新型干法预分解窑生产中重点监控的主要工艺参数

预分解窑生产中重点监控的主要工艺参数一、烧成带物料温度二、氧化氮（Nox）浓度三、窑转动力矩四、窑尾气体温度五、分解炉或最低一级旋风筒出口气体温度六、最上一级旋风筒出口气体温度七、窑尾、分解炉出口或预热器出口气体成分八、最上一级及最低一级旋风筒出口负压九、最下一、二旋风筒锥体下部负压十、预热器主排风机出口管道负压十一、电收尘器入口气体温度十二、窑速及生料喂料量十三、窑头负压十四、篦冷机一室下压力预分解窑工艺控制的自动调节回路1、窑头负压∽篦冷机余风排风机风门开度；2、篦冷机一室下压力∽篦床速度3、分解炉加煤量∽最下一级旋风筒(或分解炉)出口温度4、增湿xxxx压力∽增湿xx出口阀门开度5、增湿塔出口气温∽增湿塔水泵回水阀门开度6、窑尾主排风机风门开度∽最上一级旋风筒出口气体O2含量及压力;7、电收尘器进口风压∽电收尘器出口风机风门开度；8、喂料称测重负荷传感器∽喂料仓自动调节计量阀门开度9、生料计量标准仓重量∽均化库出口阀门开度10、其他可根据需要设置;预分解窑系统的调节控制原则从悬浮预热器窑到预分解窑生产的客观规律可以看出,均衡稳定运转是悬浮预热器窑及预分解窑生产状态良好的重要标志。

运转不能均衡稳定,调节控制变化频繁,甚至出现恶性“周期循环”，则是窑系统生产效率低、工艺和操作混乱的明显迹象。

因此，调节控制的目的就在于使窑系统保持最佳的热工制度，实现持续均衡稳定地运转。

对水泥窑的调节控制，概括地说，往往有两种不同的方法。

第一种，将烧成带温度作为调节控制的主要依据。

通过风、煤（或其他燃料）料以及窑速等调节，来达到保证烧成温度正常的目的。

这是一种不完备的调节方法。

其缺点在于调节控制只注意烧成带温度，而忽视了预烧带的状况，忽视了全窑系统的热力平衡分布，容易导致恶性“周期循环”。

第二种，对全窑系统“前后兼顾”，从热力平衡分布规律出发，综合平衡，力求稳定各项技术参数，做到均衡稳定地运转。

例如，当烧成带温度降低，需要增加燃料喂入量时，同时要考虑燃料能否完全燃烧，以及对窑系统各部位热力平衡影响等。

在现代化水泥企业中，窑7系统一般是在中央控制室集中控制、自动调节，并且同生料磨系统联合操作。

窑系统各部位装有各种测量、指示、记录、自控仪器仪表，自动调节回路，有的则是用电子计算机监控。

指示和可调的工艺参数有几十项，从各个工艺参数的个别角度观察，这个工艺参数是独立存在的，各有作用，但是从窑系统整体观察，各个参数又是按热工制度要求，按比例平衡分布，互相联系，互为因果。

因此，实际生产中，只要根据工艺规律要求，抓住关键，监控若干主要参数，便可控制生产，满足要求。

就是采用计算机对窑系统自动控制，其输入的应用程序设计，也是按此指导思想进行。

控制方式及内容一、控制方式全厂采用计算机集散控制系统，即分散控制集中管理，该控制方式是集集中控制与分散控制的各自优点，即系统功能分散设备分散，又有具有高度的灵活性、易扩性，并可实现全厂计算机管理。

二、控制内容1原料破碎及输送系统2石灰石预均化系统3粘土破碎及烘干系统4中央监控系统5生料成分配料控制系统6磨机负荷最佳控制系统7生料均化库下料控制8窑尾生料定量喂料自动控制系统9窑尾计量仓稳定料量自动控制系统10分解炉喂煤量的计量与自动调节11回转窑的转速12窑尾排风机出口压力自动调节13窑头罩负压自动调节14篦冷机一、二室风量自动调节15篦冷机料层厚度自动调节16增湿塔出口温度控制17预热器自动吹扫装置18红外胴体扫描测温装置三、控制目标1达到根据工况运行分析和热工测试核定的小时产量；○2稳定的f-Cao波动范围（在允许的范围之内）○；3烧成带筒体表面温度在控制范围之内；○4燃料利用合理，无浪费现象；○5改善熟料的水化活性和易磨性；○6实现均衡、稳定地运行；○四、实现优化控制的条件1）通过调试和试生产全系统已能较长期的连续安全运转；2）各种检测仪表、阀门和计量设备已满足最低配备要求，运行可靠，精度在要求范围之内；3）各控制设备，调整方便、灵活、准确、可靠4）喂煤、喂料设备达到要求的计量精度和控制精度；5）系统的密闭、锁风达到标准要求；6）生料成分合理，其标准偏差在要求范围之内；7）煤粉的细度、灰份、热值及其波动范围满足工艺要求；8）管理人员、操作人员已经过严格的培训和考核；9）工艺系统经调试后已排除了设计错误，改进了不合理的地方，基本摸清了本窑的工艺特性；10)点火投料已满4小时，通风下料已达目标值，个部工艺参数均在正常范围之内；五、控制框架（1）管理控制级下列参数的控制范围由工艺技术人员经运行工况分析和热工测试工艺核算后确定，输入计算机，并根据运行实践优化。

1系统通风量；○2正常及几个特殊情况下的喂料量；○3窑煤+炉煤总量上限；○4分解炉出口温度；○5烧成带筒体表面温度上限，及高于某温度段的长度；○6窑尾与分解炉出口过剩空气系数的比值；○（2）执行控制级系统内主要常规控制回路设置如下：A 预热分解区1窑尾主风机风量；○2窑喂料量；○3分解炉出口温度；○4三次风阀位；○B 煅烧区1窑转速；○2窑喂煤量；○3喷嘴的内流风量和外流风量；○C 冷却区1冷却风量；○2篦床下压力（或篦床速度）○3窑头负压；○（3）智能控制级这是优化控制系统最关键的一级，该级上有控制管理级，给出几个最重要参数的控制范围，下有控制执行级执行该控制级发出的操作命令。

该控制级的主要任务如下：1接受仪表及人工输入的所有信息，监倥系统工况，经分析判断，向下一级发出控制命令（在控制管理级规定的波动范围内，改变常规控制回路的设定值）或发出报警信号；2依据采取主动控制行动的原则，针对某些参数的变化趋势，提前采取控制行动，防微杜渐，保持工况的均衡、稳定；3协调区域间的互补功能；4依据控制目标的要求和不断积累的控制经验，不断优化控制策略。

煤质对窑生产的影响（一）工艺技术方面1、对窑煅烧的影响（1）引起烧成带温度低，火焰发浑，飞沙料增多，窑况不稳，熟料产、质下降。

（2）引起窑内结圈、结蛋。

2、对分解炉预热器系统的影响（1）入窑生料分解率低，仅达80—85%，物料预烧能力下降，增加了窑的热负荷。

（2）由于煤质差，造成相当部分的煤粉未完全燃烧，未完全燃烧的煤粉进入五级筒内及窑尾二次燃烧，形成还原气氛和局部高温，造成下料管道和上升烟道结皮堵塞。

（3）由于系统结皮等，导致系统阻力增大，风机抽风量下降，整个系统通风不足，产生更严重的不完全燃烧。

（4）差煤中的有还成分在三、四级筒富集，与不完全燃烧同时作用，引起三、四级筒结皮、积料和塌料。

3、对篦冷机的影响由于不合格煤造成窑况不稳，窑内窜料，它不仅使窑内烧成带温度急剧下降，也使熟料进入篦冷机后无法形成稳定的料层，引起二三次风温的波动。

同时引起大量的飞沙料，使窑口结圈，篦冷机结“雪人”，反过来又严重地影响窑及预热器系统的稳定运行，形成了恶性循环。

针队燃煤影响产、质量的因素所采取的解决办法1、强化工艺制度管理，统一制定操作标准。

2、适时调整配料，改善煅烧情况。

3、严把煤粉各道工序质量关。

预分解窑优化控制策略预分解窑是技术密集的水泥熟料生产线，有熟料质量好产量高热耗低等优点，同时对管理和操作也提出了更高的要求。

采用成功的窑优化控制系统，相当于使窑能较长时间地处于一个优秀的、不知疲倦的“操作员”控制之下，可避免由于操作员的水平高低，风格各已和情绪波动，误操作等造成的不必要的麻烦，至少达到以下5个目的：（1）提高窑的运转率，从而提高窑产量2—5%。

（2）降低热耗2—5%。

（3）提高熟料质量，f-CaO的标准偏差以及平均值都下降，熟料易磨性改善，从而节约粉磨电耗。

（4）节约耐火砖30—50%。

（5）减少了维修工作量及范围，延长了设备寿命。

预分解窑的技术特点（1）合理风速范围比较窄；（2）分解炉的最佳温度控制范围比较窄；（3）窑炉加煤量上限受到限制；（4）最佳小时能力和瞬间时投料量也被限制在一个较窄范围；（5）窑内热负载轻；（6）整个系统可以形成独立的三个区域，自行平衡；（7）区域间功能可以互补，保持整个系统的稳定；运行及组态的指导思想（1）经济、合理、均衡、稳定；（2）控制好“主要控制参数”密切观察“被动检测参数”；（3）采用“区域平衡并互补”的控制方法；（4）实行三级控制，有效简化控制程序：（5）采用主动控制行动；（6）按实用可靠的原则配备仪表；分解炉技术的发展趋势一合理利用蜗旋喷腾悬浮和流态化等效应，加强气固混合，提高传热效率。

二力求燃料在含氧量高的三次空气中点燃和燃烧，然后在与氧含量低的窑尾废气混合，或采用多点分级加入燃料，在炉的下部或上部建立还原带，在提高燃烧效率的同时，注意降低有还害气体的排放量以适应日益严格的环保要求。

三在提高内混的同时，加大分解炉容积或延长出口管道，或增加物料的炉外循环，以延长物料的停留时间，提高燃料的燃尽度和生料的分解率。

保证低挥发份燃煤在回转窑和分解炉内的稳定正常着火和燃烧的主要措施：1采用新型大推力多通道煤粉燃烧器，点火初期加油补燃，加大一次空气动量，强化煤粉与空气混合，通过采用新型控制流篦式冷却机及大窑门罩布置，提高入窑及入分解炉助燃空气温度，使着火温度较高的低挥发分燃煤在正常生产条件稳定燃烧。

2采用部分离线型分解炉，使初始燃烧区有较高的氧浓度和燃烧温度，通过改变燃烧气氛提高煤的燃烧速率，适当加大分解炉炉容，降低炉内燃烧热力强度，延长煤粉的停留时间，通过优化炉型结构，进行合理的功能分区，提高整体燃烧效率，目前可通过悬浮态燃烧实验确定分解炉的结构参数，保证系统稳定燃烧。

3提高煤粉细度，通过优化风扫煤磨系统设计或采用辊式磨系统，采用高效动态选粉机，有效控制入窑煤粉细度和粒度分布。

预分解窑塌料问题的分析（一）概述塌撩是预分解窑生产中经常遇到的一种不正常现象，其表观特征是在极短地时间内，有一股失控下落，从分解炉底卸出。

对于在线布置的分解炉，下落料经窑尾卸入窑内，使窑内生料填充量骤增，窑头烧不住，形成生烧，塌料严重时，这股料可直冲窑头，形成窑头反火，甚至从摇头罩或篦冷机冲出高温红料，危及设备或人身安全；而对于离线布置的分解炉，下落高温料冲出分解炉，直接塌到地面上，既污染环境，也危及人身安全，还会影响窑尾框架和窑墩基础的安全使用。

此外，由于塌料引起系统风煤不平横，热工制度破坏，影响正常生产，甚至又引起新的塌料，造成恶性循环。

（二）原因分析1系统局部设备规格偏大的问题；2窑尾、三次风管调节阀门及分解炉本身的问题；3各级旋风筒撒料装置结构和安装位置的问题；4旋风筒下料管及其翻板阀问题；5旋风筒或连接风管存在大水平段问题；6长时间低产量运行；7窑、炉用风调节不好；8生产操作不稳定；。