煤在新型干法水泥生产中兼具燃料与原料的作用。作为燃料,煤为分解炉内碳酸盐分解和回转窑内熟料烧成提供热源;作为原料,煤灰沉落、混合在生料中成为熟料一部分。
煤粉燃烧技术发展迅猛,常规燃烧问题已经解决,煤的发热量及燃烧特性、硫含量、水分、灰分挥发分等对新型干法水泥生产的影响做一些简要分析。 一、煤的发热量及燃烧特性 新型干法窑结皮堵塞现象影响了不少水泥厂的运转率,一个重要原因是煤炭燃烧特性与分解炉不匹配。 煤炭燃烧特性就是煤炭的燃烧速度,常用着火指数和燃烬指数衡量,着火快、燃烬率高的煤炭能在分解炉中及时燃烧xx,避免未燃烬的煤粉在预热器系统中继续燃烧造成结皮堵塞;燃烧特性合理的煤粉,还有利于在窑头产生合理的火焰温度和形状,避免熟料烧成不良或结圈发生。 水泥厂普遍根据煤炭挥发分(Vad)判断煤炭燃烧特性,但水泥厂常常发现,挥发分相同的煤炭实际燃烧特性差别很大;同一煤炭,不同细度,其燃烧特性差别也很大。根据燃烧学理论,挥发分只是影响燃烧特性的众多因素中的一个,单控制挥发分是不能保证燃烧特性稳定的,而只有保证煤粉燃烧特性的稳定,才能保证煤粉在新型干法回转窑中燃烧的稳定。实践证明,当煤炭发热量低、挥发分低、灰分高、水分大、煤粉粗时都会造成煤粉燃烧速度慢,热力不集中,火焰拉长,熟料烧成不佳,因此燃烧速度特性的科学评价是非常有实践意义的。 另外,煤炭均以发热量计价,但水泥行业普遍习惯用工业分析结果计算发热量,该方法是80年代国家煤炭科学研究总院北京煤炭化学研究所针对不具备热量仪条件的小厂矿企业研究的经验公式,与国家标准要求的氧弹法测定的发热量有误差,高的可达500×4.18KJ/Kg,在热量仪普及的今天已经落后。而CT7000型多功能热量仪的热量测定功能解决了这一问题。 在自动化方面,CT7000型多功能热量仪吸收了国内外{zxj}煤炭热量仪的优点,实现了不调水温、不称水重,并融合{zx1}的电子技术,自动化程度达到国际先进水平。仪器具有操作方便、容错性强、故障率低的特点,并备有联网接口,方便了水泥厂选择最适合的煤炭。 二、硫在新型干法水泥生产中的作用 煤中硫含量的波动对新型干法水泥生产影响很大。作为原料,煤灰是熟料的一部分,煤中硫直接影响生料易烧性和熟料强度。 参考国外经验,对挥发性组分的控制范围为:
对于入厂煤,煤炭以发热量计价,水分高低直接影响发热量值高低,如果不能及时、准确检测煤炭的全水分和空气干燥基水分,就会给煤炭计价工作带来混乱。 水泥厂普遍习惯用烘箱进行水分测定,但这种传统方法耗时太长,很难适应现代煤质分析控制的速度。而微波水分仪就是传统水分测定的替代方法。 CTD100型微波水分快速测定仪是吸收煤炭行业普遍使用的微波水分法,根据煤种的不同,水分测定只需10-20分钟;还采用微波、光波组合的加热方式,样品受热更均匀,结果十分稳定;根据不同煤炭干燥特点设计了不同程序,解决了无烟煤炸瓶难题,适合于新型干法水泥厂出磨煤粉水分的控制和入厂煤炭水分检验。 四、煤炭灰分挥发分对新型干法生产的影响 水泥厂常用马弗炉、高温炉进行煤炭挥发份、灰份测定,化学分析熔样,SiO2、SO3灼烧,烧失量测定,由于高温炉采用硅炭棒加热,在高温下硅炭棒中的炭会造成局部还原气氛,这会影响测定结果的准确性。因此必须使用马弗炉测定煤炭灰分挥发分。 煤炭挥发分测定过程实际上就是煤炭热解过程,由于煤炭在不同温度下热解产率是不同的,所以煤炭挥发份测定对升温制度要求严格,稍一疏忽,结果就不准或要作废。所以水泥厂普遍使用的老式马福炉温控器已经不能满足水泥厂煤炭灰分挥发分测定的需要。 |