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1原燃材料的成分
新型干法水泥熟料煅烧需要的原燃材料石灰质(石灰石)、硅质(砂岩、煤矸石)、铁质(铅锌渣)原料及原煤中都含有或多或少的硫成分,煅烧过程中产生的SO2是大气主要污染物因素之一。所以,在熟料煅烧过程中,控制SO2排放量是一项重要工作。我公司原燃材料的化学分析见表1和表2。
2煅烧操作过程中风、煤、料、窑速和温度的匹配
1)窑头和分解炉用煤量取决于生料喂料量,系统风量取决于用煤量,窑速与喂料量同步,更取决于窑内物料的煅烧状况。所以,风、煤、料和窑速既相互关联,又相互制约。对于一定的喂料量,头、尾煤少了,物料预烧不好,烧成带温度提不起来,容易跑生料;煤多了,系统温度太高,物料易被过烧,窑内容易产生结圈、结蛋,预热器系统容易形成结皮和堵塞,煤粉不完全燃烧产生SO2;风少了,煤粉燃烧不完全,系统温度低,在这种情况下再多加煤,温度还是提不起来,CO含量增加,产生大量的SO2。在风、煤、料一定的情况下,窑速太快生料黑影就逼近窑头,易跑生料;窑速太慢,则窑内料层厚,生料预烧不好,窑内通风不好,容易产生短火急烧形成黄心熟料,熟料f-CaO含量高。为此,风、煤、料和窑速的合理匹配是稳定烧成系统热工制度、提高窑的快转率和系统的运转率以及窑产量高、熟料质量好、煤耗低的关键所在。
2)系统塌料引起的SO2超标。预热器系统塌料,系统风断路,造成煤在缺氧的情况下,燃烧慢或者不燃烧,SO2瞬间浓度高达1000mg/Nm3,这时需要快速将喂料量减到80%,拉风量不减,篦冷机(第三代)1、2段各推快1~2次/min,让煤粉尽快充分燃烧,SO2会在10min内降至100mg/Nm3左右。需要注意在SO2降低的同时,NOx会提高,需提前增加氨水喷入量,避免NOx超标。
3)原煤发热量比日常低或为提高温度而多加煤(分解炉加煤温度也不升高),原煤发热量比日常偏低时,因为拉风量、喂料量正常的情况下,煤粉燃烧不好,会出现分解炉喂煤越多,出口温度越低的现象,这时减煤分解炉出口温度反而会升高,就说明分解炉煤加多了,相对SO2会升高,NOx会偏低。遇到这种情况就需要减产煅烧,减产不减风,相对拉风偏大,SO2排放量会逐渐降低。
4)煤秤下煤不稳,会出现煤粉燃烧一股一股的现象,拉风量和喂料量是稳定的,煤粉的燃烧同样会出现有时偏多的现象,SO2高低波动,甚至出现超标的现象。
5)分解炉出口温度控制偏低(860℃以下),煤粉因燃烧不完全,同样会出现SO2翻倍偏高的现象。这时也需要降低喂料量至80%,待分解炉出口温度升至880℃以上,稳定煤粉燃烧所需的温度后方可恢复投料量。所以,要把分解炉出口温度控制在880~890℃,特别是煤质波动时要稳定分解炉出口温度,一般煅烧过程中SO2波动都是煤粉没有燃烧完全所致。
3硫碱比失调的影响
水泥熟料硫碱比的正常范围在0.8~0.9,如果硫碱比小于1,则碱含量高,挥发性化合物在回转窑和预热器之间会不断地循环富集,影响窑的煅烧,降低熟料质量;如果硫碱比大于1,则硫含量较高,过多的氯离子和硫酸根离子会与钙反应生成氯化钙和硫酸钙等物质,使熟料的钙含量减少,不但降低熟料硅酸盐矿物成分,降低熟料强度,还会增加SO2的排放量,SO2会提高10~20mg/Nm3。
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