水泥窯協(xié)同處置污泥的最佳加入量及工藝操作的優(yōu)化

　　導(dǎo)讀：本文提介紹了水泥窯協(xié)同處置污泥的工藝隱患及故障，并給出了解決辦法。還分析了污泥對(duì)生料性質(zhì)和熟料煅燒影響的分析，闡述了水泥窯協(xié)同處置污泥中污泥加入量的確定、工藝操作及優(yōu)化措施，從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

　　公司的兩條Φ4m×60m帶五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)的2500t/d生產(chǎn)線，均未配置旁路放風(fēng)系統(tǒng)。2014年兩條窯分別配套一套日處理150t工業(yè)污泥以及一套日處理100t市政污泥的污泥處置系統(tǒng)，兩條窯日處理污泥的能力均達(dá)到250t。為消除窯協(xié)同處置污泥時(shí)預(yù)熱器頻繁堵塞的工藝故障，通過分析及探索，對(duì)水泥窯協(xié)同處置污泥的工藝操作進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，找到了解決窯系統(tǒng)處置污泥時(shí)工藝故障的辦法。

　　1窯系統(tǒng)協(xié)同處置污泥的工藝隱患及故障

　　在協(xié)同處置污泥的過程中，窯系統(tǒng)出現(xiàn)分解爐出口壓力絕對(duì)值升高，預(yù)熱器頻繁堵塞，窯14~19m段頻繁結(jié)熟料圈，熟料圈最大厚度處達(dá)到500mm,窯筒體溫度最低處達(dá)到71℃，窯內(nèi)通風(fēng)差，窯主電動(dòng)機(jī)電流極不穩(wěn)定，二、三次風(fēng)溫偏低，熟料f-CaO值波動(dòng)大，窯的燒結(jié)能力變差，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量下降，窯協(xié)同處置工業(yè)污泥的能力不斷下降，甚至一度為查找預(yù)熱器頻繁堵塞的原因，排查解決工藝隱患而中斷工業(yè)污泥的處置。根據(jù)中控室操作記錄的統(tǒng)計(jì)，自窯協(xié)同處置污泥以來，預(yù)熱器共發(fā)生堵塞22次。按照預(yù)熱器堵塞的位置劃分：C4堵塞占23.8%，C5堵塞占61.9%，C4和C5同時(shí)發(fā)生堵塞占14.3%；按照預(yù)熱器堵塞的原因劃分：結(jié)皮型堵塞占66.7%，非結(jié)皮型堵塞占33.3%。

　　2最佳污泥加入量的確定及工藝操作的優(yōu)化

　　污泥來源及主要揮發(fā)性組分見表1。由于三星污泥和比亞迪污泥的水分較低，利用皮帶秤按照規(guī)定的比例同生料制備的石灰石等各種原料一起從磨頭加入，參與原料的粉磨過程。

　　三種污泥除鈉堿及氟等主要揮發(fā)物以外，其他成分均為SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO及微量的重金屬元素。可見，污泥的主要揮發(fā)物是影響水泥熟料煅燒的主要因素。

　　3污泥加入量的工業(yè)試驗(yàn)及工藝操作控制

　　1）低加入量單獨(dú)加入0.5%的三星污泥或0.5%的比亞迪污泥，分解爐出口溫度控制在890～900℃之間，分解爐出口負(fù)壓偏高，入窯生料表觀分解率97%，預(yù)熱器堵塞頻繁，窯14~19m段頻繁結(jié)熟料圈，熟料圈最大厚度處達(dá)到500mm,窯筒體溫度最低處達(dá)到71℃，窯內(nèi)通風(fēng)差，窯主電動(dòng)機(jī)電流極不穩(wěn)定，二、三次風(fēng)溫偏低，熟料f-CaO值波動(dòng)大，窯的燒結(jié)能力變差，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量下降到104t/h，熟料初凝時(shí)間約120min,終凝時(shí)間約180min，凝結(jié)時(shí)間在正常范圍內(nèi)。

　　2）高加入量從0開始逐步增加三星污泥或比亞迪污泥的加入量，尋找污泥加入量的極限。分解爐出口溫度控制在860℃，入窯生料表觀分解率92%，當(dāng)單獨(dú)加入3.0%的三星污泥或單獨(dú)加入2.0%的比亞迪污泥時(shí)，預(yù)熱器堵塞頻繁，導(dǎo)致窯不能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，14~19m段結(jié)熟料圈，窯主電動(dòng)機(jī)電流不穩(wěn)定。熟料f-CaO值波動(dòng)大,熟料初凝時(shí)間約180min,終凝時(shí)間約240min，凝結(jié)時(shí)間延長約60min。

　　3）最佳加入量分別從單獨(dú)加入3.0%的三星污泥或單獨(dú)加入2.0%的比亞迪污泥開始，逐步降低三星污泥或比亞迪污泥的加入量，控制分解爐出口溫度在850～855℃范圍內(nèi)，入窯生料表觀分解率為85%～92%，窯主電動(dòng)機(jī)電流穩(wěn)定，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為116t/h,窯連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，熟料強(qiáng)度能達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)要求，熟料初凝時(shí)間約120min,終凝時(shí)間約180min,凝結(jié)時(shí)間在正常范圍內(nèi)，此時(shí)單獨(dú)加入三星污泥的加入量為2.5%或單獨(dú)加入比亞迪污泥的加入量為1.0%,分別為兩種污泥的最佳加入量。