為提高水泥廠回轉窯干法生產線的生產效益,各種新技術相繼在不同的生產線上示范應用,但都因各自的種種因素限制了節能效果的進一步提高和實際應用的廣泛推廣,那么在線氣體分析系統的應用在水泥廠中是如何運用的呢?
要實行回轉窯zui佳的經濟運行模式,必須綜合生產中的多種工作途徑并輔以zui佳操作水平,才能煅燒出zui好的熟料和實現zui經濟的生產。
(1)在線氣體分析系統可以穩定的生料率
(2)在線氣體分析系統可以穩定的煤質量
(3)在線氣體分析系統能夠穩定生料喂料量
(4)在線氣體分析系統能穩定的系統風量
(5)在線氣體分析系統可以穩定的分解爐出口溫度
(6)在線氣體分析系統促進風量、煤、料和窯速的合理匹配
(7)在線氣體分析系統擁有窯頭和窯尾用煤的合理比例
(8)窯爐協調,穩定的燒結溫度和預熱分解溫度以及窯爐氣氛的控制
上述各項途徑中zui難控制的是第八條窯爐協調,達成穩定的燒結溫度、分解溫度以及窯爐氣氛的zui佳控制。
水泥熟料的正常生產是在氧化氣氛下進行的,但是當燃料燃燒不充分時會產生還原氣氛。正常狀態下,燃料充分燃燒生成CO2,燃料所蘊含的熱能全部釋放出來,若氧氣不足時,煤粉就會不完全燃燒生成CO,產生還原氣氛。事實上還原氣氛對熟料燒成產生有嚴重的影響,燒成中出現黃心料,熟料易磨性差,并嚴重影響水泥的顏色,嚴重的還會造成預分解系統粘結堵塞、窯后結圈結球。
水泥廠窯尾高溫氣體分析系統是檢測窯爐氣氛的關鍵設備,通過窯尾高溫氣體分析儀的在線測量,可以實時掌握窯爐氣氛中CO、O2、NO的情況,.氧化氣氛煅燒狀態,結合溫度檢測,可.燒成系統設備的發熱能力和傳熱能力的平衡穩定,在操作中做到前后兼顧、窯爐協調,穩定的燒結溫度和分解溫度,不損壞窯皮,不竄黃料,實現優 質、高產、低能耗運行。
水泥生產過程利用在線氣體分析系統監測與測量范圍
在水泥煅燒、生產過程中,除了會產生O2、CO和NO氣體,還會產生SO2、CH4、CO2等附加氣體,對這些氣體進行必要的檢測,對整個生產工藝的調控具有一定的意義。圖2、圖3分別為整個水泥生產工藝流程需要利用在線氣體分析系統進行氣體檢測的監測點與測量范圍。
圖2. 水泥生產工藝流程
表1. 測量范圍與儀表選型
水泥窯是工業爐窯的耗能大戶,對干法旋轉窯的窯尾、分解爐及預熱器的出口等煙氣的氣體成份進行分析,可以優化熟料質量、節能減排,以實現生產的優化控制,窯尾煙氣的溫度高達1200℃~1400℃,粉塵含量高達2000g/m3,而且含有二氧化硫和堿性腐蝕性氣體,是技術難度zui大的取樣分析對象,RL-602型水泥窯過程成套分析系統,成功的解決了這一艱巨的取樣分析難題。
水泥廠煤粉制備系統,存在煤粉與氧氣爆燃的危險,和存在磨煤及輸送、存儲期間產生的一氧化碳氣與氧氣混合爆燃的危險為保 證設備安 全需設定多個測量點檢測氧含量及一氧化碳的含量以指導操作保 證安 全生產。
針對煤粉高塵氣體,該系統采用的取樣流程為單過濾取樣探頭取樣,定期用氮氣反吹清除過濾器及探頭內部粉塵,以保 證探頭長期可靠工作。樣氣經預處理系統把干凈的樣氣送至分析儀表精 準測量成分含量。系統為可編程PLC全自動控制系統,人機界面采用10寸MCGS高顯點陣式觸摸顯示屏,儀表使用7寸高顯LCD液晶顯示并提供工業標準的4~20mA模擬信號,可與工控機同步及信號連鎖控制。電化學/磁氧分析儀測量氧含量,紅外分析儀測量一氧化碳含量;可輸出4~20m A標準信號和高、低報警,也可通過RS485傳輸信號。
注:系統可在粉塵爆炸危險區安裝使用(隔爆型)。