第一篇:高海拔地区对新型干法水泥厂烧成系统影响的初步分析
高海拔地区对新型干法水泥厂烧成系统影响的初步分析
朱祖培 天津水泥工业设计研究院,天津300400 赵乃仁 南京水泥工业设计研究院,南京210029 我国疆域辽阔,地形变化幅度很大。如西部地区的海拔高度就较大,与东部平原相比有明显差别。西部高原海拔一般在1000m以上,青藏高原更高达3000m~5000m。高海拔地区空气稀薄,这一自然条件对新型干法水泥窑烧成系统的影响不容忽视。设计时,考虑不周就会影响设备能力的发挥,不能达产达标;考虑过多又会过多地增加投资,降低企业的经济效益。关于大气压力变化对新型干法水泥厂烧成系统内“三传一反”的综合影响,目前还缺乏全面的分析资料,本文仅按现有资料对新型干法水泥窑烧成系统内各局部效益的影响作一初步分析,不当之处欢迎读者批评指正。1 高海拔地区大气压力的计算
由于地心引力的作用,地球表面大气层的分子密度随海拔高度而变化,高度愈高,空气密度愈稀,大气压力也就愈小,工程上常以当地大气压力的读数来确定海拔高度。但是由于大气湿度的变化,要精确地确定大气压力与海拔高度之间的关系是不可能的。举例来说,在室内悬挂一气压计,尽管周围空气保持平静,在数小时内它的读数仍将变化(2~3)mmHg(1mmHg=133.322pa),这就相当于海拔高度数十米的差异。因此,用计算的方法来确定海拔高度只能是近似的。A.C.伊利伊切夫
PH=PO(1-H/44340)
〔5.256〕
[1]
推荐用下式计算高海拔地区的大气压力:
(1)
5Pa式中: PH——海拔高度为H处的大气压力,~10
PO——海平面处的大气压力,~10
H——海拔高度,m。
5Pa
;
;
根据式(1)可计算不同海拔高度处的大气压力。由于空气压力、温度和密度服从理想气体的状态方程,因此在一定温度下,大气压力与其密度成正比,即:
P/r=RT
(2) 式中:P——大气压力,~10Pa;
r——空气密度,kg/m;
T——绝对温度,K;
3
5R——气体常数,对于干空气R=0.08206 表1列出按式(1)和(2)计算的不同海拔高度处的大气压力和空气密度。
从表1可以看出,在海拔1000m的地方,大气压力比海平面处降低10%以上,而在海拔为3000m的高地上,大气压力将降低1/3。2 高海拔对料气性能的影响
2.1 对水泥窑内生料水分汽化反应的影响
尽管在高海拔地区水的沸点降低,但水的汽化总热耗却变化不大。水的沸点与大气压力的关系可用Clausius-Claperon方程式来计算。表2列出了不同海拔高度处水的沸点和汽化总热耗的数据。
从表2中可以看出,在海拔2000m处,水的沸点降低到93.5℃。它的汽化显热虽然也因沸点降低而减少,但是同时大气压力降低时需要较多的热量来克服水分子间的内能,因此水的汽化潜热却随海拔高度的上升而增加,因而汽化总热耗只略有减少,以致可以忽略不计。2.2 对碳酸盐分解反应的影响
G.马丁[2]在他的关于水泥回转窑的专著中,报导了丁.约翰斯登对碳酸盐的蒸汽压与分解温度关系的研究成果。他得出以下经验公式(公式(3)~(6)及表3中有非标单位,如mmHg.cal等,若要变动单位,公式将要重新推导——编者注)
lgP=-9340/T+1.1lgT-0.0012T+8.882
(3) 式中:P——二氧化碳的蒸汽压,mmHg;
T——绝对温度,K。
马丁将上式换算成自然对数的形式,变成:
dlnP/dT=21505/T+1.1l/T -0.002763
(4)
为了计算分解热,马丁又将它改写成Clau[1]sius-Claperon方程式的形式,即
dlnP/dT=-Q/RT
(5)
此处,R=1.985g·cal/K,由此可得出碳酸盐分解热与温度的关系式为
Q=42700+2.183T-0.005484
(6) 式中:Q——每100g碳酸盐(CaCO3)的分解热,g·cal。
如果在式(3)中用不同海拔高度处的大气压力(mmHg)代入P,即可求出高海拔处碳酸钙的分解温度和分解热,计算结果见表3。
从表3数据可以看出,在海拔4000m处,碳酸钙分解温度降低36℃,分解热提高不足1%。因此,和水的汽化热一样,海拔高度对碳酸盐分解反应的影响也是可以忽略不计的。2.3 对物料颗粒浮送速度的影响
空气密度不同,对同样大小和重量的物料颗粒来说,要求的浮送速度也不一样。前苏联C.U.赫沃斯琴可夫[3]2 2 提出,物料颗粒的浮送速度一般可以按下列关系式来考虑:
s
ν式中:νs=K(dprm/rn)
(7)
1/2——物料颗粒的浮送速度,m/s;
33
dp——物料颗粒的直径,m;
rm——物料的密度,kg/m;
ra——空气的密度,kg/m;
k——比例常数。
这就是说物料颗粒的浮送速度与空气密度的平方根成反比。2.4 对空气比热的影响
以重量单位来表示的空气比热(kJ·kg·℃),随空气密度的变化很小0℃ 时, 大气压力由 1×105 Pa 加大到 100×105 Pa, 空气比热仅由
0.237×4018kJ/(kg·℃)加大到0.258×4.18kJ/(kg·℃),加大不到10%。但以容积单位来表示时将有较大变化,应注意修正。3 高海拔对回转窑的影响 3.1 对窑内气流速度的影响
早在60年代朱祖培[5]
1-1
[4]
。例如,在空气温度为 10在《地区海拔高度对水泥厂设计的影响》一文中,除分析了高海拔对空气压缩机类型的设计造成的影响外,还分析了海拔高度对湿法回转窑的影响。由于回转窑内的飞灰与窑内的风速有关,而相同质量流量下风速的大小又与当地大气压力成反比变化。从大同、永登和昆明三厂湿法水泥窑实际生产情况对比(见表4)可以看出,永登和昆明二厂(大气压大约为大同厂的86%~90%)的产量要比大同低10%左右。
需要指出,表4列出的生产数据是50年代末窑的潜力充分发挥时的生产数据。对于湿法回转窑来说,在制约生产能力的各种因素中,窑内风速是突出因素,表现为大量飞灰外逸,提高了料耗和热耗,从而限制了窑的生产能力。W.居查[6]
曾报道南美洲秘鲁首都利马附近、被认为是世界海拔最高(海拔高度为3900m)的水泥厂的生产情况,该厂有一台Φ3.2m×90m的湿法短窑,通常产量可以达到350t/d,实际标定生产能力只有250t/d,降低了约30%。
新型干法烧成系统和湿法烧成系统有相当大的区别,表5列出了新型干法回转窑在一般海拔情况下的窑内风速。从表5可以看出,目前带分解炉的NSP窑风速最高的是上海水泥厂2000t/d的3.75m窑,但其窑尾风速仅为6.1m/s。国内SP窑的窑尾风速也低于9m/s。远低于当年大同水泥厂窑内分解带的风速(1200℃下为14.2m/s),也低于KHD公司提出的10m/s风速。从理论上分析,新型干法回转窑排出粉尘对窑生产的影响并非全是负影响,FLS公司就曾经采用增加粉尘出窑又经预热器收回入窑的循环来提高生料入窑分解率,这和湿法窑粉尘排放全是负影响不同。因此窑内风速不应该成为高海拔地区对窑径的制约因素,不能照搬窑的产量正比于地区气压的关系。而应该在当地条件下对窑内风速进行核算是否超过允许值,再确定是否变更窑径。3.2 对窑内燃烧的影响
窑内燃烧低质煤时,虽然煤粉提供的总热量与高质煤相同,但在着火时间、燃烧速度、燃烧温度和熟料煅烧热耗上仍有不同。高海拔造成的空气稀薄对燃烧的影响和低质煤有类同之处,必须加以考虑。空气稀薄,O2浓度下降,会影响燃料的着火时间、燃烧速度以及燃烧温度。为保证有足够的燃烧时间,使煤粉完成燃烧,就要保证窑有足够的长度。但即使如此,燃烧温度偏低仍会影响熟料质量,且燃烧温度是对燃烧速度影响最大的因素,因此必须强化燃烧强度来提高燃烧温度。提高燃烧强度从二个方面进行:一是采用先进的燃烧器和高压风机使喷出燃烧器的气流有更大的动量E(E=mV),在质量流量m一定的情况下,要有足够高的喷出速度V,则必须有高的压头;二可采用先进的冷却机,保证有较高的熟料热回收,以获得尽可能高的助燃空气温度。这两方面的结合就有可能得到良好的燃烧状况,减少空气稀薄造成的不利影响。
3.3 对窑内传热的影响
窑内传热以辐射为主,窑内的高温火焰中含有大量粉尘,所以具有很高的辐射系数ξ,且由于窑内风速不高,尤其是窑外分解窑的风速更低,故在质量流量不变的情况下,空气稀薄对窑内传热不会有明显的影响。
4 高海拔对冷却系统的影响 4.1 对篦式冷却机的影响
对于篦式冷却机,气流垂直通过填充床,其雷诺数为:
Rep= dpuρ/μ (8) 式中:dp——熟料粒径
u——气体垂直通过填充床的表观风速
ρ——气体的密度
μ——气体的粘度。
根据尔根方程7:
ff=150(1-ζ)/Rep+1.75 (9)
↓
↓
粘性流损失 湍流损失 式中:ξ——床层空隙率;
ff——阻力系数。
再根据篦式冷却机条件,可求得雷诺数ff>100,属于湍流。阻力系数ff不随雷诺数有明显改变。因此根据流体流动的阻力公式hj=ζu/2g×γ,阻力系数ff即ζ为常数,当篦式冷却机工作气压改变时,流体阻力只和流速u及气体的重度γ有关。
在高海拔地区,篦式冷却机工作气压下降,气体体积流量增加。如何适应这一变化,有三种方案: 4.1.1 方案一
22维持原有规格不变,这时,需保持通过单位篦板面积的空气质量流量不变, 气体流速u 将遵循公式
uH=u0(P0/PH), 即随气压的下降, 气体流速u 将上升。气体的重度将遵循公式 γH=γ0(PH/P0),即随气压的下降而下降。
因此气体通过篦式冷却机的流体阻力损失HH 如下式:
HH =(uH·γH)/(u0·γ0)
=[(u0· P0/PH)·γ0·PH /P0·]/u0·γ0=P0/PH(10)式中:HH——地区海拔为H的流体阻力损失;
H0——海平面地区的流体阻力损失。
加上流量增加量 QH/Q0 也为 P0/PH,因此篦冷机篦下鼓风机的鼓风功率的增加量为 2
222NH/N0=(P0/PH)2,功率的增加很大。
式中:QH——地区海拔为H的气体流量;
Q0——海平面地区的气体流量;
NH——地区海拔为H的鼓风机需要的轴功率;
N0——海平面地区鼓风机需要的轴功率。在传热方面,固定床中流体向颗粒传热的关系式如下:
hdp/k=CRe p Pr (11)式中:h——传热系数
k——导热系数;
dp——粒径;
Pr——普兰特数,Pr=Cpμ/K。
从(11)式可以看出,当雷诺数Re不变时,传热系数不变。因此此种方案的热交换不会改变。4.1.2 方案二
适当加大篦冷机的规格,保持气流通过篦冷机的流体阻力不变。前文提到气流通过篦床的流动属于湍流。阻力系数不因流速的改变而改变。因此在流体阻力不变时,下列等式成立。
u0 ·γ0 =uH ·γH
uH=uo(γ要。
此时流体阻力虽然没有增加,由于鼓风机的鼓风量仍以P0/PH增加,所以鼓风机的轴功率仍以(P0/PH)增加。
这种方案在传热方面的影响如何呢?
根据式(11),在同样的条件下,dp、k、Cp和μ不变,此时传热系数h为:
h=C1·Re p 而:
Rep=dpuρ/μ
式中:dp、μ不变,但uH=uo(P0/PH),而
ReH=Re0 ·(PH/P0)式中:ReH——海拔为H时的雷诺数;
Re0——海拔为海平面时的雷诺数。由于Re数下降,造成传热系数下降。
hH=h0 · 〔(PH/P0)〕=h0(PH/P0)(14) 式中:hH——海拔为H时的传热系数;
h0——海拔为海平面时的传热系数。1/
21.6
0.8
1/2
1/2
1/21.61/3220/γH)1/2 =uo(P0/PH)(13)
1/2
1/2
由于气体流量增加的倍数为P0/PH,因此篦冷机的篦床面积也应该提高(P0/PH)才能满足风量增加的需1.6
同时由于规格放大,传热面积增加了(P0/PH),因此传热量的影响应是二者之乘积: QH=Q0 ·(PH/P0)(P0/PH)0.8
0.5
1/2
=Q0(PH/P0)(15)
0.8式中:QH——海拔为H时的传热量;
Q0 ——海拔为海平面时的传热量。
可以看到,该方案对传热量将会有一些不利影响,二、三次风的温度也会有一些下降。4.1.3 方案三
增加篦冷机的规格,保持气流通过篦冷机时鼓风机的功率不变。前文提到气流通过篦床的流动属于湍流。阻力系数不因流速的改变而改变。因此在鼓风机的功率不变时,由于鼓风量已增加P0/PH ,所以流体阻力必须下降为:
HH = H0(γH/γ0)
此时必须uH=u0,才能满足要求,篦冷机的规格必须同因海拔增加而增加的气体量等量增加。
该方案在传热方面的影响和方案二相似。同样dp、k、Cp和μ不变,此时传热系数 h=C1·Re p1.6。由于速度u不变,因此有:hH=ho·(PH/P0)1.6,而传热面积的增加仅为 P0/PH。此时传热量的变化将为:
QH /Q0 =(PH/P0)(16)
采用这种方案后,篦冷机规格(面积)虽然放大很多,但传热量和二、三次风的温度却有明显下降。
因此可以考虑,在海拔1000m左右的地方,可以采用方案一;在海拔更高的地方应加大篦冷机的规格。4.2 对筒式冷却机的影响
篦冷机气体流量与鼓风机的风量有关。而筒式冷却机内气流与物料呈逆流运动,其流量的大小与窑头负压有关。当质量流量不变时,其流速将随气压的下降而增加,流体阻力将随流速增加而成正比增加。因此对于筒式冷却机来说,为保持足够的质量流量,只有二个方法可行:其一是提高窑头负压,但是窑头负压由烧成系统的主排风机决定,易受旋风预热器系统、分解炉及窑的漏风干扰,不容易得到保证;其二是扩大冷却机的直径,保持流体阻力不变,这就必须加大冷却机的规格。而篦冷机通过提高鼓风压力可以保持料面以上为零压。不会对烧成系统燃烧所需要的空气供应造成不利影响。5 高海拔对窑尾系统的影响
(1)新型干法生产线烧成系统利用气力进行悬浮操作,大气压力的变化对系统中动量传递将有较大影响。旋风预热器各级之间的连接管道是热气流向生料颗粒进行传热的主要部位,据估计该处的传热量占旋风预热器总传热量的80%;而且传热作用主要发生在管道内物料开始被气流带起的加速阶段,即物料开始悬浮,受气流的牵引力最大处,直至气流和物料间的温度达到平衡。大气压力的降低,将降低气流对物料的牵引力(悬浮力),在同样的管道风速下,物料在该区段的停留时间将更长,从而在一定程度上有利于物料的悬浮受热。此外,大气压力降低还将改变旋风筒内的流场分布,影响旋风筒的分离效率。同样对分解炉内的喷腾作用和旋流作用也将产生影响,在一定范围内有利于提高分解炉内的无因次量τm/τg,从而有利于提高燃料的燃烬率和生料的分解率,但降低到一定限度时将破坏分解炉的稳定操作。
(2)分解炉内燃烧的基本情况和窑内的燃烧相同,空气稀薄,O2浓度下降同样会影响燃烧速度以及燃烧温度,而且分解炉内的燃烧温度远低于窑内的燃烧温度,所以燃烧温度对煤粉的燃烧彻底程度的影响甚至比窑内影响还大。为保证在分解炉内煤粉得到完全燃烬,就应该保证煤粉在分解炉内有比正常海拔地区更多的燃烧时间和足够的燃烧强度。因此在高海拔地区要选择炉温较高、燃烧强度也较高的炉型和喷出动量较高的燃烧器。
(3)高海拔对预热器系统中气流运动的影响与篦冷机非常相似,如果把低海拔地区的预热器系统不改变规格直接套用,则海拔升高造成的气体体积膨胀就会使气体在系统中阻力增加,此阻力损失的增加量和气压的减小成正比△P=P0/PH。所以,系统内气流的流量和流体阻力的增量都与海拔的升高量成正比,因此系统主排风机功率将以平方关系增加。此外,由于预热器进出口风速过高,会使预热器收尘效率明显下[8]0.6降,系统热效率下降。
如果按照一般合理的风速确定预热器系统各部分的规格,可以得到比较经济的运行效果,但是设备和土建的投资都会明显增加。其中预热器的规格将对窑尾塔架的大小起决定性的影响。因此我们建议,对于海拔高度在1000m左右的地区,可以不增加预热器的规格,对于海拔更高的地区应加大预热器系统的规格,但为了适当降低投资,在选择正常的预热器进出口风速和管道风速的同时,预热器的截面风速可选偏高值,以缩小预热器的规格,避免过大地增加窑尾框架。同时应优化预热器的结构,尽可能少地增加系统的阻力。
6 对风机选型及其它用气设备的影响 6.1 对风机选型的影响
高海拔地区新型干法烧成系统操作的根本要求是:必须保证系统的气体质量流量G(kg/h或mh)与海平面相同。这就需要提高系统的气体体积流量。同时由于系统内的流动阻力也发生变化,因此系统内的主排风机(IDF)以及用于篦冷机的鼓、排风机绝对不能照搬海平面的机型。必须根据需要的风量和风压重新选型,或加大规格,或在原有机型上加快转速。需要注意的是,如果在原有机型上加快转速,除风量以一次方成正比增加外,还会增加风压和功率。一般风机速度和风量、风压以及功率的关系式如下: n1/n2=Q1/Q2=(P1/P2)=(N1/N2)(17)
因此在高海拔地区,如果要求同一台风机达到和海平面相同的质量流量,我们只需按气体密度变化的比例来加快风机转速。但由于随气体密度的下降风压和风量都将成正比增加,所以风机功率与风机转速都将以二次方增加。
6.2 对其它用气设备的影响
从上面的所有讨论可以看到,气体在高海拔地区会增加一些麻烦,因此能够不用气体的地方就尽可能不用。例如采用气力提升泵送生料入预热器系统,在高海拔地区除了自身需要加大规格增加动力消耗外,还会增加窑尾主排风机和电收尘器的负荷,应该慎重考虑。7 结语
(1)海拔高度的增加,对入窑生料中水的汽化潜热及CaCO3的分解影响轻微,可忽略不计;物料浮送速度将有所下降;空气比热以重量来表示时,随空气密度的变化很小,但以容积来表示时变化较大,需修正。
(2)海拔高度升高,在要求相同质量流量条件下,窑内气流速度将成正比例地增加,对湿法窑产量影响较大,但对新型干法窑的影响则应考虑具体情况。
(3)空气稀薄,O2浓度下降,对燃料的着火时间、燃烧速度及温度有影响。采用先进的燃烧器、高压风机、冷却机,可有效地补偿这一不利影响。
(4)当海拔高度在1000m以下时,勿需扩大篦冷机规格,当海拔高度进一步增加时,应扩大篦冷机规格。对单筒冷却机来说,可采用提高窑头负压及扩径来克服气压降低、流体阻力增加带来的不利影响。(5)随海拔高度的增加,预热器出口风速将增加,会降低预热器除尘效率及热效率。但从经济方面考虑,当海拔高度在1000m以下时,不需扩大预热器规格,对更高地区应适当加大预热器规格,同时应优化其结构。
(6)为达到与海平面相同的空气质量流量,高海拔地区在选用风机时应按空气密度变化比例增加其转速。此外,应避免使用用气设备。
(7)大气压降低,有利于预热器内物料的悬浮受热,有利于提高燃料的燃烬率和物料的分解率,但会影响旋风筒的分离效率及分解炉的稳定操作。为保证煤粉在分解炉内完全燃尽,高海拔地区应选择炉温较高的炉型及喷出动量高的燃烧器。1/2
1/3
3/
第二篇:煤质分析对新型干法水泥生产的影响
煤质分析对新型干法水泥生产的影响
煤在新型干法水泥生产中兼具燃料与原料的作用。作为燃料,煤为分解炉内碳酸盐分解和回转窑内熟料烧成提供热源;作为原料,煤灰沉落、混合在生料中成为熟料一部分。
煤粉燃烧技术发展迅猛,常规燃烧问题已经解决,目前研究重点转向污染控制方面,国内著名的煤燃烧研究单位有华中科技大学、浙江大学、东南大学、清华大学、中国矿业大学。由于这些单位的研究针对工业锅炉的煤粉燃烧,成果不能直接应用于解决水泥工业中煤粉燃烧,但他们的成果仍然可以借鉴,下面我分别就煤的发热量及燃烧特性、硫含量、水分、灰分挥发分等对新型干法水泥生产的影响做一些简要分析。
一、煤的发热量及燃烧特性
新型干法窑结皮堵塞现象影响了不少水泥厂的运转率,一个重要原因是煤炭燃烧特性与分解炉不匹配。
在分解炉内,煤粉燃烧速率一般都低于碳酸盐分解速率,煤粉燃烧发热速率决定了碳酸盐速率;另外,煤炭燃烧速度决定了煤粉燃烧完全(燃烬)需要的时间,如果煤粉不能在分解炉中燃烬,带到预热器管道中继续燃烧发热造成局部高温,生料熔融后粘附在管道上就产生结皮堵塞。陈全德等人的研究表明,我国分解炉结皮堵塞的一个重要原因是分解炉内煤粉燃烧不完全,这在燃烧速度慢的煤中更明显。所以老新型干法的改造主要内容是扩大分解炉容积、提高煤粉在分解炉内的停留时间。但在分解炉已经建成的条件下,煤粉在分解炉内的停留时间已经确定,这时选择和制备燃烧特性合适的煤粉就显得非常重要了。
煤炭燃烧特性就是煤炭的燃烧速度,常用着火指数和燃烬指数衡量,着火快、燃烬率高的煤炭能在分解炉中及时燃烧完全,避免未燃烬的煤粉在预热器系统中继续燃烧造成结皮堵塞;燃烧特性合理的煤粉,还有利于在窑头产生合理的火焰温度和形状,避免熟料烧成不良或结圈发生。
水泥厂普遍根据煤炭挥发分(Vad)判断煤炭燃烧特性,但水泥厂常常发现,挥发分相同的煤炭实际燃烧特性差别很大;同一煤炭,不同细度,其燃烧特性差别也很大。根据燃烧学理论,挥发分只是影响燃烧特性的众多因素中的一个,单控制挥发分是不能保证燃烧特性稳定的,而只有保证煤粉燃烧特性的稳定,才能保证煤粉在新型干法回转窑中燃烧的稳定。实践证明,当煤炭发热量低、挥发分低、灰分高、水分大、煤粉粗时都会造成煤粉燃烧速度慢,热力不集中,火焰拉长,熟料烧成不佳,因此燃烧速度特性的科学评价是非常有实践意义的。
我们花了4年研制的CT7000型多功能热量仪的最大特点是除测定煤炭发热量之外,还能测定煤炭燃烧特性,专门根据新型干法水泥厂的要求和环境研制,更科学地反映煤炭燃烧特点,帮您及时对入窑煤粉的燃烧特性进行测定。
另外,煤炭均以发热量计价,但水泥行业普遍习惯用工业分析结果计算发热量,该方法是80年代国家煤炭科学研究总院北京煤炭化学研究所针对不具备热量仪条件的小厂矿企业研究的经验公式,与国家标准要求的氧弹法测定的发热量有误差,高的可达500×4.18KJ/Kg,在热量仪普及的今天已经落后。而CT7000型多功能热量仪的热量测定功能解决了这一问题。
在自动化方面,CT7000型多功能热量仪吸收了国内外最先进煤炭热量仪的优点,实现了不调水温、不称水重,并融合最新的电子技术,自动化程度达到国际先进水平。仪器具有操作方便、容错性强、故障率低的特点,并备有联网接口,方便了水泥厂选择最适合的煤炭。
二、硫在新型干法水泥生产中的作用
煤中硫含量的波动对新型干法水泥生产影响很大。作为原料,煤灰是熟料的一部分,煤中硫直接影响生料易烧性和熟料强度。
一方面,适量硫的存在有助于改善生料易烧性、改善熟料强度。北京地区的新型干法水泥厂普遍经验发现,熟料中SO3含量在1%左右最佳;但山东、江西等地的新型干法水泥厂技术人员发现熟料中SO3含量升高熟料后期强度下降,看似与北京地区经验矛盾,实质是由于SO3含量升高后导致实际饱和比降低造成的,如果保持有效饱和比不变,生料易烧性和熟料强度都会得到改善。当然,在无旁路放风的情况下,钾、钠、氯、硫不断挥发、冷凝,如果硫和碱反应平衡后还有过剩硫存在,过剩硫在窑中循环也会引起结皮,且结皮主要成分为硫酸钙和硫硅酸钙(2C2S•CaSO4)形成的致密层,很难清除;如果硫碱比太低也会形成以碳酸碱为主的坚硬窑皮。所以,控制生料中SO3是十分重要的。
参考国外经验,对挥发性组分的控制范围为:
生料中:K2O+Na2O<1%;Cl-<0.015% 硫碱比(摩尔比)Q=SO3/(K2O+0.5Na2O)=0.6-0.8
生料中的SO3主要由煤炭带入,所以测定煤炭中硫含量是必要的。煤中硫测定的标准方法主要有化学分析法和库仑法。化学分析法已经在水泥厂广泛应用,但速度慢、操作复杂;库仑法也是硫含量测定的标准方法,操作省力、速度快,精度与化学法相同,已经在煤炭行业广泛应用。
我们研制成功的CTS3000型快速测硫仪,在吸收煤炭行业成功经验的基础上,采用库仑法原理,具有测定速度快的特点,还针对新型干法水泥厂的测定水泥SO3的要求,研究了煤炭硫和水泥硫的测定,并将测定条件固化到程序中,十分适合水泥厂使用。
三、煤中水分的研究
煤中水分对煤粉燃烧和煤炭发热量计价有严重影响。
含水分高的煤粉不但难于粉磨,在输送、储存过程中容易引起堵塞,影响煤粉的均匀喂料,最终导致窑温的波动;含水分高的煤粉吹入水泥窑时,水分首先蒸发,煤粉颗粒被冷却,导致煤粉滞后起燃,火焰拉长。所以煤粉制备过程中要把煤粉水分控制在1%以下。
对于入厂煤,煤炭以发热量计价,水分高低直接影响发热量值高低,如果不能及时、准确检测煤炭的全水分和空气干燥基水分,就会给煤炭计价工作带来混乱。
水泥厂普遍习惯用烘箱进行水分测定,但这种传统方法耗时太长,很难适应现代煤质分析控制的速度。而微波水分仪就是传统水分测定的替代方法。
CTD100型微波水分快速测定仪是吸收煤炭行业普遍使用的微波水分法,根据煤种的不同,水分测定只需10-20分钟;还采用微波、光波组合的加热方式,样品受热更均匀,结果十分稳定;根据不同煤炭干燥特点设计了不同程序,解决了无烟煤炸瓶难题,适合于新型干法水泥厂出磨煤粉水分的控制和入厂煤炭水分检验。
四、煤炭灰分挥发分对新型干法生产的影响
水泥厂习惯用灰分、挥发分来评价煤炭燃烧特性,实践证明,当煤炭发热量低、挥发分低、灰分高、水分大、煤粉粗时都会造成煤粉燃烧速度慢,热力不集中,火焰拉长;新型干法水泥厂还根据这煤炭灰分进行配方计算,还有不少水泥厂根据工业分析结果进行发热量的计算。
水泥厂常用马弗炉、高温炉进行煤炭挥发份、灰份测定,化学分析熔样,SiO2、SO3灼烧,烧失量测定,由于高温炉采用硅炭棒加热,在高温下硅炭棒中的炭会造成局部还原气氛,这会影响测定结果的准确性。因此必须使用马弗炉测定煤炭灰分挥发分。
煤炭挥发分测定过程实际上就是煤炭热解过程,由于煤炭在不同温度下热解产率是不同的,所以煤炭挥发份测定对升温制度要求严格,稍一疏忽,结果就不准或要作废。所以水泥厂普遍使用的老式马福炉温控器已经不能满足水泥厂煤炭灰分挥发分测定的需要。
我们研制成功对的CTM100型智能灰分、挥发分测定仪,吸收煤炭行业广泛使用的马弗炉程序温控器的优点,还融合了中国矿业大学煤质分析中心20年煤质分析经验,不仅在炉体设计上采用创新的拉门设计,大大方便了操作;还将灰分挥发分等升温制度程序化控制,定时自动转换、定时报警提醒,大大提高了测定精度和化验人员工作效率。
煤炭是一门古老而复杂的科学,水泥工业中的煤燃烧研究还很不深入,我们对煤炭发热量、燃烧特性、硫含量、灰分、挥发分、水分等对新型干法水泥生产的影响的研究尚在初步阶段,我们相信随着研究的不断深入,跨学科交叉的成果定会为新型干法回转窑优质高产、稳定运行保驾护航。
第三篇:某水泥厂2800td新型干法熟料生产线立磨系统中控操作规程
某水泥厂2800t/d新型干法熟料生产线立磨系统中控操作规程
目 录
1、目的…………………………………………1
2、范围…………………………………………1
3、指导思想……………………………………1
4、工艺流程简介…………………………1
5、运转前的准备工作……………………2
6、设备的启动停车操作顺序…………………4
6.1回转窑单独运行时废气处理部分的操作……………………4 6.2窑系统正常运行时,生料制备系统的启动…………………5 6.3立磨单独运行状态下的启动顺序 …………………………7 6.4窑正常运转时立磨的停车顺序 ……………………………8
7、磨机控制回路………………………………………………………9
8、系统正常控制………………………………………………………10
9、异常情况分析、处理………………………………………………13
10、注意事项…………………………………………………………15
11、磨机系统停止……………………………………………………15
原料磨系统中控操作规程
一、目的
本规程旨在树立安全第一、预防为主的观点,统一操作思想,生产合格生料,力求达到优质、稳定、高产、低耗的目的。
二、范围
本规程适用于MLS3626立磨系统中控操作,即从配料库底至生料库顶和窑尾废气处理的所有设备。
三、指导思想
1.树立安全生产,质量第一的观念,达到连续、稳定生产;
2.严格遵守设备操作规程,精心操作、杜绝违章;
3.制定MLS3626磨机最佳操作参数,做到优质、稳定、高产、低耗,努力做到系统设备安全稳定运行,确保生料库料位,实现安全、文明生产。
四、工艺流程简介
生料粉磨系统是从原料调配库底到生料成品输送、入库和增湿塔到尾排的窑尾废气排放的整个过程。
1.原料调配设有五个配料库,储存石灰石、砂岩、铁粉和粉煤灰,另一库备用。粉煤灰由气力泵输送进库,石灰石经石灰石取料机取料后,通过胶带送入石灰石库,每个库下均设有原料计量喂料装置,供原料磨喂料。四种原料经调配库下的定量给料机计量后,由入胶带输送机输送至原料磨粉磨。
2.原料粉磨采用MLS3626立磨,入磨的物料在磨内经过烘干和研磨,研磨后的物料被来自窑尾(或热风炉提供)的热风分级后,进入选粉机内筛选,粗颗粒重新进入磨粉磨,合格细粉经旋风筒收集,由空气斜槽送至生料库提升机。从旋风筒排出的废气,经循环风机后,一部分作为循环风补充选粉机的工作风量,剩余部分送至窑尾袋收尘器处理后排入大气。当原料磨运行时,从预热器排出的废气经增湿塔引至原料磨,剩余部分进入窑尾袋收尘器处理,再排入大气。当磨机不运行时,窑尾废气经增湿塔喷水降至200℃后,直接进入窑尾袋收尘器处理,再排入大气。
窑尾袋收尘器与增湿塔收集的窑灰,经螺旋输送机、斗式提升机送至生料输送系统,与生料混合后送入生料均化库。当增湿塔收集的粉尘水分过大时,增湿塔下的螺旋输送机反转,将收集的湿窑灰排出系统。
3.出库生料经库底的卸料口卸至生料计量仓,生料计量仓带有荷重传感器、充气装置,仓下设有流量控制阀和流量计,经计量后的生料经过空气输送斜槽、提升机喂入窑尾预热系统。
五、运转前的准备工作
生料操作员在启动前应确认如下几个方面的内容:
1.立磨主减速机的润滑系统和液压系统油量要合适,油位应在上下油标之间。油管路各个连接处应无漏油,仪表完好,管路和阀门畅通,油温合适。检查其他所有润滑系统的油量要合适,包括所有的轴承润滑和减速机、电动阀门的润滑。
2.设备内部、人孔门、检查门都要严格密封,防止生产时漏风、漏料、漏油。
3.系统内所有手动闸阀均要开到适当位置,保证料、气畅通。
所有电动闸门应检查其启闭是否灵活,阀轴与连杆有无松动,对中控室遥控操作的阀门,要确认中控室与现场的开闭方向一致,开度与指示准确,带有上下限位开关的阀门,需与中控室核对限位信号是否返回。
4.检查设备紧固件(如选粉机的螺栓,所有设备的基础螺栓等),不能有任何松动。对设备传动等易松动部件要严格检查。
5.凡需遮盖的部分均应盖好,如设备的安全检查罩,螺旋输送机盖板,地沟盖板等,均应逐一检查。
6.设备启动前要检查给排水管路阀门是否已打开,水管连接部分要保证无渗漏。特别要注意冷却润滑液压单元的冷却水,不得流入油中。对冷却水量要进行合理控制。
7.确认立磨磨盘上的料层厚度在80mm左右。
8.确认立磨储能器内的氮气压力符合启动条件。
9.确认所有设备有备妥信号,符合启动条件。
10.现场温度、压力及料位等仪表,在开车前,都要进行系统的检查,并确认电源已供上。各阀门开度指示应做到现场、中控指示与机械装置自身位置三者一致,且运转灵活。
11.检查各用气点的压缩空气管路是否能正常供气,压缩空气压力是否达到设备要求,管路内是否有铁锈等杂物。
12.进料前需检查清除设备上(内)及其周围的杂物。
13.与生料岗位联系,确认是否具备开车条件。
14.通知化验室,按照配料通知单、确认单确定入磨物料的比例。
15.检查确认增湿塔系统工作正常。
六、设备的启动停车操作顺序
(一)回转窑单独运行时废气处理及生料输送部分的操作 1.确认开车范围,做好启动前的设备检查工作,确认压缩空气站工作状态正常,管道畅通;
2.启动库顶收尘组:依次启动离心通风机(06G-11)→锁风给料机(06G-09)→收尘器(06G-41);
生料输送及入库组:依次启动罗茨风机(06G-08)→生料库顶分配器(06G-05)→离心通风机(06G-03)空气输送斜槽[库顶](06G-02)→生料入库提升机(06G-01)→离心通风机(05G-07)→空气输送斜槽[成品输送](05G-06)
3.确认立磨热风管阀门(05G-17)全关,立磨循环风机出口阀门(05G-18)全关;
4.启动窑灰输送组:依次启动回灰提升机(07G-12)→螺旋输送机(07G-09)→翻板卸灰阀(07G-1-2)→增湿塔卸灰螺旋输送机(07G-1-1).窑尾袋收尘组:依次启动链式输送机(07G-11)→链式输送机(07G-10)→回转下料器(07G-2-4)→窑尾废气排风机(07G-03),逐渐打开排风机进口阀门(07G-04)调整高温风机(08G-10)出口气体呈微负压后,通知窑尾高温风机可以启动;
5.选择增湿塔排灰操作方式;
6.确认增湿塔喷嘴阀门全开,水泵阀门全开,启动增湿塔喷水组,当废气温度达到250℃,且废气量较大时,逐渐打开水泵出口阀门,同时逐渐打开回水阀,调节喷水量,控制增湿塔出口气体温度在185±15℃(以现场增湿塔不湿底为原则),一旦出现湿底,及时选择排湿方式。
(二)窑系统正常运行时,生料制备系统的运行
1.首先按回转窑单独运行时废气处理及生料输送部分的操作顺序启动所属设备。
2.启动立磨减速机润滑站,磨主电机润滑站、磨辊液压站及三道闸阀液压站,观察油位、油温、油压等。冬季低温时,要现场提前启动油站电加热器。
3.启动密封风机组:风机电机(05G-3-5M)。注意密封系统的风压不低于4500Pa。
4.确认系统中各阀门的开关位置:循环风阀门(05G-19)全开,冷风阀门(05G-20)全关,循环风机至窑尾收尘器管道阀门(07G-4)全关,热风炉出口热风阀全关。
5.启动选粉机(05G-3-3)机组:依次启动选粉机减速机油泵(05G-3-3M3)→电机冷却风机(05G-3-3M2)设定合适的选粉机启动转速并启动。
6.启动循环风机组:启动立磨循环风机(05G-15),根据入磨负压逐步打开循环风机进口阀门(05G-15-1),注意调整窑尾废气排风机进口阀门(07G-04),保持袋收尘进口负压稳定。打开去立磨的热风阀阀门预热磨机,注意温度要求和变化。
7.启动旋风收尘器下刚性叶轮给料机(05G-5)和收尘器(05G-14)。
8.启动立磨外循环系统:依次启动金属探测仪(05G-33)→除铁器(05G-13)→胶带输送机(05G-12)→提升机(05G-11)→胶带输送机(05G-10)。
9.在保证窑尾收尘器进口负压和窑尾风机出口负压不超出正常范围的前提下,调整立磨系统风量和风温:逐渐打开增湿塔至立磨管道阀门, 逐渐关小增湿塔至收尘器管道的阀门, 逐渐打开循环风机进口阀门.调节冷风阀开度控制出磨气体温度逐渐提高至95℃左右。
10.料层厚度小于50mm时,启动辅转,磨内进行布料;注意磨盘上料层变化和粉磨压力设定。
11.启动三道闸阀(05G-2):确定三通阀(05G-1)的位置。
12.设定喂料量200t,磨辊压力:11.5~13.5MP。
13.启动配料输送组:打开库底闸阀(04G-
10、04G-14)和充气阀门(04G-17),依次启动金属探测仪(04G-22)→除铁器(04G-21)→胶带输送机(04G-20)→计量称(04G-
11、04G-
12、04G-
13、04G-
15、04G-16),确定入磨皮带上物料到达三道阀的时间。14.启动辅传,入磨皮带上物料到达三道阀前2秒,启动立磨主电机组,脱开辅传,注意观察主电机电流、磨机震动值和磨内通风量的变化。
15.必要时启动磨内喷水组:启动前确认进水电磁阀开,喷水电磁阀关,喷嘴手动阀开,水泵进口流量。
16.适时调整选粉机转速。
(三)立磨单独运行状态下的启动顺序: 1.确认开车范围,发出启动预警信号。
2.启动库顶收尘组:依次启动离心通风机(06G-11)→锁风给料机(06G-09)→收尘器(06G-41)。
3.启动生料输送及入库组:依次启动罗茨风机(06G-08)→生料库顶分配器(06G-05)→离心通风机(06G-03)→空气输送斜槽[库顶](06G-02)→生料入库提升机(06G-01)→离心通风机(05G-07)→空气输送斜槽[成品输送](05G-06)→旋风收尘器下刚性叶轮给料机(05G-5)
4.启动窑尾袋收尘组:依次启动链式输送机(07G-11)→链式输送机(07G-10)→回转下料器(07G-2-4)→窑尾废气排风机(07G-03),逐渐打开排风机进口阀门(07G-04)。
5.确认立磨风管阀门(05G-17)全关,废气阀门(07G-04)全关,冷风阀全关; 6.启动热风炉组:打开热风阀(05G-31-1)起动离心通风机(05G-31-4)→转杯燃油器(05G-31-3)。
7.按窑系统正常运行时,生料制备系统的启动顺序,从
(二)-2开始启动生料制备系统。
(四)窑正常运转时立磨的停车顺序:
1.作好系统停车前的准备工作,确认停车范围:
2.将各计量秤的速度降为零停止下料。
3.停原料磨主电机组;
4.调整系统内各阀门开度、磨内喷水量,降低磨机出口温度,调整增湿塔出口气体温度180℃(以不湿底为原则),同时稳定高温风机出口压力,确保烧成系统正常进行;
5.停磨内喷水组;
6.停立磨外循环组;
7.停三道阀门;
8.停选粉机组、旋风下料组(循环风机停15min后再停选粉机);
9.关闭入磨热风阀门,停循环风机组,关闭循环风机出口阀门,同时稳定高温风机出口压力及窑尾袋收尘入口压力;
10.停密封风机组;
11.停生料磨附属设备组。
12.停车注意事项:
(1)在停磨后短时间内,不要开磨门,以免骤然冷却,产生热应力变形。
(2)停磨机后短时间内,不要停润滑系统和冷却水系统,防止损坏设备。
(3)停喂料系统之前,将各皮带秤停止。
(4)停风机之前,要将风门逐渐减小直到关闭。
(5)注意磨机震动情况。
七、磨机控制回路
1.磨机喂料配比
每一个喂料部分都被设置成总喂料量的特定百分比,所有百分比总和在任何时候相加均为100%。不管总喂料量如何变化,比例控制器都能维持喂料单元设定的百分比恒定。
2.磨喂料
磨机喂料量根据磨机差压、主电机电流、出磨温度来控制。在喂料量稳定的情况下尽可能保持差压的稳定。吐渣料通过外循环系统与新入物料一起进入生料磨,通过调整磨内风量来控制吐渣量,从而保持磨内物料的稳定。
3.磨机气流
磨机气流量通过调整循环风机入口挡板的大小来进行控制。磨机气流量应该控制在常量水平。
4.磨出口温度
通过调整入口温度、磨内喷水量来保持磨出口温度恒定。
5.磨入口负压
通过调整循环风门的大小、冷风阀开度来保持磨机进口负压保持常量水平。
6.增湿塔入口负压
通过调节尾排风机入口阀门、冷风阀和增湿塔与收尘器间的阀门开度,保持增湿塔入口负压的恒定。
八、系统正常控制
1.喂料量的控制:立磨在正常操作中,在保证出磨物料质量的前提下,尽可能的提高磨机的产量,喂料量的调整幅度可根据磨机的振动、出口温度、系统风量、研磨压力、磨机差压等因素来决定,在增加喂料量的同时,要调节磨内通风量及研磨压力与之匹配。
2.磨机的振动:振动在立磨操作中是一重要参数,是影响磨机安全运转的主要因素,减小振动值与诸多因素有关,单从操作角度来讲应注意以下几点:(1)调整好料与风、出口温度之间的关系;(2)每次调整喂料,幅度应小些;(3)防止断料或来料不均。
3.磨机差压:立磨操作中,稳定的差压对磨机的正常运行至关重要,差压变化主要取决于磨机的喂料量、通风量、喷水量、磨机出口温度等,在差压发生变化时首先查看配料站的下料是否稳定,再查看磨机的运行参数有无变化,并作适当的调整,来稳定料层、稳定差压。
4.磨机出口温度:立磨的出口温度对保证生料水份合格和磨机稳定具有重要作用,出口温度主要通过调整喂料量、热风挡板、循环风挡板、冷风挡板、增湿塔至袋收尘阀门开度、增湿塔喷水量及磨机喷泉水量等方法加以控制。另外出口温度高,磨内料床不稳定、磨机振动大。
5.出磨生料水份和细度:出磨生料水份由出口温度来控制。对于生料成品细度,在立磨操作中,细度可通过改变研磨压力、通风量、选粉机转速来加以控制,如生料过粗可加大研磨压力、降低通风量、降低喂料量和增加选粉机转速等方法。若发现物料太细,可用与上述相反方法来调整。
6.立磨正常运行过程中主要控制参数如下:
出磨物料细度:≦12﹪
出料物料水分:≦0.5﹪
磨辊压力:11.5~13.5 MPa;出磨气体温度:80~100℃
入磨气体温度:150~185℃
入磨负压:1000~1500pa 出磨负压:6000~9500 pa 磨内压差:8000~8500 pa
根据以上参数及时调整给料量、通风量、研磨压力、喷水量等。7.控制要点
(1)入磨物料量及粒度、水分易磨性等。
(2)入磨物料按质量部的要求配比。
(3)磨机电流、选粉机电流、来料皮带电流。
(4)立磨出口物料的细度,选粉机转速与成品细度。
(5)立磨出料温度,电机轴承的温度。
(6)外循环系统的负荷。
(7)作业计划规定的产量、质量及临时停工率等指标。
8.参数的调节
(1)质量控制参数的调节:
①生料细度的控制
目标值:0.08㎜筛余<15%,当生料成品的细度太粗时,应该通过加大碾磨压力、增加选粉机的速度、减小系统的通风量、减少入磨物料量等手段来调整,从而使产品的细度符合要求。反之,则相反。
②生料水分的控制
目标值:<0.5%,当生料成品的水分太大时,应该通过增加入磨风温、减小入磨物料量等手段来调整,从而使产品的水分符合要求。
③各种化学成分的控制由荧光分析仪等手段来控制。
④产量的控制
在稳定质量的前提下,应逐渐提高产量,在加料的同时要注意调节磨机的碾磨压力和系统的通风量防止立磨震动过大,从而控制磨机的稳定运行。
(2)运行过程中的调节
在刚开始开磨时,选粉机转速设定为:70%,产量设定为:130t/h,系统风机风门设定为:80%,保证磨进出口压差约:5000Pa, 磨辊压力:8~10MPa,调节冷风门保证入磨风温为:150℃.逐步增加产量,不能骤然增加,可以20t为一个单位。同时要密切注意磨机的控制参数(电流、功率、料层厚度、振动值),每加一次料,就需要调节风量和选粉机转速,待稳定后,再次加料直到达产。
九、异常情况分析、处理
(一)磨机振动跳停
1.原因:测振元件失灵
处理办法:重新校正
2.原因:液压站N2压力太高和不平衡
处理办法:调整N2压力
3.原因:磨内有大块铁件及异物
处理办法:入磨检查并加强入磨物料的除铁工作
4.原因:喂料量过大、过小和不稳
处理办法:根据差压来调整喂料量,保证入磨物料稳定
5.原因:系统风量不足
处理办法:调整各挡板开度,增加风量
6.原因:研磨压力不足或太高
处理办法:重新设定研磨压力
7.原因:选粉机转速过高
处理办法:根据细度来调整选粉机转速
8.原因:出口温度骤然变化 处理办法:根据主电机电流、料层高度、入口温度来及时调整
(二)磨内差压高
1.原因:喂料量过大
处理办法:根据差压调整喂料量
2.原因:入磨物料易磨性差且粒度大
处理办法:根据物料特性调整喂料量
3、原因:研磨压力过低
处理办法:适当增加研磨压力
4、原因:系统通风不畅
处理办法:调整各挡板开度,增强系统通风
5、原因:选粉机转速高、磨内细料过多
处理办法:适当降低选粉机转速及加大些风量
6、原因:磨系统漏风量大
处理办法:加强系统密封,减少漏风量
7、原因:喷口环堵塞
处理办法:停磨清理
8.原因:系统拉风过大
处理办法:调整系统风量
(三)磨机吐渣多原因
1.原因:喂料量过大
处理办法:根据差压、入口负压调整喂料量
2.原因:入磨物料量磨性差
处理办法:增大研磨压力,增强通风量;根据物料特性来调整喂料量
3.原因:系统风量不足
处理办法:调节各挡板开度增加系统通风
4.原因:研磨压力过低
处理办法:适当增加研磨压力值
5.原因:磨系统漏风严重
处理办法:加强系统密封,减少漏风量
6.原因:磨内物料料层不稳
处理办法:调整喷水量、调整各参数来稳定料层
(四)出磨物料跑粗
1.原因:喂料量过多或不稳定
处理办法:调整喂料量、确保下料稳定
2.原因:入磨物料易磨性差
处理办法:根据物料特性调整喂料量、通风量
3.原因:系统通风量过大
处理办法:调整系统通风
4.原因:选粉机转速低
处理办法:合理设定选粉机转速
5.原因:研磨压力低
处理办法:增加研磨压力
(五)立磨跳停
1.原因:磨机振动太大 处理办法:查看报警,找出原因,加以处理
2.原因:综合控制柜报警
处理办法:查看综合控制柜的报警项目,针对性的处理
3.原因:密封风机跳停或压力太低
处理办法:检查密封风机并清理过滤网
4.原因:收尘器卸灰系统跳停
处理办法:找出原因加以处理
5.原因:磨出口温度太高
处理办法:通过调热风阀、循环风阀开度以及磨喷水量来加以控制
十、注意事项
1.在调整各种参数时,不能同时调整几个参数;
2.严禁磨盘上无料或料太少向磨内喷水,引起衬板热变形;
3.磨内通风时,密封风机必须开启;
4.石灰石断料20s、粘土、铁矿石断料15min必须停磨,停磨前尽量将皮带上的物料带空;
5.冷磨烘磨一般须60min,若停机时间短,30min即可;
6.当现场发现吐喳口堵料时,必须通知中控减产或停磨处理;
7.在停机时,必须立即停磨喷水系统;
8.防止磨内喷水管堵塞。
十一、磨机系统停止
1.意外停止是指与磨本体系统构成联锁条件外围设备跳停,导致磨主电机联锁停止的过程。发生意外停机时,磨操要考虑物料仍驻留在输送系统,应采取相应措施。
(1)立即关掉与之相关的部分设备;
(2)为防止磨瓦、轴承等损伤,应尽快恢复稀油站组设备的运行;
(3)尽快查清原因,判断能否在短时间(30分钟)内处理完,以决定再次启动的时间,如果故障处理时间过长,应进行相应的操作。
2.临停(≤15min)
(1)停止喂料;
(2)停主电机;
(3)停磨辊张紧站、磨辊润滑站。减速机润滑站保持运行;
(4)密封风机保持运;
(5)减小系统风量,保持微通风。
3.长时间计划停机
(1)停止喂料;
(2)停主电机;
(3)磨辊自动提升;
(4)关闭热风挡板和其它热源;
(5)磨辊降至磨盘上;
(6)当油温降至许可温度时,减速机油站需停机。低温时,需要长时间加热;
(7)当油温降至许可值时,停磨辊润滑站,低温时,需要长时间加热;
(8)停磨时间≥2小时,可停密封风机。但要确定磨内没有废气通过。当磨内有废气通过时,不准停密封风机。
4.紧急停机
当中控发现以下异常情况时,应按规定顺序停磨,通知岗位检查原因,排除故障。(1)各处联接螺栓发生松动、折断或脱落引发震动大时;
(2)磨机内机件脱落时;
(3)减速机润滑系统发生故障而引起轴承温度上升超过规定值;
(4)减速机发生异常振动及噪音时;
(5)电动机轴承温度超过其规定值时;
(6)如果磨机在动转中突然停电时,应立即将磨机及其附属设备的电机电源切断,以免来电时发生意外事故。注意:为保护磨主电机,主电机第二次启动距离主电机上次停车时间不得小于30分钟;
(7)如果出现输送设备堵塞而无法及时疏通时;如果出现设备跑、冒、滴、漏严重而无法临时处理时;
(8)如果有危及人身安全的事故出现时。
第四篇:湖北省平原地区杨树造林密度对林木的影响分析
湖北省平原地区杨树造林密度对林木生长的影响分析
滕家喜
(华南农业大学林学院,广州 5106420)摘要:造林密度对人工林林木生长起着重要作用,国内外各地区对其研究较多,得到的大量成果为本次研究提供了重要的科学依据。本实验将通过标准木调查法,对湖北省平原地区15个县市76个标准地杨树人工林(5一13年)的经营状况进行调查,选择了18一20指数级的17种造林密度,对树龄在13年内的杨树人工林不同密度的林木树高、直径、单株材积、林分蓄积量、林分生物量[1]、干材质量进行分析和比较,探寻湖北省杨树造林密度的综合效应,拟合出不同立地指数、密度的杨树生长预测模型,提出湖北省平原地区杨树人工林适宜的造林密度。关键词:平原地区
杨树
造林密度
林木生长
前言
在杨树生长过程中,阳光、水分、土壤是林木生长的必要条件,造林密度也与杨树生长密切相关。造林密度是指单位面积造林地上的栽植株数或播种穴(点)数。针对湖北省平原地区杨树人工林造林密度普遍过大的现状,而迄今为止又没有针对湖北省平原地区这一特定地理条件下关于杨树人工林造林密度的报导。本实验选择不同密度的杨树人工林林分为研究对象,分析和比较湖北省平原地区不同密度杨树人工林的林木树高、直径、单株材积、林分蓄积量、林分生物量、干材质量,探寻湖北省平原地区杨树人工林适宜的造林密度,以为该地区杨树人工林取得良好的效益提供一定的科学理论依据。
密度是影响速生丰产的关键技术之一。造林密度和保留密度是否合理,直接关系到培育目标能否实现,直接影响经营者的经济效益。一直以来,密度调控是林业研究的难点和热点。许多学者开展了这方面的研究,其主要表现在密度对林木生长量、林分生物量、生产力、主伐期及经济效益等方面的影响。
国外杨树造林密度对林木生长的影响研究进展
早在20世纪80年代,国外就有对杨树造林密度的研究了。根据国际杨树会议的材料[2],杨树初植密度有三种类型:①密株距0.5一4.0米,每公顷625一10000株;②中等株距5.0-一7.0米,200-400株/公顷;③稀株距7米以上,每公顷200株以下。
意大利、法国、德意志联邦共和国、捷克常用稀植造林法,株行距为5×5到8×8米,即每公顷158--400株.这里最适密度为250株每公顷。据卡查尔蒙非拉脱杨树研究所的调查,意大利东部初植密度250株/公顷的杨树林在25龄时的材积为876立方米。欧洲中部和东部一些国家,如匈牙利、保加利亚、波兰、罗马尼亚,初植密度属于中等,株行距为3×3米到了7×7米,每公顷材积约为400一650立方米。如保加利亚多脑河两岸的河滩地,25龄杨树初植密度3×3米时的材积每公顷为558立方米,2×2米时为422立方米,4×4米时为300立方米,5×5米时为386立方米,1×2米时为271立方米。这里最适密度为3×3米。
叙利亚和伊朗常用灌溉密植法,每公顷16000一20000株,苏联乌兹别克也用密植法,每公顷达1万株。
根据苏联乌克兰的试验研究,杨树生产力与密度的关系如下:
1、初植密度因立地条件而不同,一般立地条件好,初植密度小,反之则密度大。
2、树木直径生长全随初植密度的减少即营养面积的增加而增加。
3、树木高生长在营养面积达到一定数值时增长较快。
国内杨树造林密度对林木生长的影响研究进展
1974年4月栽植株行距4x4、4x5、4x6米,5年平均树高分别为16.00米、16.29米、16.30米,9年生平均分别为22.81米、24.42米、23.95米。由此可见,造林的密度对杨树高生长并不是决定因素。从杨树直径生长看,随密度的减小而有递增的规律性,9年生杨4x6米密度平均直径27.78厘米,比4x4米的直径24.25厘米大14.6%。
1982年郭如一[4]等对乌兰浩特市胜利林场同一立地条件下,不同造林密度的6年生杨树生长量的调查结果得出:兴安盟南部地区每公顷杨树造林3333株的林分蓄积量最高,6666株居于第二,而1666株、1111株、555株、277株的林分蓄积量分别为它的61%、60%、53%和31%。吕占杰[5]指出水肥条件好培育速生用材林为目的,培育大径材一次成材的,株行距为5×5米、4×6米或8×6米。若中间疏伐利用一次小径材,株行距可选用3×3或3×2米,当长成椽材时隔行隔株伐除一次。培育小径材为目的,实行短轮伐期的,可选用1×3米、1×2米、2×3米株行距。根据国内外经验证明,速生丰产林密植,即使通过适时疏伐到主伐期总蓄积量也不如一次稀植好。农田防护林株行距应选用2×2米或3×2米。在丘陵坡地下部做为水土保持林栽植密度应稍大些。
王宗汉[7]等通过对杨树丰产林造林密度试验的研究,得出:1.高密度的林分蓄积量比较高,在今后营造丰产林时应提高栽植株数。2.以生产柱材为主要目的材种的杨树丰产林,径级一般应达到18om左右。在既考虑到产材量又兼顾成材期的情况下,宜采用42一55株/亩,株行距可为2m×6m、2m×8m、3m×4m、4mx4m、3m ×5m。3.为解决林场林木经营中资金短缺,加速资金周转,形成良性循环,在立地条件较好,进行集约经营的条件下,可进行密植,每亩株数可增加到55一84株,栽植的株行距为2m×6m、2m×5m、2m×4m、3m×3m等。中期进行间伐,增加林场收入,缓解经济危困。
李世磊[4]等对湖南省汉寿县平湖区欧美杨-72不同种植密度实验后得出,一定年龄后,株距5×7米林分总蓄积量最大。
张全锋[9]等对欧美杨 107、雄性毛白杨 1319、窄冠白杨 3 个无性系在3 个不同密度的生长进程、连年生长量分析,提出了初次间伐的合理年限。
李建新[8]等通过1994年至1997年在单县沙河林场、东明县马头林场,对I—69杨、中林46杨进行不同密度造林试验,得出培育杨树胶合板材的合理密度配置为:株行距3×8m、4×5m,但4×5m的立地条件必须是在立地指数20,土壤有机质大于0.7%的条件下,间作型杨树丰产林4×10m较为合理,相同的密度,宽窄行造林配置不如单行造林。该项研究的造林密度可在黄泛平原地区推广。
胥谦等通过大量实际调查, 得出在杨树主干高生长速生期结束后进入干材粗生长速生期时, 每株树营养面积在60平方米为宜, 相应株行距为 7米×9 米或 6 米×10 米(每亩活立木在 11 株左右), 所以在初期造林密度应为 7 米×4.5 米或 6 米×5米(每亩 22 株为宜), 在经过 7~8年培育后,平均胸径已达30~35 厘米, 这时树冠郁闭要及时进行抚育间伐, 间伐强度应在 50%, 每亩间伐平均 11 株, 间伐木材约8~11 立方米。间伐后经过 7~8 年, 单株平均胸径可达 50~60 厘米, 单株立木蓄积2.1~2.9 立方米, 每亩立木蓄积量达23~32 立方米, 加上间伐材每亩材积可达 31~43 立方米, 经济效益十分显著。
刘涛[11];袁帅[12];荆晓清[13]对杨树造林密度的确定原则及应用提出了科学的理论方案,为今后的实验开展提供了重要的科学依据。臧林彬[10]等对杨树造林密度的重要性再一次论述,为我们今后的研究工作提供了动力。参考文献:
[1] 王力.不同水肥条件对杨树生物量的影响〔J〕.西北农林科技大学学报(自然
科学版.)2004(3),53~58 [2] 佚名 杨树造林的生产力与初植密度的关系[J].国外林业.1976(07)[3] 李世磊; 曾昭汉; 李凡阶平原湖区杨树造林密度及间种管理[J]湖南林业科技 , Hunan Forestry Science&Technology, 1982(04).[4] 郭如一;付裕;高士成等
兴安盟地区杨树、落叶松合理造林密度的探讨[J]
内蒙古林业科技 , Inner Mongolia Forestry Science and Technology, 1984(02)
[5] 吕占杰 杨树造林的适宜密度 [J] 农业科学实验 , Modern Agriculture, 1984(02)
[6] 傅锡儒
谈谈杨树的造林密度[J] 新疆林业 , Forestry of Xinjiang, 1989(03)
[7] 王宗汉;周洪;武铃;曹有升;李长林;马履瑞 杨树丰产林造林密度试验研究[J]
山西林业科技 , Shanxi Forestry Science and Technology,1990(02)
[8] 李建新;刘建军;赵合娥;朱青;袁勇;韩斌
杨树胶合板材造林密度试验研究[J]山东林业科技 , Journal of Shandong Forestry Science and Technology, 2007(04)
[9] 张全锋; 支恩波;顾新庆;李新利; 王辉 造林密度对杨树生长的影响[J].河北林业科技 , The Journal of Hebei Forestry Science and Technology,2010(05)
[10] 臧林彬
试论杨树造林的关键是确定造林密度[J].科技致富向导2011(08)[11] 牛涛 杨树造林密度的确定原则及应用[J].现代农业科技 , Modern
Agricultural Sciences and Technology, 2010(17)
[12] 袁帅 浅议杨树造林密度的确定原则及应用[J] 农村实用科技信息.2010(05)[13] 荆晓清 杨树造林密度的确定原则及应用[J].中国新技术新产品 , China
New Technologies and Products, 2013(01)