对生产中控制煤粉水分含量的看法

对生产中控制煤粉水分含量的看法内容摘要：

杠渗ｃ纠们ｆ ２０１０．Ｎｏ．５ —１７一 “ｒ：慧艘嬲鼎蝴嘲酾嘲黼嘲啊翻啊■—■——■■■■■——————■■——■—■————■—————■—————●■■●————■——■———●—●—一 对生产中控制煤粉水分含量的看法 谢克平 （Ｌｖ技术工程（天津）有限公司，天津３００４００） 中图分类号：ＴＱｌ７２．６２５．４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００２－９８７７（２０１０）０５－００１７－０２ 《水泥））２００９年１１期《提高煤磨出口温度对煤磨 水分要消耗的热大约为３７６ｋｊ（１０ｃｃ水升高到１０００Ｃ 和煅烧系统的影响》【ｌ】一文，作者介绍了其所在企业大 水所用热）＋２２５３ｋＪ（１００℃水的汽化热）＋２５０８ｋＪ（蒸汽 胆细致的尝试，用事实验证了入窑煤粉所含水分的控 比热取２．０９Ｌｌ／（ｋｇ・℃），按升高ｌ ２００％计算）＝５ １３７ｋＪ。 制对企业效益的重要性。联系到我国当前不少新型干 法生产线的习惯做法，该企业的实践确实有着重要的 则１．５ｋｇ的水分使吨熟料热耗增加了５１３７ｘ１．５＝ ７ ７０６Ｈ，每吨熟料为此多消耗实物煤７ ７０６／２２ ９９０＝ 启迪和示范作用。 ０．３３５ｋｇ。如果煤粉中含水量增加３％时，吨熟料实物 １ 当前控制煤粉水分存在的问题 煤耗增加０．３３５ｘ３＝１．００５ｋｇ，增加比例为１．００５１１５０＝ 如果调查国内新型干法线生产熟料所用煤粉的 ０．６７％。按热值为２２９９０ｋＪ／ｋｇ的煤售价为５００元／ｔ计 水分含量在１．５％以上，毫不夸张地说，至少会有１／３ 算，它将使熟料成本增加０．５０元／ｔ。全年生产１００万ｔ 以上；有的煤粉含水量高达４％，甚至更高。究其原因， 熟料，就是５０万元的损失。如果再考虑这些水分严重 这些企业的生产管理者会抱怨进厂原煤含水太多，而 影响煤粉燃烧速度，从而改变火焰形状和窑内温度分 且是内水，难以烘干；有的企业甚至将煤粉水分的测 布，降低熟料产质量，则损失更大。由此看出，通过放 试报告内容只限定为外水，否则含水量高得吓人；更 宽对煤粉水分控制而求安全的做法不仅不应提倡，而 有不少管理者担心压低煤粉水分，会导致煤磨出口废 且应当尽快改变。 气温度过高，容易造成煤磨系统发生爆炸或着火等严 安全生产固然重要，问题是如何不付出这种代 重事故，因此控制入磨温度在３００屯以内，出磨废气 价，却能做到安全生产。 温度在７０℃以下。确实也有些企业正是在发生了这 ２煤粉磨细不能缓解水分对燃烧的不利影响 类事故之后，有意降低入煤磨的热风温度，以图安全。 有些管理者认为，既然煤粉的水分烘干不容易， 煤的内在水分指吸附或凝聚在煤颗粒内部毛细 又易产生危险，不如将煤粉细度压低，控制烟煤的 孔（＜ｏ．１Ｉｘｍ）中的水分。在实际测定中指煤样达到空 ８０１ｚｍ筛余在５％以下，以补偿水分过多对燃烧速度 气干燥状态时保留下来的那部分水分。内在水分多少 产生的不利影响。但是，这样不仅要降低煤磨产量、增 与煤的内表面积有关，内表面积愈大，内在水分愈高。 加电耗，而且对煤粉的助燃无济于事。因为煤粉中的 不同变质程度煤的内表面积不同，变质程度愈浅，内 挥发分只要有明火，即便是在室温，也可迅速燃烧，其 表面积愈大，其内在水分也愈高。的确，内在水在常温 燃烧快慢并不取决于煤粉细度。煤粉变细只是增加煤 下不能失去，但加热到一定温度就能逸出，不论是多 粉中固定碳与空气接触的面积与机会，并利用煤粉中 大的内水与外水，只要在检验时按规定时间加热 的挥发分与空气中的氧燃烧形成的热，进一步为固定 到１１０℃（按ＧＢ２１２—９ｌ规定，当水分大于２％时，还 碳燃烧创造条件。由于固定碳的燃烧温度要远高 应进行检查性干燥，说明此时检验出的水分含量还可 于１０００Ｃ，因此，水先于固定碳受热蒸发。极少量的水 能更多），其不像结晶水那样难以烘干，也就是说，这 分遇到炽热的空气后，会发生水煤气反应，即产生氢 些水分可以在生产煤粉中烘干出来。 气和～氧化碳，它们极易燃烧，所放出的热远犬子反 为说明煤粉水分高的严重性，不妨算一笔账：以 应所吸收的热。但当煤粉中的水分含量较高时，由于 自然环境温度的液态水（１０℃）入窑后，先被加热 温度降低则不会发生水煤气反应，且变成的水蒸气阻 到１０００Ｃ，再成为１００℃的蒸汽，然后升至ｌ ０００℃以上 止了固定碳与氧的接触。此时，磨细的煤粉只能使水 的过热蒸汽，每一步都要消耗大量的热。粗算一下，如 分更易受热而蒸发，固定碳的燃烧反而变得更加困 果熟料的实物煤耗是１５０ｋ∥ｔ（热值按２２９９０ｌ【Ｊ瓜ｇ计 难，使煤粉的燃烧速度大大减慢。也就是说，水分含量 算），煤粉中含有１％的水分，即进窑水分是１．５ｋｇ，ｌｋｇ 较高的煤粉磨细，不但不可能发挥有利于固定碳燃烧 万方数据 一１８一 ．和渗洲ｆ 的积极效果，相反，却起了反作用。这也从另一个角度 说明，煤粉的细度指标应当取决于煤粉中挥发分含量 ２０１０．Ｎｏ．５ 文献【ｌ】介绍的方法，说明只要做好防止煤粉燃爆 的措施，燃爆是完全可以避免的。 的大小，即煤中挥发分含量较高，煤粉细度可以而且 首先，应该明确煤粉燃爆的发生必须同时具备三 应当适度放粗，因为此时挥发分燃烧后的热量大，有 个条件：有足够的氧气、温度以及有明火存在，三者缺 利于固定碳尽快燃烧。 一不可。很多企业只重视第二个条件，将烘干用气体 还需要强调，过细煤粉在系统中任何位置发生滞 温度控制很低。其实，在满足工艺要求的条件下，尽量 留，对煤磨安全生产带来的危险性更大，且丝毫不亚 减少用风，不仅节能，而且也符合减小氧气的防燃爆 于温度的影响。 措施，但更重要的是不要让系统有明火出现。 所以，煤粉中大于１％的水分在窑内会干扰煤粉 的燃烧，而且不能采用煤粉磨细的方法克服，唯一正 ３）加强管理 严格管理原煤堆场，不准有任何垃圾，包括烟头、 确的途径是降低煤粉中多余的水分。 纸屑等低燃点物质混入；堆场应该有一定的储量，以 ３降低煤粉水分含量的方法 保证使用原煤的质量能合理搭配；如需要储量较高 ３．１不同生产工艺控制煤粉水分的难度 时，更要有严防自燃的措施，表面应该用胶泥封死，不 １）磨机类型 要进空气。 风扫式球磨所用风量较低，如果热风是来自窑系 煤粉仓内壁要光滑，避免有煤粉黏挂。目前下锥 统废气，比用热风炉专供热风更为安全。风扫式球磨 部一般已按煤粉秤制造商要求用镜面不锈钢做衬板， 的烘干能力相对于立磨要小得多，理应有较高的废气 但上部以及与之相连的圆筒下部，最好也用不锈钢做 温度。但是，现在的事实是很多企业不敢提高其热风 衬板。使用烟煤时，停窑前需将煤粉仓用空，如果紧急 使用温度。立磨与球磨机相比，所用空气较多，烘干能 临时停窑，仓内仍存有煤粉时，应当用ＣＯ：气瓶，自上 力较强，此时控制热风温度可以偏低。 而下向仓内喷入ＣＯ：气体；仓内煤粉中部应有测温元 ２）废气来源 件并设置下限报警温度。 设计煤磨烘干热风来源时，从减少入磨废气中氧 煤磨系统包括除尘器集灰斗壁及进出口管道，都 含量的角度考虑，有人认为利用氧含量较低的窑尾废 不能有煤粉存留的死角，易黏挂煤粉的仓侧面可装电 气，比利用篦冷机废气更为安全。但是，无论何种工 磁振动器，有些死角在焊上扒钉后用浇注料抹平。为 艺，都要重视废气中的粉尘及含量，如果生料粉或熟 此，调试前可喂入生料粉试车，在排风机停后检查系 料粉进入煤磨，使煤粉中的灰分含量明显增加，同样 统内不得有料粉存在。 对燃烧十分不利。相对篦冷机中的熟料粉尘而言，窑 必须设置测试、报警及安全系统：电除尘器设有 尾废气中的生料粉尘除尘要困难得多。因此，目前设 废气ＣＯ、Ｏ：含量分析仪，煤粉仓设有温度监测及ＣＯ 计中应用篦冷机废气者更多。 分析仪，以便向操作人员提供最有效的信息；设置防 ３．２降低煤粉水分含量的具体做法 爆阀及ＣＯ：自动灭火装置等安全保障设施，一旦发生 １）改善磨机系统内的热交换能力 燃爆现象时，能将影响降到最低。 对于用篦冷机废气及独设热风炉的系统，提高烘 ３．３进厂原煤质量的控制与搭配均匀 干温度并不困难，但必须加大磨机内原煤与热空气的 原煤供应紧张或资金缺乏时，如果进厂原煤质量 热交换能力，否则，煤磨的废气出口温度以及煤粉入 不稳，含水量忽高忽低，进入磨机的废气温度就要随 仓的储存温度都要相应提高１０。Ｃ左右，而煤粉水分 之调整，但每次的调整可能不够及时准确，会为煤粉 并未降低多少。 的燃爆埋下隐患。因此，在购置原煤时不能只为节约 球磨机应带有烘干仓，并在设计选型阶段，根据 采购资金而不管质量的波动和生产成本的增加。 原煤水分含量确定烘干仓的长度，其中的扬料板要有 总之，只要认真采取措施，凡是因为煤粉含水量 合理角度与结构，为热风与原煤充分热交换创造条 高而导致熟料热耗提高的重大影响因素，完全可以解 件。 决和排除，企业效益必将会有较大幅度的提高。 对于立磨，则应注意不要在排渣口漏入冷风，因 其不利于热风在磨内的均匀分布。如果不漏风会有煤 粒落在此处的话，则是喷口环风速在此处不足的反 映，可以通过调整喷口环来防止这种现象的出现。 ２）提高烘干用废气的温度 万方数据 参考文献： 【ｌＪ杨赞标，钟文彪．提高煤磨出口温度对煤磨和煅烧系统的影响叨． 水泥。２００９（１ １）：３５－３６． （编辑顾志玲）