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回转窑点火操作

作者:鑫邦工程网址:http://www.xianxinbang.cn

  回转窑开始运作的首要条件,是使燃料完成点火并在回转窑内开始产生燃烧。在操作理念上被称为点火操作。所谓“点火”,是指在冷的混合物中,用一个不大的点热源,在某一局部的地方,先引起局部着火燃烧。然后向其他地方传播,最终使整个混合物都达到被迫着火燃烧的过程。这个过程被简称为“点火”过程。

回转窑使用气体燃料的“点火”过程,是要将通过烧嘴的燃料(煤气)在喷出烧嘴时的瞬间,被火种引燃(着火)并开始产生燃烧。这个点火的过程虽然很短,点火的方式也并不复杂。但是,对一座高性能,高机械化,高自动化的回转窑系统来说,点火程序却是烧嘴系统操作控制内容中重要的组成部分。当火种出现在烧嘴的出口端时,就预示着具有一定压力、一定流量、一定流速,特别是气体燃料时。使火种与燃料能及时接触并发生点火燃烧,是“点火”的关键。虽然,点燃烧嘴的过程是简单的、短暂的。但是,具备点火条件的前提却是比较复杂的。因为,烧嘴一旦开始点火,即标志着回转窑系统已经开始进入了运作状态。但是,如果从操作控制的角度而言,是不能把烧嘴能够点火简单地理解为回转窑系统就此可以开始运作了。而应该是,当回转窑系统内各项可运作的条件具备以后,点火才能够开始。这个运作条件的内容,在点火程序的内容中是不可缺少的、是非常重要的。这就是所谓“点火”前的检查和点火前的准备。

一、点火前的检查:

进行点火前检查的目的是:保证回转窑生产系统内,主要或全部的与生产相关的设施或设备,都应具备和符合可运作的性能和条件。点火前检查的内容主要包括:原料储备、燃料来源充足。回转窑,竖式预热器,竖式冷却器内部的衬砖必须完好,没有异物。系统各容器中所有的人孔、检修门都应关闭。机械动力设备通过可允许的空载或负载试运行,具备可运行的条件。不论任何形式的点火物,具备可以点燃的条件。通过排烟机低速运行,使回转窑内产生出所要求的负压形态。回转窑点火前的基本检查内容

检查内容

检    查    要    求

原料供给系统

原料储量充足,供料装置具备开机及供料条件

竖式预热器

衬砖完好无杂物,关闭人孔门、观察孔。推杆试车正常

回转窑

窑头窑尾密封装置无磨擦、无松动,状态正常。

b、窑头窑尾密封装置冷却风机试运行正常。

c、回转窑窑位正常,衬砖完好无杂物,关闭窑门。

d、托轮、档轮无异常,油量充足、无漏油、冷却水畅通

e、主辅传动装置具备开机条件,减速机接合、油位正常

竖式冷却器

衬砖完好无杂物,关闭人孔门。出料装置试车正常。

排烟机

经试车确认状态正常,具备开机运行条件,可远程控制。

窑尾除尘装置

人孔门关闭,性能状态良好,具备开机工作条件。

一、二次风机

机体、传动装置、润滑状态正常,经试车具备开机条件。

烧嘴装置

在窑内位置正常,参数、管道、阀位状态正常。

燃料供给系统

经检查、联系、确认,燃料具备供给条件或送至窑前。

成品出料系统

出料设备状态正常,具备开机条件。

操作控制系统

主控室仪表、信号、操作控制装置指示、反馈、状态正常。

现场控制系统

现场控制装置按要求选择并处于指定位置。

二、点火前的准备:

点火前准备的目的是:使点火系统与点火相关的系统具备准确可靠的联动性能,保证燃料能够产生着火。点火前准备的主要内容包括:电气、计器计量、管道、维修等相关部门的操作者到达点火现场,提供点火前的各项准备和保证工作。常规性的准备概念是水、电、风、气、油必须到达生产现场指定或要求的位置。其中:

水:是指向回转窑系统提供的冷却循环水及一切与生产运作相关的用水。

电:是回转窑系统内,一切动力设备的动力源。是操作控制,仪表信号反馈的能源。向系统供电,是准备内容中最直观、最重要的环节之一,也是最能准确地反映准备结果的保证手段之一。

风:对此时“风”的概念,是指回转窑内的排风或通风。也就是指,在此时,必须通过机械力或其它可行的方式,使回转窑内的气流产生流动并形成所需要的负压指数。

气:所谓的气,在不同类型的窑炉中,有不同的使用概念。通常有压缩空气、蒸汽、氮气、液化石油气等。它们的种类不同,用途也就不同。

例如:压缩空气通常是作为动力气体;蒸汽可用来预热燃料(如重油)或冲洗燃料管道或对设施进行保温;氮气则可用来驱赶管道内的燃料(如煤气)和对气体燃料进行防漏密封;而液化石油气作为高质量的燃料,主要可用作点火用燃料。

油:是一个广义的概念,在回转窑系统点火准备的内容中,油指的是所选用的燃料。如煤气、天然气、重油等。

在回转窑点火前的准备内容中,对所使用的燃料进行使用前的检验和确认,是一个非常重要的内容,是必不可少的保证手段之一。在以焦炉煤气、混合煤气为燃料的气体燃料的点火准备过程中,对燃料输送管线内的气体进行置换和置换后的质量保证是非常重要的。点火前的气体置换,是将管道进气端(气源截断处)至进入到烧嘴前端的管线全部贯通。用煤气(燃料)充实管道,逐步驱赶尽管道内的氮气及其它气体。这个过程一般需要15—30分钟,但最终的时间,应根据燃料的特点和燃料的质量来确定。对气体进行置换的目的是:保证燃料的质量和烧嘴的点火质量。

置换过程的燃料质量,是指气体置换后的煤气纯度。其检验方法是做煤气爆破(或爆炸)试验。用特制的气体取样筒,在烧嘴前端管道的放散管的出口处,取出(煤气)气体并充满取样筒。在距离取样点5米以外,将筒内气体点燃,观察燃烧状态: 1.蓝色火焰,2.无爆鸣,3.无闪烁4.燃尽。这一检验工作是必须的,应在点火前15-30分钟内进行并完成。

任何一座窑炉在点火动行前都必须经过一个准备的过程,而用来衡量点火准备的基本标准是:

1、对生产现场准备的准确性,可靠性,安全性和可操作性。

2、仪表、信号等反馈机构和性能符合或满足程序要求。

与此同时,在点火前的准备内容中还应考虑到:燃烧器(烧嘴)在回转窑内的位置、与点火相关的参数及配比关系的确定。影响或与点火相关的辅助系统的投入。烘窑升温曲线的制定。操作过程的组织分工。对应急措施的准备等,都是不可忽视的重要内容。

回转窑使用煤气点火前的基本准备内容

准 备 内 容

准    备    要    求

送操作电源

伙表信号指示反馈正常,确认操作电源到位。

启动排烟机

点火前15分钟启动,窑内形成负压或符合点火压力要求。

煤气系统送煤气

煤气管网抽盲板、送煤气。

煤气爆破试验

煤气管网气体置换,放散20~30分钟,爆破试验合格。

煤气加压机准备

具备远程控制能力,煤气送至烧嘴切断装置前。

准备点火源

自动点火源送至点火烧嘴或准备点火火把。

点火准备就绪

适量增大窑内负压抽力,点火准备就绪。

三、点火

回转窑的点火操作,按其状态不同一般可分为:停窑检修以后的冷态窑点火,正常停窑后(非检修状态)的点火,短时间熄火后的点火,生产过程熄火后的立即点火等。

回转窑以气体燃料为能源时的点火方式一般有两种:a、扎制一个点火火把,由人为进行控制。将火把(火源)置于到烧嘴的下端,通过程序操作进行点火。b、在烧嘴的端面设置一个可自动控制、专用的点火源、由电子打火的点火(烧嘴)装置,通过程序控制烧嘴自动点火。

但是,在采用煤粉或重油等固体燃料进行点火时,由于固体燃料的燃点较高,一般的点火源不易将燃料在短时间内点燃。所以,在点燃固体燃料(烧嘴)前。一般都要采用在回转窑内、烧嘴的出口前下方,堆积一定数量的木柴或其他的可燃物质。通过可燃物质的燃烧,逐步地使窑内的空间温度提高到一定的程度,达到可以逐步点燃燃料并产生自动燃烧的温度。

采用固体能源为燃料时,当回转窑内已经具备了可使燃料着火的温度环境时,还应该考虑到,如何保证燃料本身应具备的可燃烧条件。例如:在使用煤粉时的水分、细度、投入量、喷出速度等。在使用重油时的粘度、加热温度,雾化程度和喷出压力等。这些都是如何完成燃料着火燃烧的重要保证条件。

点火的目的:是使燃料发生着火并产生燃烧。在以气体燃料为能源介质的点火操作中,对燃料使用的基本要求是,在它的输送和操作程序中,应该具有一个控制性能较高,反应快速、准确,自动连锁联动的工作程序。这是以保证安全为主要目的的。

例如,当初始燃料(煤气)喷出烧嘴后,如果火种未能及时地使燃料着火而燃料又未能及时终断时。未终断的具有一定量能的燃料就会不断地进入或聚集在回转窑内。这时,若再与火种相遇的结果将是,因聚集在窑内的燃料产生着火而导致正压回火发生爆炸,这是非常危险的。

为此,在回转窑上选用气体燃料、在无论采用什么样的方式点火时,都必须遵循以下的基本原则:

1.火种必须处于烧嘴的出口端下方,与燃料能够直接接触的位置;

2.燃料喷出烧嘴前,火种必须存在,并具有可持续的燃烧性;

3.火种燃烧的时间与燃料的喷出时间间隔不易过长;

4.回转窑内必须形成一定(不会使火种熄灭)的负压抽力。

5.一次点火失败,严禁短时间内或立即进行下一次点火;

6.最大可能地使点火一次成功。

不成功的点火(点火失败)是常见的。失败的原因会很多,一般常见的有:点火气源供给不顺畅,打火状态不佳,电气系统,阀门阀位系统联动异常,燃料输送受阻等。这时,若要进行下一次点火前的基本要求是:

1.排烟机对窑内进行气体置换,排空时间不应低于10分钟;

2.燃料源终断并处于重新准备状态;

3.查清点火失败原因;

4.重新回到点火程序。

在此之中,查清点火失败的原因是非常重要的,也是保证下一次点火成功的关键。回转窑的点火操作,按其性质区分,一般有冷态窑、低温窑和热态窑点火三种状态。冷态窑点火是指,窑内温度为常温状态。即停窑后窑内温度被冷却到于外界气温等同的温度(而不论停窑周期长短)时的点火。低温窑点火是指,因异常原因造成非停产时的停火后,窑内温度下降到某一程度,即以窑尾温度<600℃为上限,窑尾温度≥100℃为下限这一区间温度内的点火。热态窑点火是指,烧嘴熄火后,窑尾温度降至≥600℃时,在这某一温度区间内的点火。

由此可以看出,对这三种点火状态的区分,实际上就是围绕着不同的温度来划分的。在点火操作前,操作者则应根据不同的温度掌握好不同状态时的操作要点。这个操作的要点实际上就是指,如何掌握点火时对燃料量的使用和对温度的控制。

1、冷态窑

对冷态窑的点火,特别是在使用气体燃料时,由于气体燃料具有可在很短的时间(瞬间)内被点燃并开始燃烧的能力。当燃料被点燃时,如果其喷出量也相对较大时,它的燃烧所产出的热量就会很高。这时,处在常温状态下的耐火材料便会因突如其来的高温而受到损坏。

所以,在冷态窑的点火时,在即要考虑应保持具有一定的燃料数量来保证燃料的点燃机率同时,又要考虑点火后所产生的温度效果。这时,操作者的经验就会显得比较重要了。同时,在控制内容中应该注意的是:

点火前,基本确定保证燃料点燃的初始燃料用量。即要保证点火成功概率又要防止燃料初始喷出量过大。

a.点火后,在保证燃料能够以最低值的用量产生燃烧的状态下,降低初始燃料用量。

b.燃料着火并开始燃烧后,及时地降低窑内的负压抽力。保证火焰不被抽灭并稳定在可持续燃烧状态。

c.一次空气稳定在最小风量状态。防止因燃料用量过小、窑内空间温度较低时吹灭火焰。

d.必须对点火后的燃烧状态进行随时监控。

2、低温窑

对所谓低温窑而言,由于点火前窑内还具有一定的温度,当然,这是指窑尾温度处在低于600℃而又高于常温的某一温度区间内的点火。这时,对点火的基本要求是,点火必须使用火种(点火把,电子打火等),对点火后的燃料初始用量也是有低值要求的。但是,比较冷态窑而言则要宽松一些。

对低温窑点火后燃料用量的使用,通常是根据当时窑内温度的高低和所需要的升温速度来决定的。总之,在这个低温状态的点火过程中,操作者还是应该在可能的情况下,努力地遵循冷态窑的点火控制内容。因为,这对以后的生产过程都会是有利的。

3、热态窑

窑尾加料室温度高于600℃时的窑况被称之为热态窑。这时的点火,由于窑内的温度较高,通常可以不使用点火源而直接点火,燃料喷出后完全能够被余热点燃。当然,对其它的点火准备程序则仍是要重新完成的。

对这一温度状态时的点火,一般可以不考虑燃料的低值用量,也可以不考虑一次空气的低值用量。但是,在点火过程中,必须要保证窑内要有足够的负压指数。因为,这时的点火会因预热器和回转窑内留有物料而使气流流通不畅。在窑内具有较高的温度环境里,当稍大量的初始燃料喷出时,在着火时因燃烧膨胀发生正压反应。从而导致熄火、回火仍至近似于爆炸的反应。

回转窑停窑后的冷态点火,因燃料的低量限制,对燃料的燃烧、火焰的稳定是有影响的。即便是烧嘴已经被点燃后,操作者仍必须对燃烧状态进行随时的监控,防止燃烧终断。这其中包括脱火,回火的发生。这对回转窑来说是非常危险的,特别是燃料并未终断时。

燃烧过程的脱火是指:气流流速比火焰速度快,火焰远离烧嘴而去。造成脱火、回火的主要原因,是排烟机对窑内形成的负压状态和接触火焰的一次空气的影响。

在以低压焦炉煤气或混合煤气为燃料进行点火时,对一次空气的需要是微量的,或者是不需要的。但是,一次风机必须是处于运行状态的。这既是操作程序的需要,更是便于点火成功后,即可送出一次空气,同时也是为了保证安全的需要。

对冷窑点火后燃料用量的确定,是根据窑内衬砖受热性质的要求,保证燃料产生燃烧为目的,以最低值的流量提供。耐火材料受热和降温的过程都是缓慢的,特别是回转窑烧成带的镁质衬砖,它们最易受到损坏的两个阶段之一是点火烘窑阶段。点火后,如果燃料用量过大,短时间内温度过高,衬砖会因受热激烈,导致热膨胀过急,这被称之为急热。最明显的结果是,使衬砖发生崩裂,抽签、脱落而损坏。

总之,对回转窑的点火操作来说,在无论是什么窑况状态时,这个点火的操作过程都应该是细致的。其主要内容必须包括点火前的检查、点火前的准备、点火操作和点火后的确认。


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