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回轉(zhuǎn)窯巡檢崗位作業(yè)指導書
目錄
1．總則
2．引用文件
3．職責與權(quán)限
4．工藝流程簡介
5．操作規(guī)程
5.1開車前的準備
5.2開車順序
5.3 運行中的檢查
5.4停車順序
5.5注意事項
5.6停車后的檢查
5.7維護和保養(yǎng)
6．安全注意事項
7．交接班制度
1. 總則
1．1本指導書由拉法基瑞安特種水泥公司負責編寫
1．2本指導書僅適用于窯巡檢崗位
1．3本指導書規(guī)定了窯巡檢崗位巡檢的職責范圍、工作內(nèi)容與要求、操作規(guī)程、故障的處理方法、交班制度、安全注意事項、檢查與考核辦法等。
2．引用文件
設計院的操作規(guī)程
3．職責與權(quán)限
3．1在中控窯操作員直接指揮下工作
3．2負責本區(qū)域設備巡檢及維護以及24小時內(nèi)設備潤滑，確保本系統(tǒng)的設備運行正常
3．3嚴格執(zhí)行公司的規(guī)章制度、安全操作規(guī)程、確保本系統(tǒng)無安全事故發(fā)生3．4負責提出本崗位的安全隱患和自己的處理辦法，并提請值班主任及窯操作員協(xié)調(diào)相關(guān)部門解決
3．5按時、認真如實填寫崗位巡檢記錄，確保記錄真實、可靠，字跡工整、清晰
3．6嚴格執(zhí)行“5S”工作標準
3．7積極參加公司組織的相關(guān)技術(shù)交流活動
3．8完成上級領(lǐng)導交辦的其它工作
4. 工藝流程
生料由預熱器旋風筒C2到C1上升管道中喂入，在預熱器及分解爐進行一
6、增濕塔規(guī)格為ф9.5*39m，最大噴水量為45t/h。
7、停窯后應一次風機運行４小時，再開事故風機運行4時，以冷卻保護燃燒器。
8、 1502TDF爐的規(guī)格為ф7.4*27.1m,有效容積為835m3.
9、 1516液壓擋輪油泵工作時的油壓應在4-6Mpa,不應超過8Mpa.
10、羅茨風機啟動前應現(xiàn)場打開排空閥，待風機運行平穩(wěn)后打開相應閥門，再現(xiàn)場關(guān)閉排空閥。
1、窯的斜度用其傾角的正弦值（sinα）表示，其值為sinα=3.5%。
2、窯傳動采用單頭雙入軸傳動，有主傳動和輔傳動兩部分。其中主傳速度為0.396-3.96r/min, 輔傳速度為11.45 r/min.主傳減速機速比為30.876,輔傳減速機速比為30.729,主傳功率為630KW,輔傳功率為75KW.
3、輪帶重量為2*46噸及1*58噸.
4、窯筒體采用鍋爐用碳素鋼板20g卷制而成，自動焊焊接。壁厚一般為28mm，燒成帶為32mm，輪帶下方為75/80mm，輪帶下到跨間有42/55mm的過渡節(jié)。
5、窯頭冷風套是用于冷卻窯頭護板的非工作面。
6、我公司的回轉(zhuǎn)窯窯頭采用鋼片密封，共有272塊，窯尾采用石墨塊密封，共有30塊。
7、輪帶與筒體墊板間的間隙由熱膨脹量決定。
8、窯體的上行、下滑速度約為2-3mm/h，上行速度在擋輪油站換向閥電磁鐵不帶電情況下，由微量柱塞泵流量調(diào)節(jié)，下行速度在換向閥帶電閥體打開的情況下，由節(jié)流閥流量調(diào)節(jié)。
9、擋輪液壓站油缸上、下移動行程大小取決于限位開關(guān)的位臵。
10、擋輪上、下游動的行程為±10mm，達到±15mm時系統(tǒng)報警，達到極限行程±30mm時系統(tǒng)停止運行。
11、擋輪油站油壓的正常值為4-6Mpa，不應超過8Mpa；當油箱溫度低于10℃時加熱器自動開啟，當油箱溫度高于35℃時加熱器自動停止。
12、在擋輪油站系統(tǒng)中，為了防止節(jié)流閥和回油管路的堵塞，在回油路上設有精過濾器，油箱內(nèi)設有吸油過濾器。
13、窯筒體燒成帶及中間擋輪帶附件的筒體溫度日常應控制在380℃以下，偶然可達到410℃，超過415℃時應查找原因進行相應處理。
14、紅窯是指耐火磚的脫落或被磨得很薄。
15、短期停窯時盤窯不及時會造成窯體中心線彎曲，通常凸向部分朝下。
16、托輪、擋輪軸承潤滑是用460#中負荷齒輪油。
17、輪帶的材質(zhì)為ZG35SiMn，窯頭、窯尾護板的材質(zhì)為ZGCr26Ni12，托輪、擋輪的材質(zhì)為ZG35CrMo，托輪襯瓦的材質(zhì)為ZQAL9-4，托輪軸的材質(zhì)為45號鋼，傳動小齒輪的材質(zhì)為42CrMo，傳動小齒輪軸的材質(zhì)為35CrMo。
18、回轉(zhuǎn)窯的護板分布在窯頭與窯尾，其中窯頭護板共有54塊，窯尾護板共有18塊，形狀及結(jié)構(gòu)不同；輪帶與筒體間的墊板每擋托輪有24塊，對應擋鐵有48塊，墊板的質(zhì)量I、III擋相同，與II擋不同。
三、判斷題
高溫風機輔傳電機能使風機在靜止狀態(tài)起動。（×）
回轉(zhuǎn)窯主輔傳切換時，無論是主傳換輔傳，還是輔傳換主傳，都要等窯完全停穩(wěn)，力矩完全清潔消除后方可進行操作。（√）
新窯點火前，窯內(nèi)要鋪適量熟料，從窯尾向窯頭鋪20-30米，厚度為150mm。（×）
為不使火焰沖刷窯皮，回轉(zhuǎn)窯燃燒器不宜水平放臵，其中心線與水平線應有適宜夾角。（×）
窯電機電流和功率消耗不僅提供了煅燒情況，也提供了結(jié)皮狀況。（√）
原標題：技術(shù) | 水泥廠窯頭煤粉燃燒器系統(tǒng)節(jié)能改造
水泥廠窯頭煤粉燃燒器系統(tǒng)是新型干法水泥生產(chǎn)企業(yè)的關(guān)鍵工藝裝備，其運行情況直接影響到整個燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)穩(wěn)定性，同時直接影響水泥企業(yè)主要經(jīng)濟技術(shù)指標和能源消耗指標，關(guān)系到水泥生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)濟效益的發(fā)揮。2020年年底，我公司對2號窯原有窯頭燃燒器系統(tǒng)進行了節(jié)能改造，采用TSD公司生產(chǎn)制造的新型節(jié)能型燃燒器，同時對窯頭一次凈風機和煤風風機進行了優(yōu)化設計選型，以達到節(jié)能、提產(chǎn)、增效的目的。
1 燒成系統(tǒng)設計指標及原窯頭燃燒器系統(tǒng)設計參數(shù)
2號窯燒成系統(tǒng)采用HCF五級預熱器系統(tǒng)、Φ4.3 m×64 m回轉(zhuǎn)窯及第四代步進式冷卻機，熟料產(chǎn)量（最大值）4 200 t/d，設計單位熟料熱耗3 182 kJ/kg，無煙煤低位發(fā)熱量23 826 kJ/kg。窯頭燃燒器原采用ZZB公司的ZB-T40型四風道煤粉燃燒器，燃燒器能力為200GJ/h（最大為300GJ/h），燃燒器燒煤量為8 600 kg/h（最大為13 000 kg/h）。窯頭燃燒器系統(tǒng)設計參數(shù)見表1，羅茨風機設計選型參數(shù)見表2。
表1 窯頭燃燒器設計參數(shù)
表2 羅茨風機設計參數(shù)
由表1可知，窯頭一次凈風（軸流+旋流）設計比例為入窯空氣量的7.5%，煤風設計比例為入窯空氣量的4.5%，一次空氣總量設計比例為12%。按上述比例，窯頭一次凈風量為5 168 Nm3/h，窯頭煤風量為3 101 Nm3/h。按工況溫度20 ℃（羅茨風機進口空氣溫度）計算，工況設計值分別為92.4 m3/min和55.5 m3/min。
由表2可知，兩臺一次凈風羅茨風機銘牌流量合計為150.2 m3/min，煤風羅茨風機銘牌流量為69.8 m3/min，三臺風機總裝機功率為345 kW。羅茨風機銘牌流量比設計選型值大，過多的一次空氣帶入會導致系統(tǒng)能耗指標的上升。
2 改造方案及節(jié)能效果評估
2.1 改造方案
2020年2月對窯頭燃燒器系統(tǒng)進行節(jié)能改造，改造的目標：（1）在保持原有燒成系統(tǒng)產(chǎn)量不降低或有所提高的前提下，降低燒成系統(tǒng)的煤耗及電耗；（2）燒成帶窯皮的平整性有改善提高；（3）保持或提高熟料質(zhì)量。本次改造采用NT-9型窯頭燃燒器系統(tǒng)，該燃燒器是結(jié)合高速差原理及計算機數(shù)值模擬技術(shù)優(yōu)化設計出的產(chǎn)品。其特點是內(nèi)外風分別由兩臺羅茨風機單獨供風，一次風總量設計比例約為8%，羅茨風機設計選型參數(shù)見表3。燃燒器端部結(jié)構(gòu)見圖1，由外向里依次是軸流風、煤風、旋流風和中心風風道。由于采用了超低一次風量、強熱回流、煤粉高濃縮輸送及風煤強化混合等技術(shù)，與原燃燒器相比，具有高溫二次風被卷入速度更快，煤風混合預熱時間更短，火焰根部溫度更集中的特點，使煤粉在燃燒器出口燃燒速度更快，其火焰形狀更合理，高溫區(qū)更集中，操作更靈活。
表3 新窯頭燃燒器系統(tǒng)羅茨風機設計選型參數(shù)
圖1 新型節(jié)能型窯頭燃燒器頭部圖片
由表3可知，兩臺一次凈風（軸流+旋流）設計比例為入窯空氣量的6%，煤風設計比例為入窯空氣量的2.7%，一次空氣總量設計比例為8.7%。一次凈風羅茨風機銘牌流量合計為69.7 m3/min，煤風羅茨風機銘牌流量為30.5 m3/min，三臺風機總裝機功率為165 kW。
2.2 節(jié)能效果評估
2.2.1 理論節(jié)煤量計算
通過使用新型節(jié)能型燃燒器可降低一次空氣總量，按照羅茨風機額定能力的80%計算，每天可減少入窯一次空氣標況風量為（按1個大氣壓，環(huán)境溫度20 ℃計算）：
V=[（原軸流風機額定風量+原旋流風機額定風量）×80%+原煤風風機額定風量－（新軸流風機額定風量+新旋流風機額定風量） ×80%－新煤風風機額定風量]×60×24×273÷293
=[（58.9+91.3）×80%+69.8－（30.5+39.2）
×80%－30.5]×60×24×273÷293
=139 135（Nm3/d）
將1Nm3空氣從t1=50 ℃（羅茨風機出口平均溫度）加熱達到t2=1 050 ℃（二次風溫）所需熱值為：
Q吸熱=C2×t2－C1×t1=1.415×1 050－1.298×50=1 420.9（kJ/Nm3）
C2、C1分別為空氣在1 050 ℃和50 ℃時平均比熱容，由GB/T 26281—2010 《水泥回轉(zhuǎn)窯熱平衡、熱效率、綜合能耗計算方法》查知。
每天理論可節(jié)省標準煤為：
T=V×Q吸熱÷（7 000×4.18×103）=139 135×1 420.9÷（7 000×4.18×103）=6.76（t/d）
窯日產(chǎn)量按生產(chǎn)統(tǒng)計值4 056 t/d計，則每噸熟料理論可節(jié)省標準煤1.67 kg/t。
2.2.2 理論節(jié)電量計算（不考慮產(chǎn)量增加節(jié)電因素）
所有風機負荷均按80%計算，每天理論可節(jié)省電量為：
Q=[（原軸流額定功率+原旋流額定功率+原煤風額定功率）×80%－（新軸流額定功率+新旋流額定功率+新煤風額定功率） ×80%]×24
=[（160+75+110）×80%－（75+45+45） ×80%]×24
=3 456 （kWh/d）
每噸熟料理論可節(jié)約電量0.85 kWh/t。
3 改造效果
（1）2020~2020年出磨生料和出磨煤粉對比數(shù)據(jù)分別見表4和表5。
表4 出磨生料數(shù)據(jù)
表5 出磨煤粉數(shù)據(jù)
由表4、表5數(shù)據(jù)可知，從2020年至2020年，出磨生料化學成分、生料三率值、生料細度等基本保持穩(wěn)定，生料化學成分中MgO成分有所增加，對生料易燒性改善有所幫助。出磨煤粉2020年燒的是純無煙煤，2020年6月逐步開始無煙煤和煙煤搭配混燒，比例為1∶1。因此，煤粉細度有所放粗，揮發(fā)分從原來的3.04%逐步提高到8.84%，煤炭熱值基本保持穩(wěn)定。
?。?）燒成系統(tǒng)熱工標定主要數(shù)據(jù)及改造前后燃燒器系統(tǒng)羅茨風機實際運行數(shù)據(jù)對比分別見表6和表7。
表6 燒成系統(tǒng)熱工標定主要數(shù)據(jù)
注：按GB/T 26281—2010測試計算。
表7 改造前后窯頭羅茨風機實際運行數(shù)據(jù)
從表7可見，一次風比例改造后（實測計算值）為9.81%，比改造前降低13.04%；燃燒器系統(tǒng)羅茨風機噸熟料電耗為0.61 kWh/t，比改造前實際降低0.88 kWh/t。
?。?） 2020~2020年回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)實際運行對比數(shù)據(jù)見表8。
表8 回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)運行對比數(shù)據(jù)
由表8數(shù)據(jù)可知改造后的效果：
?。?）回轉(zhuǎn)窯平均臺時產(chǎn)量從最高163.37 t/h提高到168.93 t/h。
?。?） C1出口平均溫度從最高340~355 ℃降低到325~335 ℃，噸熟料平均標準煤耗從最低109.27 kg/t降低到107.51 kg/t，噸熟料平均電耗從最低27.33 kWh/t降低到25.42 kWh/t，單位熟料電耗下降因回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量提高好于預期。
?。?）熟料3 d強度、f-CaO含量保持穩(wěn)定、28 d抗壓強度從最高57.50 MPa提高到58.70 MPa。
另外，燒成帶長厚窯皮問題和過渡帶容易結(jié)圈問題均有顯著改善，窯內(nèi)通風狀態(tài)改善，為燒成系統(tǒng)提產(chǎn)降耗創(chuàng)造了有利條件。
作者單位：福建省泉州美嶺水泥有限公司
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目前，國內(nèi)水泥回轉(zhuǎn)窯所用的煤粉燃燒器基本上都是三風道和先進的四風道等多風道煤粉燃燒器。多風道煤粉燃燒器都需要兩種風：一種是輸送煤粉的空氣，稱為“煤風”；另一種是使煤粉火焰成形的潔凈空氣，稱為“凈風”。二者之和，或者說由燃燒器噴燃管噴入到窯內(nèi)的常溫風或曰冷風應稱為“一次風（Primaryair）”。這樣，就將預分解水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)由冷卻機入窯的高溫二次風、由冷卻機或者窯頭罩抽取到窯尾分解爐的次高溫三次風和窯頭窯尾各密封處的外漏風區(qū)分得清清楚楚，四種風的概念特別清晰?？墒菄庠瓉矶贾粚麸L稱為“一次風”而不包括煤風，國內(nèi)有人受國外影響也如此稱謂，導致國內(nèi)不少水泥工作者人云亦云，給技術(shù)交流造成很大麻煩。因為煤風一般要占窯總風量的2%～4%甚至更多，占一次風的1/3～1/2左右，可見不是一個可以忽略的小數(shù)。它既有風量又有噴出速度，所以也要產(chǎn)生一定的推力，對火焰性能也有不宜忽略的影響，這是其一。另外，如果不把煤風算作一次風內(nèi)，它應算作哪股風呢？由此可見，將煤風與凈風之和稱為“一次風”是最合理和最科學的。由于多風道煤粉燃燒器比單風道的阻力大很多，又因兼顧煤磨多布置在遠離窯頭的位置，不像使用單風道煤粉燃燒器時那樣可以布置在窯頭，煤粉輸送管路的長度增大，因而阻力也大大增加。為了保證喂煤的均勻穩(wěn)定，在煤粉輸送系統(tǒng)中都安裝有各種計量設備，增加了局部阻力；特別是在煤粉輸送管路規(guī)格直徑選擇偏小時，也使輸送系統(tǒng)阻力增大。還由于在輸送空氣中含有煤粉，其濃度越高阻力也越大等。為此，必須選用升壓較高的羅茨鼓風機供風才能滿足煤粉輸送的要求，因而將為燃燒器輸送煤粉的羅茨鼓風機稱為“煤風羅茨風機”，以與凈風羅茨鼓風機相區(qū)別。
為燃燒器輸送煤粉的羅茨風機稱為“煤風羅茨風機”，通常選用三葉羅茨鼓風機，煤風羅茨風機風量選擇過大的原因：一是工程設計部門提供的所需最大煤粉量過大；二是計量設備供貨單位所選用的料氣比即煤粉輸送濃度過?。蝗菢I(yè)主提供給工程設計部門的煤粉質(zhì)量性能參數(shù)無效，往往脫離實際。“一次風”中應包括煤風在內(nèi)是合理和科學的。窯頭煤風羅茨風機的升壓不需選定過高。如果煤磨設在窯頭，煤粉輸送管路規(guī)格又比較合理，一般選為49 kPa即可。煤風輸送管路規(guī)格的選擇應與羅茨風機風量相匹配，管內(nèi)風速在20 ℃時應控制在V＝20～22 m/s為宜，管內(nèi)風速在工況下一般都會達到24～26 m/s，絕對不會引起煤粉在管內(nèi)沉積的現(xiàn)象?，F(xiàn)在有不少水泥生產(chǎn)線將窯頭煤風羅茨風機風量選擇過大，然后再安裝變頻調(diào)速裝置，在使用時通過變頻調(diào)速裝置將風量降低，這是最不可取的。
錦工風機技術(shù)人員經(jīng)過對客戶600多條預分解窯水泥生產(chǎn)線的調(diào)查得知，煤風羅茨鼓風機的選擇現(xiàn)在有98%都不合理。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是風量選擇過大，有許多比合理風量大一倍還多；二是采用變頻調(diào)速。煤風風量因受管路直徑制約本不該選大，可是有不少單位將煤風選大之后再通過變頻調(diào)速將風量降下來，因變頻器不僅要消耗部分電能，而且還需增加購置投資，所以造成雙重損失；三是升壓選擇過高，有的甚至選為88.2kPa的升壓，幾乎高一倍。這就導致不僅三葉羅茨鼓風機選大，而且所配的電動機也隨之增大，造成實際使用時都是大馬拉小車，浪費大量電能。這從電動機的實際運行電流一般都在其額定電流的50%左右，其中有不少還不到50%，便可清楚地得到證明。煤風羅茨鼓風機的選大不僅增大了基建投資和運行費用，而且還增大了設計用風合理燃燒器噴燃管的磨損和有害氣體尤其是NOx的生成及排放，既縮短了燃燒器的使用壽命，又與當前國家力倡的節(jié)能減排要求相?！，F(xiàn)在我國僅預分解窯生產(chǎn)線就有1841條，如果按平均每條生產(chǎn)線窯頭窯尾所用的煤風三葉羅茨鼓風機電動機功率大30kW，運轉(zhuǎn)率按平均為85%計，則每年浪費kWh的電能。當電費按平均0.6元/kWh計時，則每年將損失24674.6萬元/年，即約2.47億元/年左右，可見損失之大。這還是僅僅的直接損失，若將因煤風過大，使燃燒器噴燃管使用壽命降低、因煤風或一次風過大對產(chǎn)量、質(zhì)量、煤電耗、火磚壽命、運轉(zhuǎn)率、NOx排放等主要技術(shù)經(jīng)濟指標的不利影響計算在內(nèi)，其損失不知要比浪費的電能大多少倍了。
1、“一次風”中應包括煤風在內(nèi)是合理和科學的。煤風風量是一次風量中不可忽略的一部分，要降低一次風量，煤風風量應與凈風風量同步降低。綜合考慮，煤風風量按一次風量中的三分之一左右控制為宜。因為煤粉輸送受管路規(guī)格限制或者說受風速限制，即風量選大管路規(guī)格也得隨之加大。另外，煤風羅茨鼓風機都必須安裝在煤磨附近，不像凈風三葉羅茨鼓風機一般都安裝在燃燒器附近，所以管路都需很長。因而煤風選大之后，不僅增大了基建投資，而且浪費電能。
2、窯頭煤風羅茨鼓風機的升壓不需選定過高。如果煤磨設在窯頭，煤粉輸送管路規(guī)格又比較合理，一般選為49kPa即可。當煤磨在窯尾，一般選為58.8kPa完全能夠滿足要求。不需過高，以免導致電動機功率過大，浪費電能。
3、煤風輸送管路規(guī)格的選擇應與三葉羅茨鼓風機風量相匹配，管內(nèi)風速在20℃時應控制在V＝20～22m/s為宜，管內(nèi)風速在工況下一般都會達到24～26m/s，絕對不會引起煤粉在管內(nèi)沉積的現(xiàn)象。管內(nèi)風速過高，必然增大輸送系統(tǒng)的阻力，浪費電能，同時還會增大其磨損，縮短使用壽命；管內(nèi)風速過低，不僅會增大管路及其安裝的造價，更重要的是會發(fā)生煤粉在管路中沉積的現(xiàn)象。這時采用再好的計量設備也起不到煤粉輸送穩(wěn)定的作用，通過煤粉燃燒器入窯內(nèi)的煤粉還會是一股一股的。應特別注意，在煤粉輸送管路規(guī)格較小并采用橡膠軟管套裝在無縫鋼管外徑上的連接方式時，必須進行核算橡膠軟管內(nèi)的風速，使其處于允許范圍。
4、現(xiàn)在有不少水泥生產(chǎn)線將窯頭煤風羅茨鼓風機風量選擇過大，然后再安裝變頻調(diào)速裝置。在使用時通過變頻調(diào)速裝置將風量降低，這是最不可取的。因為煤風的風量受管路約束，管路一般不會輕易改動的。當將風量調(diào)得過低時，在同樣的管路中煤粉會發(fā)生沉積，影響系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行，這就造成雙因素的浪費電能。三葉羅茨鼓風機選擇過大，自身消耗動力大，變頻器自身也消耗動力。所以，煤風羅茨風機是不應增設變頻調(diào)速的。
山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)三葉羅茨鼓風機、煤風羅茨風機、風機隔音罩等機械設備的羅茨鼓風機廠家，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨鼓風機、水冷羅茨鼓風機、油驅(qū)羅茨鼓風機、低噪音羅茨鼓風機，贏得了市場好評和認可。此類產(chǎn)品已廣泛應用于電力、污水處理、環(huán)保、化工、鋼鐵、建材、農(nóng)藥、制藥等行業(yè)。產(chǎn)品和服務遠銷全國各地及東南亞，深受客戶好評。
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