N-MFC型预分解窑系统温度"倒挂"原因

预分解窑系统温度分布合理与否对系统整体热工制度的稳定有着决定性的作用。分布合理能够保证入窑物料合适的分解率和物料适宜的活性,加速窑内物料在烧成带的快速反应,稳定系统的热工制度,提高熟料质量。我公司回转窑规格为!4.3m×64m,预分解系统为日本三菱技术N-MFC分解炉。自2004年5月份点火投料以来,预分解系统温度“倒挂”现象长期存在,一度成为预热器堵塞、分解炉“压床”工艺事故不可忽视的因素。预分解系统工艺布置见图1,工艺条件与相关参数见表1、入窑煤粉分析数据见表2。不同头、尾煤用量及比例对系统温度的分布影响见表3。表2入…     

分解炉温度自动控制系统

在回转窑水泥生产过程中，碳酸盐能否充分分解是制约水泥质量的重要因素，而分解炉的炉温是碳酸盐能否分解充分的关键。以前，分解炉炉温控制是靠人工手动旋钮调整给煤量来实现的，反应速度较慢，使得分解炉内温度过高或过低的持续时间较长，造成预热器受损或碳酸盐分解不充分。为此，山东省煤炭科学研究所和兖州矿业（集团）公司水泥厂开发了适合于煤粉加热的分解炉温度控制系统，该系统具备以下功能.     

窑和分解炉使用不同品质燃煤的探讨

<正>在现有的工艺设计中,分解炉和回转窑一般使用同一种煤,而实际上分解炉可以使用品质较差的煤。回转窑内火焰长度有限,煤粉燃烧时间短,物料煅烧又需要热力集中,因此,对煤粉的热值要求偏高。而在分解炉内煤粉是辉焰燃烧,燃尽率非常高,且物料停留时间较长,只要控制好分解炉出口温度和炉内风量就能达到使用较低品质煤的要求。分解炉与窑的喂煤比例一般在65∶35,若分解炉使用热值较低的劣质煤,则能有效降低生产成本。我公司对此作了尝试,效果     

关于两级分解物料预烧水泥熟料煅烧系统及其工艺的探讨

本文依据新型干法水泥熟料煅烧工艺发展技术路线,提出两级分解物料预烧熟料煅烧工艺技术方案:系统设两级炉,一级分解炉的主要作用是进行碳酸盐分解;二级分解预烧炉的作用主要是提高系统的发热能力,提供一个有利于燃料燃烧、高温、低CO2分压环境,其不仅仅具有碳酸盐快速分解的作用,还具有物料加热预烧功能,保证入窑物料分解率,提高入窑物料温度,使目前本应该在回转窑中进行的部分碳酸盐分解反应、固相反应所需的物料加热等工艺在窑外进行,降低窑的负荷。从初步分析看,本系统能明显提高烧成系统产量、在降低能耗、降低NOX产生和排放以及适当缩短回转窑长度等方面,有一定优势,可以作为现有新型干法水泥生产技术进一步提升的一种技术方案进行研究探讨。     

悬浮态下温度对碳酸钙分解产物特性的影响

  摘 要：实际生产中,人们往往关注生料入窑分解率指标,而很少考虑生料分解后物料的自身特性。利用高温一维炉设备研究了悬浮态下不同温度条件对碳酸盐反应及产物活性的影响。结果表明：相同停留时间下,900 ℃下碳酸钙分解率为26.0%,1 150 ℃下碳酸钙分解率为67.1%;1 150 ℃下碳酸钙分解产物氧化钙累计水化放热是900 ℃的近4倍,水化活性大大增强。原因在于1 150 ℃下分解后的产物结晶细小,孔隙率较高,比表面积较大。因而可利用此特点进一步加快熟料烧成进程。     

在DCS系统中实现分解炉温度与喷煤量自动控制

1 问题及其原因分析 葛洲坝宜城水泥有限公司5 000 t/d新型干法水泥生产线于2009年10月投产.在试生产过程中出现了因分解炉温度波动大(820 ～870℃)而导致热工状况不稳定,及物料分解率波动的情况,影响了整个预热器和窑系统的正常工作.生料的有效分解需要一个相对稳定的温度且不可太高或太低.因温度太高会造成预热器堵塞;太低则导致碳酸盐分解不充分,加大了窑系统的分解任务.因此分解炉的温度控制对整个回转窑运转热工状况的稳定至关重要,降低分解炉温度波动并与喂煤量达到协调控制是生产亟待解决的问题.     

温度和赋存形态对燃煤过程中砷迁移和释放的影响

选取3个煤阶共6个国内典型煤种,利用水平管式炉在不同温度下进行煤的燃烧实验,研究燃煤过程中砷的迁移和释放特性。利用热分析的相关理论和方法,将煤的热重分析手段运用于煤燃烧过程中砷的质量变化,通过对实验结果进行拟合得到砷的失重曲线和失重速率曲线,并采用逐级化学提取的方法对原煤及不同温度下煤灰中砷的赋存形态进行分析。25～1100℃的实验结果表明:随着温度升高,煤中砷的释放比例逐渐增大,1100℃下砷的释放比例变化范围为30%～67%。不同温度区间下砷的失重速率存在差异,800～900℃区间出现显著的砷失重峰,主要原因是以硫化物形式存在的砷在800～900℃区间发生剧烈的分解/氧化分解。此外,相同温度下褐煤的失重比例和失重速率较大,无烟煤的失重比例和失重速率较小,烟煤则介于无烟煤和褐煤之间。温度升高后,煤中的有机物结合态砷向气相迁移,酸溶态砷和残渣态砷共同作用,减少的砷主要进入气相中,还有一部分向可交换态砷迁移。     

模糊控制技术在分解炉温度控制中的应用

<正>1分解炉温度及其控制分解炉是新型干法水泥生产中的一个重要组成部分,主要承担煤粉燃烧、气固换热和碳酸盐分解的任务。入窑生料分解率的稳定性直接影响着水泥熟料的产量和质量,而分解率的稳定性本身又受分解炉温度的控制。根据水泥生产工艺要求,分解炉温度一般控制在850℃到900℃之间。温度过高会使碳酸钙在分解炉内的过度分解产生液相,易造成分解炉及预热器堵塞;温度过低则会使碳酸钙在分解炉内分解不     

分解炉空气分级燃烧及NOx排放特性研究

随着我国经济的飞速发展,作为重要基础材料的水泥产品需求量极大且趋于稳定。水泥生产过程中的NOx排放与燃煤火电厂和汽车尾气产生的NOx排放已成为空气污染的主要来源,而分解炉是降低水泥生产工艺中NOx排放的有效设备。笔者在引入高温烟气的模拟分解炉内进行空气分级燃烧试验,研究配风位置、配风比例以及石灰石/煤比例对分解炉内燃烧和NOx排放特性的影响规律。试验稳定过程中,高温烟气发生装置的给煤量和配风量保持不变。此时,高温烟气发生装置的时间平均温度为911℃,其产生的高温烟气温度稳定在750℃左右,高温烟气中NOx主要以NO和N2O的形式存在,其浓度分别为261.49×10^-6和12.96×10^-6。该股高温烟气将模拟实际回转窑产生的烟气进入分解炉内。在分解炉的上部区域(距离顶部0~2 000 mm区域)的温度为800~1 000℃,与实际分解炉运行温度一致,排放烟气中NOx主要以NO和N2O形式存在。随着中间配风位置的下移,煤粉燃烧放热区域下移,而顶部区域的石灰石吸热量变化较小,则原有热量平衡被打破且原有吸热量高于现有放热量,导致顶部区域内燃烧温度降低。此时,还原气氛中煤粉燃烧和石灰石分解反应时间均变长,导致NOx的还原反应更加充分。但石灰石分解产生的氧化钙(CaO)作为中间产物会促进NO的生成反应,其反应时间增加也促进了NO的生成;另一方面,石灰石作为催化剂参与焦炭和挥发分还原NO的反应过程,分解炉顶部区域的温度下降使得该还原反应变弱。综上,NO的最终排放浓度是以上反应的综合结果。随着配风位置的下移,该变化对NO的生成作用更加明显,故NO的排放浓度逐渐升高。当一级风量与二级风量的配风比例降低时,分解炉上部区域的煤粉燃烧份额减少和石灰石分解量降低,而分解炉下部区域的煤粉燃烧份额增加和未分解的石灰石份额增加,但石灰石的吸热增加量高于燃烧增加份额的放热量,因此分解炉内整体温度均降低。分解炉内NO浓度是由石灰石催化的氧化过程和还原过程综合决定的。一级风量变小时,尾部CO浓度随之增加,烟气中NO浓度呈现降低的趋势。当石灰石/煤比例增加时,分解炉内沿程温度逐渐下降。随着石灰石给粉量增加,分解炉内石灰石受热分解产生的CaO浓度增加,CaO催化NO还原反应更剧烈,从而NO浓度逐渐降低。而石灰石给粉量增加和分解炉温度降低的过程导致尾部的CO浓度升高。     

双氧水对新疆伊犁煤的氧化行为研究

本文采用双氧水（H2O2）作为氧化剂,研究了新疆伊犁煤的氧化特性。通过比较双氧水加入比例和氧化温度,探究新疆伊犁煤表面酸性含氧官能团随氧化剂加入比例的变化规律以及双氧水加入比例对氧化煤抽提率的影响。结果发现：双氧水加入比例越大,温度越高,煤样氧化后失重越大;双氧水氧化增加了煤表面的酸性含氧官能团含量;随着双氧水加入比例增大其氧化煤抽提率有明显的增加。     

蒸汽自调技术在固定层造气中应用

1存在问题 间歇式固定层造气炉人炉蒸汽分解率随造气炉内气化层温度的变化而变化,炉内气化层温度高,蒸汽分解率高,蒸汽的用量大。在制气后期,由于炉温逐渐降低,如果蒸汽流量不变,不仅浪费蒸汽,还会大幅度降低炉温、降低蒸汽分解率并带来一连串的损失。因此,合理调节入炉蒸汽量,稳定炉况,提高蒸汽分解率是亟待解决的问题。     

外循环式分解炉压力损失的冷模试验研究

外循环式分解炉是西安建筑科技大学开发的新型碳酸盐分解反应炉,在工程应用中取得了很好的效果,为进一步优化反应炉的结构,试验测试了分解炉截面风速为5～8 m/s,三次风入口风速为24 m/s、26 m/s和28 m/s,固气比Z=0.5的条件下,外循环式分解炉系统主体段压力损失和粗分离器压力损失.结果表明:系统空载运行时,随分解炉截面风速的增大,分解炉主体段和粗分离器的压力损失增大;分解炉截面风速不变,随三次风入口风速的增大,分解炉主体段压力损失减小.系统投料运行时,随分解炉截面风速的增大,分解炉主体段和粗分离器的压力损失增大;三次风入口风速对其压力损失的影响不大.相比空载运行,投料运行时分解炉主体段压力损失增加约1～1.2倍,粗分离器压力损失增加约10％ ～ 50％.适当降低分解炉截面风速,是降低分解炉压力损失的有效手段.     

实时优化技术在分解炉出口温度控制中的研究与应用

分解炉出口温度是水泥生产中重要的工艺参数之一，直接代表生料分解效果，即入窑生料分解率。分解炉出口温度的高低，代表着入窑分解率的高低。分解率低则窑系统热负荷增加，严重者导致窜生；分解率高则液相提前出现，致使分解炉、旋风筒内容易结皮黏挂，严重者造成系统堵塞。合理控制分解炉出口温度是工艺生产的关键。根据当前实时工况，采用实时优化技术来推荐分解炉出口温度最佳设定值，满足水泥生产的工艺要求，具有重要的意义。     

PID回路实现分解炉出口温度自动控制方法

<正>我公司原分解炉喂煤方式为中控操作员根据分解炉出口温度结合经验判断增、减煤量,由于各人经验、操作水平、责任心的差别,有时会造成尾煤用量超实际所需喂煤量,同时人工加煤波动大会造成分解炉出口温度波动较大,往往会造成尾煤的不完全燃烧,导致整体煤耗升高。自从2013年5月参考集团其他公司做法,将控制方式改为PID控制后,保证了喂煤量和分解炉出口温度的稳定。1 PID自动控制尾煤转子秤喂煤量的思路     

窑尾煤粉喂料波动的原因分析及技改

<正>0概况我公司下属某公司自建厂以来窑尾喂煤一直波动较大,主要表现在窑尾喂煤罗茨风机压力波动较大,从25~28 kPa来回波动,分解炉出口温度也随之波动在860~900℃之间,这导致了入窑物料分解率的波动,影响回转窑的稳定操作。同时由于煤粉波动也造成了分解炉喂煤自动回路无法投入,增加了操作员的劳动强度。我们根据该公司的要求进行了技术支持。该公司的煤粉计量及输送系统设备配置如下:     

窑中物料分解率的测定

窑中物料分解率,常以物料中未被分解的碳酸盐含量作为标志。但是当物料中已经存在了煤、煤灰及氧化钙、镁后,以往所用的酸碱中和法及烧失量法均不再适用,在此情况下,生产上常常采用一种简易但精度和准确度都较差的量气法来作相对观察(即在一封闭的系统中加入酸后使碳酸盐分解,测定其放出的CO_2体积)。这一方法固然简易快速,但误差较大,     

FR5型超短窑的特点及运行管理

晋牌水泥集团有限公司的熟料煅烧系统是引进加拿大富乐-史密斯公司,FULLER—RECIRULA鄄TION—5STAGECYCLON型超短窑。使用旋流式SF型分解炉,窑规格为准3.962m×42.672m,两档支撑,长径比为10.8,日产熟料2000t。1系统特点预热器系统设有物料再循环系统。设计思路是:使物料多次循环通过分解炉,从而增加物料在分解炉内的停留时间,以提高入窑生料的分解率。分解炉的设计容积为485m3(包括上升烟道),是一般分解炉容积的170%,确保入窑生料的分解率达90%以上。窑的长径比缩短以后,物料在回转窑内停留时间相应缩短,从而可控制C2S晶体生…     

1000t/d生产线燃低挥发分煤实践

河南省七里岗水泥厂现有1000t/d和700t/d预分解干法线各一条,年产水泥60万t。1000t/d线为五纸低压损旋风预热器,分解炉为DD炉,规格3812mm,窑规格为准3.2mm×46m。1998年我厂分解炉系统经天津水泥设计研究院技改,增加了一台MFC炉,MFC炉柱体尺寸为3300mm,柱体高10m,鹅颈管为1900mm,总炉容增大一倍,延长了气体、物料停留时间,提高了热交换率,可完全采用当地的低挥发分煤。在生产过程中遇到许多问题并采取了有效的处理方法。1工艺流程新增加的一台MFC炉与原分解炉采用串联方式,原炉做为第二分解炉,延长物料停留时间,工艺流程见图1。它具有…     

解决MFC炉压床和温度倒挂的措施

太原某水泥制造有限公司,自筹资金借助原有1200t/d生产线预热器框架,新建了一条3　200t/d生产线,于2012年竣工并进行试生产。窑尾采用单系列五级旋风预热器和TFD型组合式分解炉（即TD炉和MFC炉组合）。三次风由窑头罩上抽取,通过三次风管送至MFC炉,C4下料管设有分料阀,物料按比例进入TD炉和MFC炉,MFC炉内的物料经TD炉并与TD炉内的物料一起进入C5后入窑。调试期间MFC炉出现压炉和温度倒挂现象,通过采取措施,问题得到解决。     

分解炉物料循环对分解率影响的数学模型

针对循环式分解炉物料循环特征，通过建立系统的物料平衡及物料中ＣａＯ平衡数学关系式，推导出分解炉物料循环率对最终分解率影响的数学模型。通过模型计算进而分析了循环率及预热分离器分离效率对分解率的影响规律。