【水泥人網】隨著無煙煤在回轉窯，尤其是新型干法窯上成功使用，人們再不為它能否著火，能否燃燼而擔心，越來越多的位于無煙煤產區的水泥廠急于技術改造以圖摒棄昂貴的煙煤。三德水泥公司Φ4m×47m2000t/d生產線是國內第一條全部使用無煙煤的新型干法工藝線，深受國內水泥界的關注。三年來的無煙煤使用過程也是不斷認識、不斷改進、不斷完善的過程，現將經驗與體會介紹給同行，以供參考。??
1對無煙煤特性的整體認識?
本文闡述的無煙煤是指揮發分很低(<5%)，固定碳含量較高(>70%)，灰分不高(15%左右)，因而熱值較高的煤。它有兩大特點:著火溫度高，開始燃燒速度慢；而一旦燃燒后發熱量較大。對這種煤的認識往往會有以下的片面性:??
1)過多的強調和考慮如何處理著火溫度高、不易點燃的難度，如設計中考慮煤粉磨細，提高助燃空氣溫度，確保空氣中的氧氣濃度，延長煤粉在設備中的滯留時間等等。但對熱值較高，一旦著火會造成局部溫度過高的問題考慮不足，如:燒成帶及窯門罩的溫度過高而使該部位設備壽命太短，燒成帶進口耐火磚實際運轉周期才3個月左右，而且火焰集中在燒成帶的幾米范圍內。總之，仿佛只要解決著火和燃燼問題就過了關，忽視了解決局部高溫的重要性。???
2)從煤粉燃燒性能這一角度出發，著火點高、燃燒速度慢就是缺點，熱值高就是優點，這是無可爭議的。但從綜合設計考慮，缺點也有優勢，優點也會成危害。比如:煤不易燃對于儲存煤粉，防止爆炸是極好的一面，電除塵器較安全，可考慮是否還需要按煙煤的通用設計配置一氧化碳報警及二氧化碳的滅火系統；停窯后，煤粉倉可以儲存相當數量的煤粉，而不必擔心其發生自燃，煤磨熱風爐也可能不常用。反之，熱值高本來可降低煤耗和成本，但如處理不當，火焰過于集中，就會造成上面所述的弊病。??
3)在重視燃料的工業分析結果時，也不應忽略其物理性能，比如無煙煤的磨蝕性較高，導致風機風葉以及進口風門磨損很快，幾乎每年要更換一套，這是使用煙煤時少有的情況。再如，現在煤磨電除塵器上的瓷瓶非常易碎，不知是否與無煙煤的性能有關。?
4)人們在評價煤質時，往往看熱值高低，揮發分、灰分含量多少，而不看其均勻程度。豈不知原煤畢竟是天然礦產，不是制造的產品，大多煤礦供應商也不愿搭配開采。因此評定煤的質量好壞，最首要應該是看其穩定程度，穩定的煤才是優質的煤。有時熱值很高或灰分很低，都會使設計和操作難以處理。應該說無煙煤的使用成功使得燃料的選擇性更廣了，但是成分不穩定的煤不能保持工藝穩定。因此設計中是否建煤均化堆場，倒是應該慎之又慎。?
2設計中針對無煙煤特性所采取的對策與效果?
KHD公司根據其在國外其它地區設計無煙煤生產線的經驗，在設計此生產線時，采取一些措施，經實踐檢驗其中有些是成功的，有些則沒有效果，有些雖思路正確，但還存在問題有待改進。?
2.1成功的經驗??
1)煤磨系統設置兩級選粉，根據窯爐的燃燒實際需要，控制不同的細度。分解爐為80μm篩篩余3%以下，窯頭5%以下，這種措施為提高無煙煤的燃燼率創造必要的先決條件。??
2)管道式分解爐，在其頂部設有pyrotop型旋風器，使粗粒煤粉及生料均能分離出來，再循環回主分解爐入口端。該措施延長了生料分解時間及煤粉燃燒時間，為煤粉燃燼及物料分解均給予了充足的可能。??
3)選用熱效率高達76%的空氣梁篦冷機，使入窯的二次風溫及入分解爐的三次風溫分別達到1100℃和920℃左右，為解決無煙煤燃點高的問題創造了極為有利的條件。?
2.2沒有效果的設施??
1)原設計在三次風管前端(窯頭沉降室前)加設一噴油裝置，其目的是在最初投料時提高三次風溫，但實踐證明效果不佳，最后拆除。不如在分解爐入口處加設噴油裝置更有效。??
2)生料入預熱器前，增設了兩路閥，分別去二級和三級出口，其目的是為防止三級出口溫度過高，讓部分生料直接入二級預熱器，但該部分物料預熱時間會縮短，溫度會下降。實際操作也無作用，現已基本不用。??
3)原三次風管末端有電動閥門控制，當分解爐有塌料或熟料粉被拉過來過多時以排料用，但由于電動閥門控制無法與塌料等情況同步，改造為重錘翻板閥后就避免了此處的堵料。?
2.3思路正確但尚須改進完善的地方??
1)窯爐分列，即分解爐為離線式，窯廢氣不進入分解爐，以確保分解爐內的煤粉是用含氧量高的純三次風管來的熱風，也有利于碳酸鹽的分解不受廢氣中CO2分壓高的影響。這是有利于無煙煤燃燼及提高生料分解率的得力措施。但它需要爐系列與窯系列風量控制平衡，尤其是窯系列易結皮的情況下，這種平衡還成為動態的。因此實踐中控制起來非常困難，常常剛點窯時，因窯上升煙道結皮清理得比較干凈，此時窯系統阻力小，風從這里走得多，分解爐系統的風量就小，于是入分解爐的生料不能完全被風托起，因此在三次風管尾部就會被生料堵死，為了不堵，在此處增設了卸灰閥，生料從此處排出；而隨運轉時間的推移，窯煙道的結皮越來越嚴重，阻力變大，因此分解爐風量變大，不但不會再有生料落下排出，而且會將熟料順著三次風管帶到卸灰閥處漏出。這種先跑白料，后跑黑料的循環往復，帶來了如下危害:①剛點窯時，為避免跑生料過多，只好向窯系列多分料，造成窯內負荷過大，常常跑出游離鈣很高的熟料，使熟料質量不穩定；②跑料多，不但污染環境，而且帶走大量熱量，又漏入冷風提高熱耗，也不利于無煙煤在分解爐內的燃燒。除窯尾上升管道結皮影響窯爐風量平衡的因素之外，還有如下情況不能忽略，如:窯、爐兩系列的管徑大小可以在摸準各系統阻力情況下給予合理的修改，只是修改中要防止結皮堵塞的可能；窯內結圈也是增大窯系列阻力的因素，因此避免窯結圈也有利于兩系列的風量平衡(Φ4m窯完全可以避免結圈)；后窯口密封板的損壞，上升煙道人為處理結皮時打開捅灰孔等均可降低窯系列的阻力，同理，三次風管后閘板等處的漏風也會減少爐系列的阻力，這些偶然因素一旦發生，均會影響窯、爐風量平衡。??
2)由四級預熱器至分解爐前增設兩路閥，讓出四級的物料根據情況可向窯尾上升煙道分至一部分，這本是控制窯爐平衡的重要手段，也可根據情況適當降低窯上升煙道的溫度，避免或減少結皮。但由于兩路閥與四級出口之間的管道太短(僅1m左右)，分料的大小不僅受閥門開度的控制，還常受到風量、料量變化影響。操作過程中，縱使兩路閥不動，但通向窯、爐的料流會忽大忽小。因為物料經旋風筒旋流而下，旋下的角度方向是受旋風速度左右的，如管道延長到足以使旋下物料的運動只受管道方向所約束，此問題就會迎刃而解。但原設計者考慮在四級底部增設一導流縮口，以約束經兩路閥時的物料。該方案一直未予實行，估計是擔心此導流縮口高溫變形后，可能使四級預熱器堵塞。??
3)三風道煤管的選用是為了能控制調節火焰形狀、位置，但實際選用的煤管未根據無煙煤的特性，設計口徑過大，為了保持一定的出口風速，一次風量不得不加大，使其占總風量的比例高達16.5%，這對揮發分不足5%的無煙煤而言顯然是過高了，而且結圈也頻繁，也由于口徑過大，內、外風的調節也不敏感，使火焰形狀改變不了短粗的弊病，使燒成帶變短，火焰過分集中，燒成帶局部窯襯很快燒壞，進口磚壽命才3個月左右，窯門罩及窯口鐵磚也都在半年內修補或更換。?