张金顺

劣质煤在5000t/d熟料生产线中的应用

Application of Inferior Coalin oalin 50005000t/d Clinker Production Line n Line

张金顺

公司周边可用燃料资源稀少，主要依靠600km以外煤矿的原煤保障生产。距离我公司较近、储量较大的只有牙克石五九煤炭销售有限公司开采的原煤（厂距310km），该原煤的低位发热量在16700～17600kJ/kg之间，灰分含量高，固定碳含量低，无灰干燥基挥发分含量高，灰软化温度容易偏低，燃烧时产生的烟尘较大，煤灰易结焦。根据该原煤的特性我们称之为劣质煤。外购优质原煤运距较远，价格较高，原煤质量极其不稳定，造成熟料质量下滑，熟料成本居高不下。因此加大五九原煤掺量、优化煅烧成为我们攻关的主要课题。劣质煤工业分析见表1、2。

1 单独使用劣质煤前后概况

（1）2009年12月～2011年7月期间，公司共采购了大兴安岭古莲河露天煤矿、额尔古纳市新兴煤业、黑龙江省兴安集团红远煤矿、齐齐哈尔市红源燃料、内蒙古额尔古纳金鑫煤业、光明煤业等十多家公司开采的低位发热量在18900kJ/kg以上的优质原煤。采用与劣质煤搭配的办法，按照劣质煤：优质煤=30%：70%的比例使用，使入煤磨的原煤低位发热量稳定在18200kJ/kg左右。优质煤工业分析见表3。

（2）自2011年11月进入取暖期后，优质原煤价格、运费上涨，进厂原煤质量出现不稳定现象，化验室在进厂检验上采取“一车一检”的方式验收。面对原煤价格高、人员工作劳动强度大、质量不稳定等问题，公司决定在上述多家原煤供应商的基础上选择距离较近、价格适中、供应质量稳定的额尔古纳市新兴煤业、齐齐哈尔市红源燃料和额尔古纳市光明煤业等三家矿业原煤与五九原煤按照优质煤和劣质煤各50%的比例搭配使用。

（3）2013年春节过后优质原煤再度出现价格、运费上涨、供应紧张的情况，而且质量极其不稳定，优质煤低位发热量在18900kJ/kg的基础上也呈下降趋势，熟料成本居高不下。对此只有多使用劣质煤才能摆脱困境。经过对进厂劣质煤反复检验工业分析数据，从优化配料方案入手，通过对物料的易磨性、易烧性、生料化学成分化合程度和熟料烧结反应进行综合推算，于2013年3月底（天气日渐转暖，热损失不高的季节），采用了石灰石、夹层石、硅石、铜转炉渣四组分配料，单独使用100%劣质煤煅烧熟料的方案。前后原煤、煤粉工业分析见表4、5。

表1 劣质煤工业分析

表2 劣质煤灰分全分析，%

表3 优质原煤工业分析

表4 搭配后入磨原煤工业分析

表5 入窑煤粉工业分析

表6 熟料率值、矿物组成及强度

2 单独使用劣质煤期间工艺技术参数调整

2.1 工艺调整

（1）出磨煤粉细度由12%±2%调整为≤8%。

（2）单独使用劣质煤，煤磨出口温度控制在62～67℃之间，出磨煤粉水分在3.0%左右。

（3）为提高煤磨产量，加大了煤磨系统的排风量，增加循环风机风门开度。

（4）减少皮拉德四通道燃烧器一次风风压，提高出口煤粉浓度，降低一次空气吸入量，充分利用高温度的二次风，以达到降低煤粉着火所需热量的目的。

主要分布于乐山市西侧边缘及西南角，分为2块，面积444.19 km2。该地域地势起伏大，多为山脊、山峰地带，地理上为乐山市与雅安市、凉山州的分界地带。山坡陡峭，一般大于50°，海拔在3 500～4 288 m之间，相对高差大于1 000 m。 行政隶属金口河区、峨边县、马边县。

（5）调整燃烧器内外风比例，充分利用内外风、煤风的大速差以及拢焰罩的作用，增加燃烧器出口区域的负压回流，从而将窑内已经着火的高温烟气和二次风卷吸到燃烧器喷口，达到强化煤粉燃烧的目的。

（6）使用劣质煤期间关闭了分解炉双通道燃烧器的一次风机，增加燃烧器出口煤粉浓度。

（7）要求中控操作员必须保持较高的窑速（3.8r/min），采用“薄料快转”的操作方式，多关注各级预热器、分解炉的压差变化情况，有异常情况及时调整。

（8）调整高温风机的拉风量，增加回转窑、预热器系统的氧含量，调整三次风闸板开度，保障窑炉用风匹配，分解炉出口温度控制在880±10℃左右。

2.2 技术装备

（1）1号熟料线采用天津院TC12108型第三代充气梁篦冷机，该设备篦床分为高温区、中温区、低温区。高温区是熟料淬冷区和热回收区，在该区域采用TC型充气梁装置，其中前端五排采用固定式充气梁，倾斜15°，后续四排为活动式充气梁，倾斜3°。高温区采用TC型充气梁装置是TC篦冷机达到高冷却效率、高热回收率和高运转率的根本保证，可为回转窑煅烧环节提供强有力的高温二次风和三次风，为使用劣质煤煅烧提供稳定安全的保障。

（2）2号熟料线采用天津院TCFC 5500行进式稳流第四代篦冷机，该主机采用模块化设计和梭式往复推动无漏料篦床，篦板采用迷宫式的篦缝并配有MFR阀，达到了高阻力的特征，使整个篦床宽度上熟料层通过的风速相等，达到冷却空气均匀分布的最佳状态，为劣质煤的煅烧提供了较好的燃烧环境。

（3）熟料线旋风筒采用270°大蜗壳型低阻力式，该旋风筒C1分离效率可达94%～96%，其他各级分离效率在90%以上。旋风筒匹配的连接管道通风面积大，连接紧凑，生料在管道中能快速完成热交换。采用的TTF分解炉为三喷腾型，物料分别在两个缩口四个点下料，分解炉设计为ϕ7600mm，总的气体停留时间设计为5.8s，其中还原区为1.6s，氧化区为4.2s，完全能满足后续煤粉燃烧及生料分解的需求，尤其适用于使用无烟煤、低挥发分煤，较难燃烧的劣质煤。

3 结语

使用混合煤和单独使用劣质煤熟料质量对比见表6。

通过熟料质量的对比发现，单独使用劣质煤煅烧熟料，在配料方案一致的情况下，熟料的3d抗折强度下降0.3MPa，3d抗压强度较为平稳，28d抗折强度降低0.2～0.3MPa，28d抗压强度降低0.73MPa。

实践证明，在内蒙古东部区域二季度、三季度（环境温度高、热损失小）单独使用低发热量劣质煤，配合石灰石、夹层石、硅石、铜转炉渣四组分配料方案可以生产出优质水泥熟料。

该方案应用后熟料成本大幅度降低，仅原煤一项成本就下降了14.59元/t熟料。不过在水泥粉磨环节上，由于熟料后期抗折、抗压强度有所下降，生产P.O42.5水泥时混合材的掺加量下降了1.89%，熟料掺加量增加了2.0%，水泥成本因此增加2.98元/t。尽管如此，从生产熟料到水泥粉磨环节，该方案仍然为公司节约了成本，创造了效益，为公司今后的水泥熟料生产奠定了坚实的基础。

TQ TQ172172..622622..2929

B:B

10011001--61716171（20152015）0202--00940094--0202

阿荣旗蒙西水泥有限公司，内蒙古阿荣旗162750；

2014-07-22；编辑：赵莲