況時(shí)要根據(jù)曲線上升的幅度馬上降低窯速(如窯傳動(dòng)電流上升20%左右，則窯速要降低30%左右)，同時(shí)適當(dāng)減少喂料量及分解爐燃料，

13、然后再根據(jù)曲線下滑的速率采取進(jìn)一步的措施。這時(shí)冷卻機(jī)也要作增加篦板速度等調(diào)整。在曲線出現(xiàn)轉(zhuǎn)折后再逐步增加窯速、喂料量、分解爐燃料等，使窯轉(zhuǎn)入正常。 如遇這種情況時(shí)處理不當(dāng)，則會(huì)出現(xiàn)物料生燒、冷卻機(jī)過載和溫度過高使篦板受損等不良后果。,電流居高不下 有四種情況可造成這種結(jié)果： 第一，窯內(nèi)過熱、燒成帶長、物料在窯內(nèi)被帶得很高。如是這樣，要減少系統(tǒng)燃料或增加喂料量。 第二，窯長了窯口圈、窯內(nèi)物料填充率高，由此引起物料結(jié)粒不好、從冷卻機(jī)返回窯內(nèi)的粉塵增加。在這種情況下要適當(dāng)減少喂料量并采取措施燒掉前圈。,第三，物料結(jié)粒性能差。由于各種原因熟料粘散，物料由翻滾變?yōu)榛瑒?dòng)，使窯轉(zhuǎn)動(dòng)困難。 第四，窯皮厚、窯皮

14、長。這時(shí)要縮短火焰、壓短燒成帶。, 電流很低 有三種情況可造成這種結(jié)果： 第一，窯內(nèi)欠燒嚴(yán)重，近于跑生料。一般操作發(fā)現(xiàn)傳動(dòng)電流低于正常值且有下降趨勢時(shí)就應(yīng)采取措施防止進(jìn)一步下降。 第二，窯內(nèi)有后結(jié)圈，物料在圈后積聚到一定程度后通過結(jié)圈沖入燒成帶，造成燒成帶短、料急燒，易結(jié)大塊。熟料多黃心，游離鈣也高。出現(xiàn)這種情況時(shí)由于燒成帶細(xì)料少，儀表顯示的燒成溫度一般都很高。遇到這種情況要減料運(yùn)行，把后結(jié)圈處理掉。 第三，窯皮薄、短。這時(shí)要伸長火焰，適當(dāng)延長燒成帶。,電流逐漸增加 這一情況產(chǎn)生的原因有以下三種可能： 其一，窯內(nèi)向溫度高的方向發(fā)展。如原來熟料欠燒，則表示窯正在趨于正常；如原來窯內(nèi)燒成正常，則表

15、明窯內(nèi)正在趨于過熱，應(yīng)采取加料或減少燃料的措施加以調(diào)整。,其二，窯開始長窯口圈，物料填充率在逐步增加，燒成帶的粘散料在增加。 第三，長、厚窯皮正在形成。,電流逐漸降低 這種情況產(chǎn)生原因有二： 其一，窯內(nèi)向溫度變低的方向發(fā)展。加料或減少燃料都可產(chǎn)生這種結(jié)果。 其二，如前所述，窯皮或前圈垮落之后卸料量增加也可出現(xiàn)這種情況。, 電流突然下降 窯傳動(dòng)電流突然下降，出現(xiàn)這種情況也有兩種原因。第一，預(yù)熱器、分解爐系統(tǒng)塌料，大量未經(jīng)預(yù)熱好的物料突然涌入窯內(nèi)造成各帶前移、窯前逼燒，弄不好還會(huì)跑生料。這時(shí)要采取降低窯速、適當(dāng)減少喂料量的措施，逐步恢復(fù)正常。第二，大塊結(jié)皮掉在窯尾斜坡上，阻塞物料，積到一定程度后突然大量入窯，產(chǎn)生與第一種情況同樣的影響。同時(shí)大塊結(jié)皮也阻礙通風(fēng)，燃料燃燒不好，系統(tǒng)溫度低，也會(huì)使窯傳動(dòng)電流低。,窯主電機(jī)流出現(xiàn)周期性變化 出現(xiàn)這種情況的可能原因有以下幾種： 其一，預(yù)熱器上頻繁出現(xiàn)塌料現(xiàn)象，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，熱工制度紊亂，通風(fēng)情況變差，使預(yù)熱器內(nèi)氣料熱交換效率變低，也降低了物料的分解率，窯主電機(jī)電流會(huì)下降,中控為滿足正常生產(chǎn)采取減料或加少量窯煤來平衡窯內(nèi)