某公司5 000 t/d熟料生產(chǎn)線，在2011年7月檢修后的點(diǎn)火升溫過程中，多次發(fā)生火焰熄滅現(xiàn)象。本文就火焰熄滅的原因進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的操作處理，供參考。
1 過程描述
2011年7月31日18∶00燒成系統(tǒng)檢修全部結(jié)束，20∶00調(diào)度通知中控點(diǎn)火升溫。根據(jù)工藝技術(shù)科制定的升溫曲線（圖1），本次升溫時(shí)間為12 h，定于8月1日8∶00投料。22∶00窯尾煙室溫度達(dá)到300 ℃，開喂煤羅茨風(fēng)機(jī)，設(shè)定喂煤量1 t/h，啟動(dòng)轉(zhuǎn)子秤開始油煤混燃。23∶00加煤至2 t/h，23∶05發(fā)現(xiàn)火焰跳動(dòng)，喂煤量減到1.5 t/h，23∶10火焰熄滅。23∶27重新點(diǎn)火，23∶47火焰再次熄滅。由于連續(xù)兩次出現(xiàn)火焰熄滅現(xiàn)象，零點(diǎn)班操作員對(duì)一次風(fēng)量和油槍的軸向位置作了調(diào)整，并通知現(xiàn)場(chǎng)用火把引燃升溫。準(zhǔn)備就緒后于0∶17重新點(diǎn)火，0∶45開始油煤混燃。1∶22火焰又一次出現(xiàn)熄滅現(xiàn)象。
到零點(diǎn)班下班時(shí)，共發(fā)生滅火7次，窯尾煙室溫度只有725 ℃，且由于窯前溫度偏低，窯內(nèi)火焰很不穩(wěn)定，隨時(shí)都有滅火的可能。
2 原因分析
8月1日8∶00，工藝技術(shù)人員和操作員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)查看后，共同對(duì)造成滅火的原因進(jìn)行了分析：認(rèn)為主要是由于煤粉濕、粗，燃燒效果不好，熱力分散；操作員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況了解不夠，在點(diǎn)火過程中出現(xiàn)異常時(shí)，雖然對(duì)系統(tǒng)風(fēng)煤的匹配作出了一定的調(diào)整，但是存在調(diào)整幅度偏小、調(diào)整不到位，甚至出現(xiàn)錯(cuò)誤調(diào)整的現(xiàn)象。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)在采用火把引燃時(shí)，火把放置位置不合適，致使火把燃燒產(chǎn)生的熱量不能在短時(shí)間內(nèi)傳遞給煤粉，從而使點(diǎn)火升溫時(shí)間延長(zhǎng)，不能按照預(yù)定計(jì)劃投料。
2.1 煤粉水分過大、細(xì)度太粗
點(diǎn)火前窯頭煤粉倉(cāng)只有3 t煤粉，為了保證點(diǎn)火過程中的煤粉需要，煤磨系統(tǒng)在熱風(fēng)爐沒開的情況下，開磨1.5 h，磨制了30 t煤粉。后經(jīng)化驗(yàn)室取樣分析，細(xì)度為20%（0.08mm方孔篩篩余），水分6%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常值。燃料中多1%水，約降低火焰溫度10~20 ℃，并使廢氣熱損失增加2%~4%，且煤粉中水分對(duì)溫度的影響比灰分約大一倍，這種影響在點(diǎn)火初期表現(xiàn)尤其明顯。當(dāng)煤粉倉(cāng)內(nèi)原來存有的3 t煤粉用完后，新磨制的煤粉由于濕、粗，其著火溫度、燃盡溫度相應(yīng)提高，燃盡時(shí)間延長(zhǎng)，很容易形成低溫長(zhǎng)帶和不完全燃燒，從而使黑火頭越來越長(zhǎng)，火焰高溫區(qū)逐漸向后轉(zhuǎn)移，火點(diǎn)處溫度越來越低，最終導(dǎo)致滅火。
2.2 系統(tǒng)拉風(fēng)大
在點(diǎn)火初期一般都是用點(diǎn)火煙囪控制系統(tǒng)拉風(fēng)，此時(shí)高溫風(fēng)機(jī)入口閥門應(yīng)處于全關(guān)位。回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)生的氣體大部分通過點(diǎn)火煙囪排出，窯尾廢氣煙囪僅有很少一部分煙氣排出。八點(diǎn)班在接班前發(fā)現(xiàn)窯尾廢氣煙囪排出的廢氣遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過點(diǎn)火煙囪的排出量。接班后查看中控CRT顯示高溫風(fēng)機(jī)入口閥門在全關(guān)位，于是通知現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)該閥門的實(shí)際位置在53%，而零點(diǎn)班卻沒有發(fā)現(xiàn)這一問題。由于拉風(fēng)大，高溫區(qū)靠后，燃料燃燒產(chǎn)生的熱量很快被拉入預(yù)熱器系統(tǒng)，造成窯前溫度長(zhǎng)時(shí)間偏低，難以形成穩(wěn)定的火焰，從而頻繁發(fā)生滅火現(xiàn)象。
2.3 用煤量大
該公司預(yù)熱器系統(tǒng)沒有安裝氣體分析裝置，點(diǎn)火時(shí)加煤量的控制是操作員根據(jù)窯尾煙室溫度，結(jié)合個(gè)人的操作經(jīng)驗(yàn)，遵循由少到多、緩慢增加的原則。另外通過觀察點(diǎn)火煙囪廢氣的顏色，作為輔助判斷回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燃料燃燒狀況。正常情況下廢氣顏色是白色或者很淺的淺灰色。本次點(diǎn)火由于是在夜間，無法直接觀察廢氣顏色，因此加煤量的控制全憑操作員的經(jīng)驗(yàn)。天亮后現(xiàn)場(chǎng)向操作匯報(bào)說廢氣都是深灰色，有時(shí)甚至出現(xiàn)濃濃的黑煙，這說明加煤量大，喂入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的煤粉并沒有完全燃燒。零點(diǎn)班操作員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)反饋的信息，也采取了減煤處理的調(diào)節(jié)，喂煤量由5 t/h降到3 t/h，但廢氣顏色并沒有多大的變化。八點(diǎn)班接班后，直接將用煤量減到1 t/h，并對(duì)喂煤秤進(jìn)行了在線標(biāo)定。根據(jù)標(biāo)定的結(jié)果顯示，實(shí)際下煤量是給定值的1.7倍，也就是說，當(dāng)給定 1 t/h時(shí)，實(shí)際下煤量為1.7 t/h。給定3 t/h，實(shí)際已經(jīng)超過5 t/h，在正常升溫過程中，這個(gè)煤量是投料前的用煤量，窯尾溫度應(yīng)該達(dá)到950 ℃，而實(shí)際上零點(diǎn)班窯尾溫度最高也只有720 ℃。過多的煤粉不但沒有提高火焰的溫度，反而起到了滅火的作用。
2.4 一次風(fēng)量小、內(nèi)外風(fēng)匹配不合理
在點(diǎn)火初期，由于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)溫度低，為了保證能夠形成穩(wěn)定燃燒的火焰，對(duì)一次風(fēng)量的大小及軸流風(fēng)和旋流風(fēng)的分配比例都有嚴(yán)格的要求，特別是在油煤混燃階段對(duì)此尤其敏感。為了達(dá)到盡快引燃煤粉形成穩(wěn)定燃燒火焰的目的，一般都采用小風(fēng)量、短火焰的操作方法。但是所謂的小風(fēng)量應(yīng)根據(jù)具體的噴油量、噴煤量大小來確定，原則就是不落油滴、不落煤粒、不冒黑煙、不掃窯皮。在此基礎(chǔ)上，通過調(diào)整羅茨風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和軸流風(fēng)、旋流風(fēng)風(fēng)閥開度來達(dá)到用風(fēng)量最小、火焰最短的目的。零點(diǎn)班在經(jīng)過兩次滅火后，雖然對(duì)上述參數(shù)作了調(diào)整，主要是降低了一次風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、增加軸流風(fēng)閥開度、減小旋流風(fēng)閥開度，但是該調(diào)整仍然不能滿足回轉(zhuǎn)窯內(nèi)形成穩(wěn)定燃燒火焰的目的。主要表現(xiàn)在：調(diào)整后黑火頭長(zhǎng)而濃，火焰發(fā)紅、發(fā)飄、軟而無力，且煤粉顆粒有下落現(xiàn)象，在噴煤量波動(dòng)時(shí)，甚至出現(xiàn)煤粉噴出煤嘴就掉下來。說明一次風(fēng)量偏小，風(fēng)煤混合不好，起火慢，很容易導(dǎo)致燃料不完全燃燒和滅火現(xiàn)象。
2.5 下煤不穩(wěn)有爆燃現(xiàn)象，造成熄火
在升溫過程中，有時(shí)喂煤羅茨風(fēng)機(jī)電流會(huì)出現(xiàn)瞬間（10~30 s）直線上升，升高幅度在50~90 A，同時(shí)風(fēng)機(jī)出口壓力也出現(xiàn)較大的正向波動(dòng)，幅度在10~14 kPa，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)有大量煤粉瞬間從噴煤嘴噴出。在點(diǎn)火升溫過程中，系統(tǒng)溫度普遍較低，火焰抗干擾能力差，由于下煤量的突增使火焰熄滅。造成這一現(xiàn)象的原因主要是由于煤粉濕，流動(dòng)性差。
2.6 火把放置位置不對(duì)
雖然也采用了火把引燃的方式，但由于火把的放置位置不對(duì)，噴出的煤粉不是通過火把燃燒形成的火舌引燃，而是直接噴在火把上燃燒。當(dāng)火把燃盡后，在更換火把的過程中火焰有時(shí)會(huì)突然熄滅。零點(diǎn)班火把放置位置見圖2。
2.7 寄希望于“煤炮”
在升溫過程中，對(duì)于因回轉(zhuǎn)窯內(nèi)火焰長(zhǎng)造成的前溫低、后溫高現(xiàn)象，沒有引起足夠的重視，只是片面地認(rèn)為是由于煤粉濕、窯內(nèi)溫度低造成的，待溫度升高后，自然就會(huì)好轉(zhuǎn)。沒有進(jìn)一步分析是否由于其他原因引起，甚至寄希望于在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)放“煤炮”（煤粉在未充分燃燒或未燃盡的情況下，堆積在系統(tǒng)內(nèi)某一位置，突然燃燒使大量的燃燒空氣同時(shí)劇烈膨脹）后產(chǎn)生的局部高溫，來達(dá)到引燃或縮短火焰的目的。于是一味地增加用煤量，或者采用快速大幅度調(diào)整噴煤量的辦法人為地在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)制造放“煤炮”現(xiàn)象。由于風(fēng)、煤、溫度的匹配出現(xiàn)問題，結(jié)果是噴煤量越大，滅火的頻率越快，窯前溫度升高幅度越慢。
3 采取的措施
通過上述分析可知，引起回轉(zhuǎn)窯內(nèi)火焰熄滅的主要原因是由于煤粉水分大、細(xì)度粗，不易著火，但在煤粉倉(cāng)內(nèi)煤粉沒有用完的情況下，這種現(xiàn)狀將持續(xù)存在。因此，如何根據(jù)現(xiàn)有的條件，充分利用窯內(nèi)已經(jīng)積蓄的熱量，合理調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，盡快在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)形成穩(wěn)定燃燒的火焰，糾正高溫區(qū)靠后，是下一步操作調(diào)整的核心和出發(fā)點(diǎn)。我們主要采取了以下幾點(diǎn)措施：
（1） 關(guān)閉點(diǎn)火煙囪，現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)全關(guān)高溫風(fēng)機(jī)入口閥門，并通知電氣、自動(dòng)化人員抓緊處理該閥門，保證做到現(xiàn)場(chǎng)與中控三對(duì)應(yīng)。
（2） 停止噴煤，噴煤管退至+500位，降低一次風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速到200 r/min，外風(fēng)開30%，內(nèi)風(fēng)開80%。
（3） 將油泵壓力由2.5 MPa調(diào)整到3.3 MPa。
（4） 開窯頭廢氣風(fēng)機(jī)，逐漸打開進(jìn)口風(fēng)門，盡量將窯尾已經(jīng)形成的高溫向窯頭方向拉。5 min后將進(jìn)口風(fēng)門全關(guān)，通過調(diào)整窯頭冷風(fēng)閥門開度控制窯頭負(fù)壓，將窯頭罩壓力控制在+10 Pa。
（5） 窯頭用20 kg破布，充分用柴油浸透，待油火焰燃燒穩(wěn)定后伸入窯內(nèi)，設(shè)定喂煤量1 t/h，開轉(zhuǎn)子秤。火把的燃放位置見圖3所示。
（6） 逐漸增加一次風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，保證煤粉燃燒完全、不冒黑煙。窯內(nèi)火焰穩(wěn)定后不要急于調(diào)整噴煤量，應(yīng)先將點(diǎn)火煙囪打開5%。頭煤的增加應(yīng)掌握以下原則：煙囪冒黑煙不加；窯尾溫度處于上升階段不加；窯尾溫度與分解爐出口溫度有一個(gè)合理的溫差降，超出溫差范圍不加。通過上述調(diào)整，9∶00窯尾煙室溫度升到1 000 ℃，通知開高溫風(fēng)機(jī)拉風(fēng)準(zhǔn)備投料，但由于頭秤出現(xiàn)卡死，投料中斷。故障處理后，11∶50投料。本次點(diǎn)火的實(shí)際升溫曲線見圖4。
4 結(jié)束語
零點(diǎn)班由于煤粉濕、粗等原因造成回轉(zhuǎn)窯內(nèi)頻繁滅火，在相同條件下，八點(diǎn)班通過采取一定的操作調(diào)整和干預(yù)，以最短的時(shí)間在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)形成了穩(wěn)定燃燒的火焰，并且溫度梯度分布合理。這一事件使我們獲得以下幾點(diǎn)體會(huì)：
（1） 點(diǎn)火前一定要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查、確認(rèn)，特別是對(duì)風(fēng)機(jī)閥門開度的確認(rèn)一定要做到“三對(duì)應(yīng)”。
（2） 點(diǎn)火時(shí)，一定要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采取對(duì)應(yīng)的操作方法，堅(jiān)決杜絕抱有“憑經(jīng)驗(yàn)”、“靠感覺”、“按理論”的想法，加強(qiáng)中控與現(xiàn)場(chǎng)的聯(lián)系與溝通，必要時(shí)操作員應(yīng)到現(xiàn)場(chǎng)觀察火焰燃燒情況，掌握第一手資料，便于更好地調(diào)控參數(shù)。
（3） 點(diǎn)火過程中出現(xiàn)異常情況，短時(shí)間無法改變，在保證系統(tǒng)安全的前提下，可考慮采用一些反常規(guī)的操作方法，以盡快扭轉(zhuǎn)被動(dòng)局面。
（4） 能力與水平只能作為考核操作員的一個(gè)方面，但不能作為全部，應(yīng)增加或加強(qiáng)對(duì)操作員工作責(zé)任心的考核與落實(shí)。
（5） 入窯煤粉的水分、細(xì)度應(yīng)嚴(yán)格按照化驗(yàn)室下達(dá)的指標(biāo)控制，對(duì)點(diǎn)火、升溫過程中使用的煤粉，由于系統(tǒng)溫度低，燃燒效果差，更應(yīng)該嚴(yán)格控制，決不能為了節(jié)省幾噸柴油而不開熱風(fēng)爐，由于煤粉細(xì)度、水分超標(biāo)對(duì)系統(tǒng)造成的影響和損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過節(jié)省的幾噸柴油的價(jià)值。
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