浅谈回转窑工艺管理

我国当前水泥产能严重过剩，市场行情不稳定，区域协同、环保限产等因素造成像过去那样单条熟料生产线全年运转率80%以上的情形很难再出现。过去靠窑连续运转和提高熟料、水泥销量来提高利润的时代已经过去，如何在有限的运转时间和减少的产量、销量下保持盈利成为当前水泥行业的一个主题。我公司针对实际生产中的具体问题进行分析，通过内抓、内控来节能降耗。

1　存在的问题

我公司有一条2010年投产的5 000 t/d熟料生产线，有以下几个问题制约着窑系统稳定及综合效益。

（1）矿山石灰石资源较差，石灰石CaO含量偏低且波动较大，CaO含量在30%~51%，且石灰石中MgO、R2O等有害成分偏高（见图1），使生料配料波动较大，石灰石配比在90%左右（见表1），最高时能达到99%。生料的不稳定严重制约着窑系统的稳定。

（3）电耗、煤耗较高。2016年上半年单位熟料实物煤耗130.88 kg/t，标准煤耗104.89 kg/t，综合电耗49.7 kWh/t。

（4）发电量较低。2016年上半年余热发电平均发电功率不足7 400 kW（满负荷为9 000 kW）。

2　采取的措施

2.1　稳定生料配料

针对石灰石资源较差的情况，公司派专人对各个矿点的石灰石认真对比分析，从品质和量上做出符合要求的合理搭配（见图1）。派专人在矿山负责落实搭配情况（掌握和监控各矿点的车辆进料比例），根据不同矿点的石灰石品质按照设定石灰石配比搭配（保证石灰石中CaO含量在44.5%~45.5%）。并对配料结果及石灰石配比进行监督、考核，保证石灰石配比波动在2%以内。同时对于生料配料断料加大考核力度并坚持清仓，保证生料的稳定。

2.2　节省环保费用

（1）二氧化硫的排放超标主要是原、燃材料引入系统的硫过多及系统脱硫效率低所造成。为此，公司一方面选用低硫的原、燃材料（见表3），另一方面选用合适的脱硫剂从出生料均化库斜槽至入窑提升机溜子处与料混合，在预热器内来解决硫高的问题，通过市场调研采取在生料配料中掺入电石渣，在生料磨系统中脱硫。通过以上措施可保证SO2排放在75 mg/m3以下。

（2）氮氧化物的产生主要是在窑内，我公司主要选用氨水来脱硝。为了控制氮氧化物的排放值符合要求，一方面稳定配料和提高入窑分解率（95%以上），保证料在窑内易烧，同时适当调整头煤及用风，使窑头火焰有充足的火焰强度且不使温度过高，减少氮氧化物的生成（保证窑内存在微还原气氛）；另一方面严格控制分解炉的出口温度在（880±5）℃，来保证脱硝反应的最佳温度，同时加强氨水的质量检验与脱硝系统的检查工作。

（3）烟尘控制方面，在加强压缩空气的检查及现场设备管理，保证设备正常运行的前提下，在窑头及窑尾袋收尘器内采用优质玻纤覆膜滤袋，使用后可使压差降低200 Pa以上，同时保证烟尘排放控制在10 mg/m3以下。

2.3　控制电耗和煤耗

（1）加强现场密封堵漏的治理，每天组织专业人员抽查现场漏风治理情况并记录存档，形成制度→检查→治理→考核的闭环管理。

（2）稳定生料配料及合理控制生料细度。

通过源头的矿山合理搭配及后期的配料管理为生料的稳定打下良好的基础，在引入荧光自动配料系统的同时加强质量控制部门与中控的紧密联系，及时掌握工况变化对自动配料系统做出修正，月均生料合格率可在95%以上。

结合窑工况，通过多次对生料0.2 mm筛筛余分别在1.0%、2.0%、3.0%和4.0%时进行易烧性对比，发现0.2 mm筛筛余在1.0%和2.0%时易烧性较好且差别极小（f-CaO差值在0.2%以内），据此确定生料0.2 mm筛筛余控制在2.0%以内。

（3）优化系统用风，利用烟气分析仪对窑尾烟室、分解炉、窑尾烟囱进行烟气分析对比并结合当前实际工况做出相应调整，在烟室缩口尺寸为2.25 m×2.25 m情况下，及时对三次风闸板开度在65%~70%范围内进行微调。由图2可以看出，经过精细调整后窑内窑皮平整稳定。由表4可以看出，在石灰石资源差的情况下通过采取上述控制措施，出窑熟料质量相对稳定。

（4）合理控制生料台时产量，通过对比分析得出，400 t/h是生料辊压机终粉磨系统最经济台时产量，台时产量过高时，其生料电耗远高于经济台时产量的生料电耗。当然经济台时产量的具体值除了设备原因外也与原材料的易磨性和脆性系数有关，因此生料辊压机系统在经济台时产量下运行是降低电耗的一个重要措施。

2.4　提高余热发电量

（1）加强余热发电的设备运转质量和检修质量。

（2）采用新型的高效抽真空装置，保证真空度在0.093 MPa以上。

（3）加强冷却塔的冷却效率，保证出冷却塔温度在25~30 ℃范围。

（4）加大篦冷机的风量，冷却熟料的同时加强热回收量。

（5）加强熟料配料成分、熟料结粒与发电的关联分析，提高熟料比热的同时调整均齐结粒来保证余热发电的热风品质。

2.5　平衡稳定生产

发挥回转窑的潜能高产、稳产，在质量、产量、指标三者找到适合窑系统工况的最佳平衡点，我公司通过系统优化在有效运转时间内能保持6 050 t/d以上的平均日产，为节能降耗指标的完成打下基础。

3　效果

2016年7~12月我公司实现了单位熟料平均标准煤耗98.6 kg/t，实物煤耗124.5 kg/t，综合电耗47.8 kWh/t，综合环保费用2.98元/t，余热发电功率8~12月份平均8 800 kW以上，基本达到9 MW机组额定的发电量。节能降耗、提高综合效益将是以后一段时间内公司生产管理的内管、内控主题，在取得一定成绩的同时，我公司会继续同业内同行交流学习，查找和解决自身存在的不足，进一步提升内管、内控水平。

作者单位：山东水泥厂有限公司