目前水泥廠回轉(zhuǎn)窯干法生產(chǎn)線從日產(chǎn)1000噸到日產(chǎn)10000噸工藝技術(shù)已非常成熟，在全國各地已廣泛推廣應(yīng)用。為提高水泥廠回轉(zhuǎn)窯干法生產(chǎn)線的生產(chǎn)效益，各種新技術(shù)相繼在不同的生產(chǎn)線上示范應(yīng)用，譬如在線氣體分析系統(tǒng)，具體到富氧燃燒技術(shù)，分解爐分級燃燒脫氮技術(shù)，燃燒系統(tǒng)的自動化控制技術(shù)等都成為行業(yè)謀求減少水泥工業(yè)污染降低企業(yè)生產(chǎn)成本的一個個突破口，但都因各自的種種因素限制了節(jié)能效果的進(jìn)一步提高和實際應(yīng)用的廣泛推廣，那么在線氣體分析系統(tǒng)的應(yīng)用在水泥廠中是如何運(yùn)用的呢？
要實行回轉(zhuǎn)窯最佳的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式，必須綜合生產(chǎn)中的多種工作途徑并輔以最佳操作水平，才能煅燒出最好的熟料和實現(xiàn)最經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)。
（1）在線氣體分析系統(tǒng)可以穩(wěn)定的生料率
（2）在線氣體分析系統(tǒng)可以穩(wěn)定的煤質(zhì)量
（3）在線氣體分析系統(tǒng)能夠穩(wěn)定生料喂料量
（4）在線氣體分析系統(tǒng)能穩(wěn)定的系統(tǒng)風(fēng)量
（5）在線氣體分析系統(tǒng)可以穩(wěn)定的分解爐出口溫度
（6）在線氣體分析系統(tǒng)促進(jìn)風(fēng)量、煤、料和窯速的合理匹配
（7）在線氣體分析系統(tǒng)擁有窯頭和窯尾用煤的合理比例
（8）窯爐協(xié)調(diào)，穩(wěn)定的燒結(jié)溫度和預(yù)熱分解溫度以及窯爐氣氛的控制
上述各項途徑中最難控制的是第八條窯爐協(xié)調(diào)，達(dá)成穩(wěn)定的燒結(jié)溫度、分解溫度以及窯爐氣氛的最佳控制。
水泥熟料的正常生產(chǎn)是在氧化氣氛下進(jìn)行的，但是當(dāng)燃料燃燒不充分時會產(chǎn)生還原氣氛。正常狀態(tài)下，燃料充分燃燒生成CO2，燃料所蘊(yùn)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(chǎn)生還原氣氛。事實上還原氣氛對熟料燒成產(chǎn)生有嚴(yán)重的影響，燒成中出現(xiàn)黃心料，熟料易磨性差，并嚴(yán)重影響水泥的顏色，嚴(yán)重的還會造成預(yù)分解系統(tǒng)粘結(jié)堵塞、窯后結(jié)圈結(jié)球。
水泥廠窯尾高溫氣體分析系統(tǒng)是檢測窯爐氣氛的關(guān)鍵設(shè)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，確保氧化氣氛煅燒狀態(tài)，結(jié)合溫度檢測，可確保燒成系統(tǒng)設(shè)備的發(fā)熱能力和傳熱能力的平衡穩(wěn)定，在操作中做到前后兼顧、窯爐協(xié)調(diào)，穩(wěn)定的燒結(jié)溫度和分解溫度，不損壞窯皮，不竄黃料，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低能耗運(yùn)行。
1、在線氣體分析系統(tǒng)可以測量CO、O2含量，實現(xiàn)燃燒控制
水泥窯煅燒過程中，其燃燒狀況一般有四種類型：
1)中性完全燃燒——理想型
2)有過剩空氣的完全燃燒
A.燃燒完全被氧化，O2有剩余
B.燃燒產(chǎn)物：H2O，CO2，N2，O2，Ar，SO2
3)有過剩空氣的不完全燃燒(燃燒有問題)
A.O2足夠，但仍殘留有可燃物
B.燃燒產(chǎn)物：H2O，CO2，N2，O2，CO，SOx，NOx
4)空氣不足的不完全燃燒(燃料偏多)
A.只有部分燃料氧化
B.燃燒產(chǎn)物：H2O，CO2，N2，H2，CO，CmHn，H2S
總結(jié)：第一類是中性的空氣，鑒于混合過程的效率，在實踐中并不可能；第二類是過多的過剩空氣，是完全燃燒，但過多意味著熱損失；第三類和第四類都是不完全燃燒，且產(chǎn)生了CO，CO含量越高說明燃燒越不完全。因此，為了及時了解燃煤完全燃燒狀況，實現(xiàn)燃燒控制，利用在線氣體分析系統(tǒng)在線監(jiān)測O2與CO含量是十分必要的。
2、在線氣體分析系統(tǒng)可以測量NO含量，幫助監(jiān)控窯內(nèi)溫度
水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的煅燒情況直接關(guān)系到水泥熟料的產(chǎn)量、質(zhì)量、原燃料的消耗和綜合成本。如果窯內(nèi)煅燒溫度過高或熱工振蕩過大，不僅會大量消耗燃煤，甚至還會損害窯襯；如果煅燒溫度過低，就會造成熟料的夾生料，嚴(yán)重影響水泥熟料的質(zhì)量。
水泥熟料在煅燒過程中，會產(chǎn)生大量的NO，NO的形成主要取決于：火焰情況；燒成帶原料的溫度；火焰中氧含量；二次空氣與火焰的混合；鈣和堿性硫酸鹽的數(shù)量。而窯內(nèi)煅燒溫度也與這些因素相關(guān)，故NO含量與窯內(nèi)煅燒溫度成一定關(guān)系，其關(guān)系曲線如圖1。
圖1. NOx與溫度關(guān)系曲線圖
因此，通過在線氣體分析系統(tǒng)在線監(jiān)測NO的含量，可幫助指示溫度趨勢，及時修正、避免窯溫度失控，以保證水泥熟料的質(zhì)量。
3、水泥生產(chǎn)過程利用在線氣體分析系統(tǒng)監(jiān)測與測量范圍
在水泥煅燒、生產(chǎn)過程中，除了會產(chǎn)生O2、CO和NO氣體，還會產(chǎn)生SO2、CH4、CO2等附加氣體，對這些氣體進(jìn)行必要的檢測，對整個生產(chǎn)工藝的調(diào)控具有一定的意義。圖2、圖3分別為整個水泥生產(chǎn)工藝流程需要利用在線氣體分析系統(tǒng)進(jìn)行氣體檢測的監(jiān)測點與測量范圍。
圖2. 水泥生產(chǎn)工藝流程
|
組分 |
測量范圍 |
作用 |
系統(tǒng)選型 |
儀表選型 |
|
CO |
0~3% |
燃燒控制 |
在線氣體分析系統(tǒng) |
TY-8310 |
|
O2 |
0~10% |
燃燒控制 |
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|
NO |
0~2000ppm |
反映熱力條件 |
||
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CO2 |
0~35% |
反映預(yù)焙燒的程度 |
||
|
SO2 |
0~1% |
監(jiān)測硫化物 |
||
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CH4 |
0~1% |
燃燒控制(燃?xì)飧G) |
表1. 測量范圍與儀表選型
天禹智控在線氣體分析系統(tǒng)TY-8310針對樣氣中低粉塵工況設(shè)計，由預(yù)處理單元、控制單元、氣體分析單元三部分構(gòu)成。預(yù)處理單元采用不銹鋼、電加熱溫控干法取樣探頭，使用壽命長、精度高；利用最新反吹掃技術(shù)解決探頭堵塞問題，保證分析系統(tǒng)的可靠性；配置單級制冷器去除樣氣中的水分，實現(xiàn)兩級過濾，確保儀器長期在線運(yùn)行。控制單元采用PLC程序控制，可自動完成采樣、反吹、排水等操作。
水泥廠窯尾高溫在線氣體分析系統(tǒng)的正確選型，不僅可以幫助中控操作人員實時了解窯內(nèi)的煅燒狀況和燃煤的完全燃燒狀況，指導(dǎo)操作人員及時采取相應(yīng)措施；還有利于中控操作人員對整個煅燒過程信息做出整體的了解和綜合判斷，指導(dǎo)生產(chǎn)，真正達(dá)到節(jié)能和提高熟料質(zhì)量的目的。
以上就是天禹智控為您提供的氣體分析系統(tǒng)在水泥行業(yè)的應(yīng)用的相關(guān)介紹，如果您有任何需求及疑問，可隨時撥打我們的電話027-87955899或13469970286詳情咨詢，感謝您的閱讀。
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