在水泥廠中在線氣體分析系統(tǒng)是如何應(yīng)用的呢？

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(guó)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(jí)燃燒脫氮技術(shù)，燃燒系統(tǒng)的自動(dòng)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(gè)個(gè)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(shí)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(shí)行回轉(zhuǎn)窯*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*佳操作水平，才能煅燒出*好的熟料和實(shí)現(xiàn)*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(xiàng)途徑中*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*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(shí)會(huì)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(lái)，若氧氣不足時(shí)，煤粉就會(huì)不完全燃燒生成CO，產(chǎn)生還原氣氛。事實(shí)上還原氣氛對(duì)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(huì)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(cè)窯爐氣氛的關(guān)鍵設(shè)備，通過(guò)窯尾高溫氣體分析儀的在線測(cè)量，可以實(shí)時(shí)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(cè)，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(shí)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(cè)量CO、O2含量，實(shí)現(xiàn)燃燒控制 水泥窯煅燒過(guò)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(guò)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(guò)剩空氣的不完全燃燒(燃燒有問(wèn)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)：*一類是中性的空氣，鑒于混合過(guò)程的效率，在實(shí)踐中并不可能；第二類是過(guò)多的過(guò)剩空氣，是完全燃燒，但過(guò)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(shuō)明燃燒越不完全。因此，為了及時(shí)了解燃煤完全燃燒狀況，實(shí)現(xiàn)燃燒控制，利用在線氣體分析系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)O2與CO含量是十分必要的。 2、在線氣體分析系統(tǒng)可以測(cè)量NO含量，幫助*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(guò)高或熱工振蕩過(guò)大，不僅會(huì)大量消耗燃煤，甚至還會(huì)損害窯襯；如果煅燒溫度過(guò)低，就會(huì)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(guò)程中，會(huì)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(guò)在線氣體分析系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)NO的含量，可幫助指示溫度趨勢(shì)，及時(shí)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(guò)程利用在線氣體分析系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與測(cè)量范圍 在水泥煅燒、生產(chǎn)過(guò)程中，除了會(huì)產(chǎn)生O2、CO和NO氣體，還會(huì)產(chǎn)生SO2、CH4、CO2等附加氣體，對(duì)這些氣體進(jìn)行必要的檢測(cè)，對(duì)整個(gè)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(gè)水泥生產(chǎn)工藝流程需要利用在線氣體分析系統(tǒng)進(jìn)*氣體檢測(cè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)與測(cè)量范圍。 圖2. 水泥生產(chǎn)工藝流程 組分 測(cè)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 NO 0~2000ppm 反映熱力條件 CO2 0~35% 反映預(yù)焙燒的程度 SO2 0~1% 監(jiān)測(cè)硫化物 CH4 0~1% 燃燒控制(燃?xì)飧G) 表1. 測(cè)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(duì)樣氣中低粉塵工況設(shè)計(jì)，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(zhǎng)、精度高；利用*新反吹掃技術(shù)解決探頭堵塞問(wèn)題，保證分析系統(tǒng)的可靠性；配置單級(jí)制冷器去除樣氣中的水分，實(shí)現(xiàn)兩級(jí)過(guò)濾，確保儀器長(zhǎng)期在線運(yùn)行。控制單元采用PLC程序控制，可自動(dòng)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(shí)時(shí)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(shí)采取相應(yīng)措施；還有利于中控操作人員對(duì)整個(gè)煅燒過(guò)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。