

随着水泥工业生产技术高速发展,生产工艺技术水平快步提高,生产精细化管理工作不断深入,各企业在理论上都能意识到工艺系统漏风危害性大、反复性强,但在生产过程中却往往忽视漏风的管理,使对漏风的排查治理工作不能持续开展,漏风问题得不到根治。本文就漏风的危害性进行讨论,以提起生产管理人员对漏风的重视。
(1)篦冷机高温段冷却风机管道、充气梁、篦下室壳体、篦室隔墙板、弧形阀、人孔门、观察窗、密封箱等部位的漏风,不同程度地导致冷却风量外漏或窜风,篦冷机高温段冷却风量不足或不均匀、熟料冷却、热交换不充分,二次风温低、急冷效果差、影响孰料煅烧及质量。
(2)篦冷机上壳体、人孔门、窑门罩壳体、窑门、燃烧器、观察孔、窑头密封等处开裂或密封不严,会导致外部冷风入窑、燃烧器火焰变化、入窑二次风量减少,最终影响窑头煤粉燃烧,产生一系列不良工艺状况,影响熟料产质量。
(3)窑尾密封、烟室壳体、烟室人孔门、烟室捅料孔等部位漏风对熟料煅烧影响巨大,会直接造成窑内通风变差、入分解炉风温低,由于通风不足造成煤粉燃烧差、烧成温度低、还原气氛、煅烧不充分等诸多严重后果;同时会使烟室各部位结皮严重,进一步恶化通风状况,严重制约熟料产质量。
(4)三次风管壳体、膨胀节、闸阀、人孔门等部位的漏风,主要危害为降低入炉三次风量和温度,致使预燃炉或分解炉内煤粉燃烧速度降低、煤粉用量大、燃烧不充分,易造成分解炉、烟室、五级筒、下料管等处结皮,恶化预热器系统通风效果,影响熟料产质量并带来预热器系统堵塞的风险。
(5)预热器各级旋风筒壳体、换热管道、捅料孔、翻板阀、人孔门、浇筑孔、测量孔等部位漏入的冷风过大会不同程度地改变物料在预热器内的运动轨迹,降低物料运动速度或方向,致使物料堆积或塌落,造成的危害有换热效果差、结皮、结块、塌料、堵塞等,同时会降低预热器系统及回转窑系统通风量,影响熟料生产。
(6)预热器翻板阀损坏或阀壳体浇注料脱落导致的内漏风,是下方的热风通过下料管逆着物料运动方向,穿过锁风不严的翻板阀进入上方旋风筒,它虽不会增加系统通风量,但漏风量过大时会造成一定程度的通风紊乱,降低旋风筒的分离效率和换热效率。
2 漏风对余热发电量的影响
(1)篦冷机中温段和低温段上壳体、顶盖浇筑孔、人孔门、破碎机壳体、下料溜槽、入沉降室管道、阀门、沉降室壳体等部位漏风,均会导致入沉降室风温降低。
(2)篦冷机入窑头袋收尘管道阀门漏风,会导致部分篦冷机热风不经过沉降室直接进入袋收尘,造成部分热风浪费,降低余热发电量。
(3)预热器从分解炉向上直至SP锅炉这段工艺线路中出现的旋风筒壳体、换热管道、捅料孔、翻板阀、人孔门、浇筑孔、测量孔、阀门、通风管道、膨胀节等部位漏入的冷风均会降低入SP炉风温。
(4)同时沉降室壳体、振打装置、灰斗的外漏风也会逐步降低入炉风温,影响余热发电量。
3 漏风对生产能耗的影响
2022年11月1日GB 16780-2021《水泥单位产品能源消耗限额》正式实施,大多数企业实际能耗水平达到于2级与3级标准之间,甚至是堪堪达到3级标准。为进一步降低能耗水平,大多数企业往往通过设备改造的途径,比如大型风机节能改造、预热器降阻、分解炉扩容、烟室更换、三次风管更换、窑转速提升、新型篦冷机更换、生料磨改辊压机、煤磨提产改造等方式,这些改造方案大多是从提高设备性能着手,投资大、周期长,不能快速实现节能降耗的目的。而忽略了一个关键性问题——漏风治理,漏风是影响水泥熟料产质量和能源消耗的重要因素, 也是容易治理,投资小,见效快的途径。
(1)漏风对电耗的影响
窑头袋收尘器顶盖、壳体、卸灰装置、输送装置、通风管道、法兰等处的外漏风会造成系统通风量小;雨天会造成袋收尘进水,糊袋现象,压差升高,被迫提高窑头排风机风量,增加电耗。
篦冷机高温段冷却风机管道、充气梁、篦下室壳体、篦室隔墙板、弧形阀、人孔门、观察窗、密封箱等部位的漏风造成高温段熟料冷却风量不足,只能通过提高各冷却风机风量来弥补,从而增加电耗。
预热器系统各部位的漏风会导致熟料煅烧系统通风不足,需要提高高温风机风量来保证熟料生产,使电耗增加。
生料系统、SCR系统、废气处理系统各部位的漏风会导致生料磨用风量不足,需提高循环风机和废气排风机风量来保证生产,使电耗增加。
(2)漏风对煤耗的影响
本文第一节提到的影响熟料产质量的漏风中,熟料冷却效果差、二次风温低、煤粉燃烧状况差、生料换热效果差、通风不足等一系列不良后果是造成煤耗高居不下的一个主要因素。
4 漏风对安全环保的影响
(1)本文所述的所有外漏风点,当生产系统风量控制不当或有突发状况时,外漏风处就会出现冒正压现象,形成环保事故;高温气体和高温物料的突然喷出直接威胁员工人身安全。
(2)除温度原因外,预热器系统的漏风是造成预热器塌料、堵塞的主要原因。预热器旋风筒、下料管等部位的漏风过大易引起旋风筒内气流紊乱,某些部位会产生积料或悬浮料,当达到一定条件就形成塌料,塌料量大时直接威胁整个熟料生产线的设备及人员安全,同时产生环保问题;窑尾、烟室、三次风等部位的漏风直接影响煤粉燃烧状况,易造成煤粉燃烧速度慢、不充分, 造成五级筒、分解炉、烟室结皮严重,结皮脱落是预热器堵塞的一个主要因素,预热器清堵是水泥生产过程中的高危作业。
(3)当袋式收尘器存在较多漏风,在下雨天,因负压作用雨水进入袋收尘器,造成糊袋,压差升高;雨水多时会形成湿灰难以排出,易造成灰斗、卸灰阀、输送设备溜槽等部位堵塞;处理不及时会导致停产。清堵过程危险系数高,且只能外排湿灰,必须采取多项环保措施。
(4)篦冷机冷却系统漏风,会造成熟料冷却效果差,不仅会影响熟料煅烧、余热发电,还会造成出篦冷机熟料温度高,威胁熟料输送系统设备的安全,同时对下游水泥粉磨造成影响。
(5)由于漏风量大造成的系统风量偏大,不仅会增加生产电耗,同时也提高了、废气含氧量。提高会造成污染物排放量增加,环保压力大;废气含氧量高会使氮氧化物折算值升高,为达到环保要求只能增加氨水使用量,氨逃逸值升高。
5 结束语
漏风对于水泥生产危害很大,且不能完全避免,日常磨损、检修等均会不同程度的造成漏风,所以漏风排查治理就将成为一个长期的工作。在水泥生产企业中,漏风排查治理是工艺管理的一项基础工作,也是工艺管理的一项重要工作,各企业都应持续加强工艺系统漏风排查治理,让漏风排查治理成为常态化、系统化、制度化的专业管理项目。

主办单位:中国水泥协会-科技发展部
支持单位:《中国水泥》杂志社
论文原载:《中国水泥》杂志2023年第5期



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