对生产中控制煤粉水分含量看法.docVIP

对生产中控制煤粉水分含量的看法 　　《水泥》2009年11期《提高煤磨出口温度对煤磨和煅烧系统的影响》一文，作者介绍了其所在企业大胆细致的尝试，用事实验证了入窑煤粉所含水分的控制对企业效益的重要性。联系到我国当前不少新型干法生产线的习惯做法，该企业的实践确实有着重要的启迪和示范作用。 　　1 当前控制煤粉水分存在的问题　　如果调查国内新型干法线生产熟料所用煤粉的水分含量在1.5%以上，毫不夸张地说，至少会有1/3以上；有的煤粉含水量高达4%，甚至更高。究其原因，这些企业的生产管理者会抱怨进厂原煤含水太多，而且是内水，难以烘干；有的企业甚至将煤粉水分的测试报告内容只限定为外水，否则含水量高得吓人；更有不少管理者担心压低煤粉水分，会导致煤磨出口废气温度过高，容易造成煤磨系统发生爆炸或着火等严重事故，因此控制入磨温度在300℃以内，出磨废气温度在70℃以下。确实也有些企业正是在发生了这类事故之后，有意降低入煤磨的热风温度，以图安全。 　　煤的内在水分指吸附或凝聚在煤颗粒内部毛细孔(0．1μm)中的水分。在实际测定中指煤样达到空气干燥状态时保留下来的那部分水分。内在水分多少与煤的内表面积有关，内表面积愈大，内在水分愈高。不同变质程度煤的内表面积不同，变质程度愈浅，内表面积愈大，其内在水分也愈高。的确，内在水在常温下不能失去，但加热到一定温度就能逸出，不论是多大的内水与外水，只要在检验时按规定时间加热到110℃(按GB212--91规定，当水分大于2%时，还应进行检查性干燥，说明此时检验出的水分含量还可能更多)，其不像结晶水那样难以烘干，也就是说，这些水分可以在生产煤粉中烘干出来。 为说明煤粉水分高的严重性，不妨算一笔账：以自然环境温度的液态水(10℃)入窑后，先被加热到100℃，再成为l00℃的蒸汽，然后升至1000℃以上的过热蒸汽，每一步都要消耗大量的热。粗算一下，如果熟料的实物煤耗是150kg/t(热值按22990kJ/kg计算)，煤粉中含有1%的水分，即进窑水分是1.5kg，1kg水分要消耗的热大约为376kJ(10℃水升高到100℃水所用热)+2253kJ(100℃水的汽化热)+2508kJ(蒸汽比热取2.09kJ/(kg·℃)，按升高1200℃计算)=5137kJ。则1.5kg的水分使吨熟料热耗增加了5137*1.5=7 706kJ，每吨熟料为此多消耗实物煤7706/22 990=0.335kg。如果煤粉中含水量增加3%时，吨熟料实物煤耗增加0.335×3=1.005kg，增加比例为1.005/150=0.67%。按热值为22 990kJ/kg的煤售价为500元/t计算，它将使熟料成本增加0.50元/t。全年生产100万t熟料，就是50万元的损失。如果再考虑这些水分严重影响煤粉燃烧速度，从而改变火焰形状和窑内温度分布，降低熟料产质量，则损失更大。由此看出，通过放宽对煤粉水分控制而求安全的做法不仅不应提倡，而且应当尽快改变。 　　安全生产固然重要，问题是如何不付出这种代价，却能做到安全生产。 　　2 煤粉磨细不能缓解水分对燃烧的不利影响　　有些管理者认为，既然煤粉的水分烘干不容易，又易产生危险，不如将煤粉细度压低，控制烟煤的80μm筛余在5％以下，以补偿水分过多对燃烧速度产生的不利影响。但是，这样不仅要降低煤磨产量、增加电耗，而且对煤粉的助燃无济于事。因为煤粉中的挥发分只要有明火，即便是在室温，也可迅速燃烧，其燃烧快慢并不取决于煤粉细度。煤粉变细只是增加煤粉中固定碳与空气接触的面积与机会，并利用煤粉中的挥发分与空气中的氧燃烧形成的热，进一步为固定碳燃烧创造条件。由于固定碳的燃烧温度要远高于100℃，因此，水先于固定碳受热蒸发。极少量的水分遇到炽热的空气后，会发生水煤气反应，即产生氢气和一氧化碳，它们极易燃烧，所放出的热远大于反应所吸收的热。但当煤粉中的水分含量较高时，由于温度降低则不会发生水煤气反应，且变成的水蒸气阻止了固定碳与氧的接触。此时，磨细的煤粉只能使水分更易受热而蒸发，固定碳的燃烧反而变得更加困难，使煤粉的燃烧速度大大减慢。也就是说，水分含量较高的煤粉磨细，不但不可能发挥有利于固定碳燃烧的积极效果，相反，却起了反作用。这也从另一个角度说明，煤粉的细度指标应当取决于煤粉中挥发分含量的大小，即煤中挥发分含量较高，煤粉细度可以而且应当适度放粗，因为此时挥发分燃烧后的热量大，有利于固定碳尽快燃烧。 　　还需要强调，过细煤粉在系统中任何位置发生滞留，对煤磨安全生产带来的危险性更大，且丝毫不亚于温度的影响。 　　所以，煤粉中大于l％的水分在窑内会干扰煤粉的燃烧，而且不能采用煤粉磨细的方法克服，唯一正确的途径是降低煤粉中多余的水分。 　　3 降低煤粉水分含量的方法　　3.1 不同生产工艺控制煤粉水分的难度　　1) 磨机类