热生料脱硫技术改造

热生料脱硫技术是通过构建输送管道，分别将分解炉至预热器一级筒出口与余热锅炉进口之间(以下称C1出口)、二级旋风筒出口与一级旋风筒进口之间(以下称C2出口)进行连接，从分解炉中抽取少量、活性、高温CaO粉，通过CaO粉吸附生料中的SO₂，以达到脱硫固硫的效果。

具体实施的方案为在分解炉鹅颈管副炉顶部设置一根入C1出口管道，管径ф1200mm；在分解炉主炉鹅颈管顶部设置两根入C2出口管道，管径ф700mm。

通过这两根管道从分解炉中抽取活性CaO粉，由于该部位温度达到880℃左右，生料中的CaCO，分解率已达到95％以上，因此有足够的活性CaO粉。设计时根据窑尾SO₂排放值计算需使用多少CaO进行吸收，以此设计管道通风量的大小和风速。另外在管道上设置电动调节阀门，通过调节阀门的开度来调节管道通风量的大小以及CaO抽取量。

设计时需考虑系统各方面的变化，为最大限度的降低对烧成系统的影响，建议管道通风面积不超过系统总风量1％的为宜。公司在4月20日改造施工完毕，开始进入调试阶段。

2.1 第一次开机试运行阶段

当回转窑点火升温初期，打开C1出口阀门(简称#1阀门)至5％～10％，再打开C2A和C2B出口阀门(至C2A简称#2阀门，至C2B简称#3阀门)至5％～10％，进行适当升温；当回转窑投料正常，喂料量至360t/h(或以主窑皮挂稳定为准)，逐步打开#1～#3阀门，观察C1脱硫管入口温度、C2A和C2B脱硫烟管温度。根据实际情况将三个阀门调整至最佳位置，并确保回转窑运行正常。

遇到立磨停机时，如果二氧化硫排放值能够达到达标，三个阀门不用调整，观察各运行参数是否正常；如果出现二氧化硫排放值有升高或波动，提前将#2、#3阀门适当开大，#1阀门一般不做调整，再进一步观察排放值变化；如果确实无法控制(SO₂排放值超过200mg/m3以上的)，及时联系现场将脱硫剂(氧化钙)铰刀秤打开运行，确保排放值达标排放。

系统稳定后，三个阀门在回转窑开机或停机状态下不做调整，如果遇到升温阶段升温异常时可适当关闭阀门。当回转窑投料正常，喂料量至390t/h，按一阶段进行调整。

2.2 热生料系统的调试

技术人员按照调试方案分别进行了三次系统调试，第一次调试数据见表1。

表1 第一次调试数据

第一次调试过程中，该公司在停止立磨以后直接开始调试热生料脱硫系统，由于停磨初期二氧化硫波动较大，为尽快降低二氧化硫排放数据，操作上对#1到#3阀门调整幅度较大，直接影响到了窑工况，造成回转窑短时减产运行。待窑况稳定以后逐步加产。在此期间二氧化硫排放数值有波动，特别是在产量加到390t/h以后，波动很大。技术人员分析窑况波动是造成第一次调试没有达到预期目标的主要原因。

在第二次调试前，公司调整了调试方法。在立磨停机前半小时前开启热生料脱硫系统，#1～#3阀门开度10%，同时回转窑减产至370t/h，待SO₂排放稳定以后再加产。第二次调试数据见表2。

表2 第二次调试数据

从表2中可以看出，第二次调试以后SO₂排放数据较第一次稳定了很多，但是在产量逐步增加到390t/h以后还会出现波动。技术人员在分析两次调试经历，结合脱硫粉剂使用时SO₂排放值的变化，再次调整了调试方案。在立磨停机前将#1阀门开度调整至15％，#2、#3开度调整到40％，确保在立磨停机时SO₂排放值就能控制到一个较低的数值。这样开始了第三次调试，调试数据见表3。

表3 第三次调试数据

通过陆续优化调试方案，并经过三次调试，基本实现了SO₂的稳定排放控制，达到了预期目标。并且在接下来的将近20天的生产过程中，SO₂的排放数据也基本不受立磨开停影响，稳定控制在35mg/m3，自开机投料以后，SO₂的基本上都控制在5mg/m3以下，而且比较稳定。

热生料投运以后回转窑相关数据变化见表4，由表4可看出，热生料投运以后，对回转窑台时略有影响，煤耗有所上升。需要说明的是热生料投运前，回转窑运转率受立磨运转率的影响较大，如果立磨出现停机现象，回转窑必须减产甚至止料。但是热生料系统投运后，回转窑运行受限的情况大为改观。

表4 热生料投运以后回转窑相关数据变化

(1)由于热生料脱硫技术采用了一部分分解炉热生料，造成窑尾回灰量明显增大，回灰温度明显升高(最高可达280℃)，在调试期间，回灰输送系统经受了严峻的考验，在立磨停机时需安排专人在现场查看设备运行情况。

由于物料温度升高，对下游设备的使用寿命也会带来一定程度的影响。为解决这个问题，将回灰输送拉链机链条张紧装置进行了改进，而且在现场增加了回灰温度检测巡检仪，在中控操作界面上增加了拉链机电流显示，避免出现回灰波动对下游设备产生损伤。

(2)脱硫管道取风口位置是否合适也需要进一步论证。在使用了热生料脱硫技术以后，预热器五级堵料的频率明显加大，每次堵料都是由于C1出口管道取风口附近结皮垮落导致。

分析结皮产生的原因，认为结皮的产生与对脱硫管道频繁清理、导致系统冷风掺入量过大有关。在热生料脱硫系统投运以后，为了避免管道堵塞，要求每班检查、清理每个清料孔。由于管道上清料孔设置较多，导致在每次清理时都有冷风掺入，久而久之造成结皮形成。

为此调整了清理方式，每班由中控操作员将#1～#3阀门开度由正常开度调整到50％左右，调整过后观察温度、压力的变化，通过高温风机拉风来清理积料，岗位工只需要抽查一个到两个清料孔即可。通过这样的调整后，预热器不再堵料。另外计划将C1取风口位置挪到分解炉主炉位置，从而彻底解决这个问题。

(3)高温风机风轮的磨损情况会有所加剧。脱硫改造是将分解炉内热生料粉引至预热器一级筒出口，这就增加了窑尾烟气中的粉尘量，在通过高温风机时，必然会增加高温风机风轮的磨损。而且，随着烟尘含量的增加，会导致风轮积灰不均匀，从而引起设备震动。在热生料脱硫投运以后，要求每次开机前必须对风轮磨损情况进行检查，并对风轮进行清理，避免开机时出现震动情况。