引言

某預(yù)分解窯水泥熟料生產(chǎn)線燒成系統(tǒng)配Ф5.2m×78m回轉(zhuǎn)窯(斜度：4%，三檔托輪支撐)，五級(jí)旋風(fēng)型懸浮預(yù)熱器(4+2+2+2+2)，高效在線噴騰型分解爐；窯頭燃燒器采用丹麥?zhǔn)访芩谷ǖ烂悍廴紵鳎ｎ^煤給定16.0t/h左右；正常生產(chǎn)期間回轉(zhuǎn)窯喂料610t/h，fCaO控制在0.5%~1.3%之間，分解率95%左右；C1筒出口負(fù)壓：-4950Pa，溫度：322°C，回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)鍛燒正常。篦冷機(jī)為行進(jìn)式四代冷卻機(jī)，篦床有效冷卻面積165m2，總供風(fēng)量為80萬(wàn)m3/h。

篦冷機(jī)的作用主要有三點(diǎn)，一是較好地提高熱回收效率，減少不必要的能源浪費(fèi)；二是較好地冷卻熟料，實(shí)現(xiàn)熟料的快速急冷，盡量實(shí)現(xiàn)出篦冷機(jī)熟料溫度不高于65℃±環(huán)境溫度的目標(biāo)；三是將篦冷機(jī)中的熟料安全地輸送到下游設(shè)備中。關(guān)于篦冷機(jī)的安全運(yùn)行問(wèn)題，要防止出現(xiàn)任何有損于篦冷機(jī)安全運(yùn)行的故障，避免形成牽_發(fā)而動(dòng)全身的被動(dòng)局面。本文以一起篦冷機(jī)堆“雪人”引起停窯的事故為研究對(duì)象，分析原因，總結(jié)預(yù)防措施，以供參考。

2017年10月16日白班操作員正常操作階段，發(fā)現(xiàn)窯頭罩二次風(fēng)溫由原來(lái)的1200℃緩慢降低至1150℃，且窯頭罩的負(fù)壓偏高，于是操作員手動(dòng)控制窯頭EP風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，由正常的680r/min降低至590r/min；窯尾氣體分析儀反映窯內(nèi)存在CO，且波動(dòng)范圍在300～2000ppm（正常在100ppm左右），篦冷機(jī)的一室風(fēng)壓由原來(lái)的9200Pa增長(zhǎng)到9800Pa，窯況變差，窯頭看火攝像頭7#點(diǎn)的溫度由正常的1330℃降低至1220℃左右波動(dòng)。根據(jù)以上現(xiàn)象，中控室操作員將回轉(zhuǎn)窯的喂料量由原來(lái)的610t/h降低至580t/h，但是出窯的熟料fCaO含量卻只有0.6%（是合格的）。操作員立即將問(wèn)題匯報(bào)車間相關(guān)人員，經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)篦冷機(jī)高溫段堆積了一個(gè)較大的“雪人”，“雪人”的大小已經(jīng)將整個(gè)篦冷機(jī)的固定篦板全部覆蓋，高度已經(jīng)達(dá)到與回轉(zhuǎn)窯底部齊平了，見(jiàn)圖1所示。

圖1 篦冷機(jī)高溫段堆積的“雪人”

隨后，窯內(nèi)通風(fēng)受到嚴(yán)重影響，系統(tǒng)被迫減料到300t/h，高溫風(fēng)機(jī)的拉風(fēng)加大，篦冷機(jī)的供風(fēng)加大。現(xiàn)場(chǎng)人員使用高壓水槍對(duì)“雪人”進(jìn)行清理，因堆積體積較大，清理一天無(wú)果，只能停料停窯，待設(shè)備冷卻后，進(jìn)入篦冷機(jī)內(nèi)部進(jìn)行清理作業(yè)。

進(jìn)入篦冷機(jī)內(nèi)部清理“雪人”前，我們采取了以下安全措施：第一步先將預(yù)熱器各級(jí)的翻板閥全部使用鋼絲繩進(jìn)行關(guān)閉，防止預(yù)熱器塌料；第二步將回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部的物料轉(zhuǎn)空，將回轉(zhuǎn)窯主電機(jī)斷電，脫開(kāi)輔傳，防止回轉(zhuǎn)窯發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)；第三步將篦冷機(jī)的風(fēng)機(jī)電源與篦床電源全部斷電，防止風(fēng)機(jī)自動(dòng)開(kāi)啟，傷害內(nèi)部作業(yè)人員。“雪人”外表面看起來(lái)已經(jīng)不是紅顏色，并不代表其溫度不高，在清理作業(yè)中，一定要穿戴好隔熱服，防止清理下來(lái)的物料燙傷作業(yè)人員。作業(yè)人員使用大錘、風(fēng)鎬、釬子等工具進(jìn)行有序的作業(yè)，直至將篦冷機(jī)固定端的“雪人”全部清理完畢。

2.1 事故前后熟料冷卻系統(tǒng)運(yùn)行狀況

篦冷機(jī)推動(dòng)機(jī)構(gòu)一直運(yùn)行較好，沒(méi)有出現(xiàn)停止運(yùn)行；篦冷機(jī)供風(fēng)系統(tǒng)高溫段風(fēng)機(jī)一直處于常開(kāi)狀態(tài)，沒(méi)有風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行。

2.2 熟料fCaO變化情況

熟料fCaO長(zhǎng)期維持在0.9%左右，而篦冷機(jī)前端堆“雪人”當(dāng)天，熟料fCaO一直處于偏低狀態(tài)；在窯況變差后，操作員大幅度減料，減料后熟料中的fCaO#量雖然有所回升，但也一直不高，見(jiàn)表1。

表1 事故當(dāng)天熟料fCaO含量測(cè)試情況

2.3 生料的變化情況

（1）有一組物料的下料量明顯不足。經(jīng)查詢，從700~8:30期間原料配料站的總喂料量為725t/h，35.16輸送皮帶電流230A左右，這與正常喂料700t/h的電流相當(dāng)，這說(shuō)明有一組物料的下料量明顯不足。

（2）從出磨生料的率值來(lái)看，物料已由原來(lái)正常的0.93降低至0.89左右，物料較軟、易燒。

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)崗位工檢查，發(fā)現(xiàn)石灰石秤稱重處卡了一顆石子，最終導(dǎo)致中控顯示重量與實(shí)際下料量不符，出磨生料變軟。

（3）當(dāng)岀磨物料變軟以后，隨之而來(lái)的就是入窯物料的變化。因均化庫(kù)的均化效率不好，故入窯物料也變軟（因均化庫(kù)長(zhǎng)期處于低料位運(yùn)行，正常均化庫(kù)儲(chǔ)存量為2萬(wàn)t，實(shí)際只有1萬(wàn)t左右，且分區(qū)效果不理想，物料上進(jìn)下岀，直腸子，故出磨與入窯物料率值相差不大）。

2.4 中控室操作員的失誤

化驗(yàn)人員將生料的變化告知了當(dāng)班中控室操作員，但沒(méi)有引起該操作員的重視，還是保持之前的操作，沒(méi)有及時(shí)地調(diào)整，導(dǎo)致熟料fCaO由正常的0.9%左右降低至0.3%以內(nèi)（見(jiàn)表1）。說(shuō)明熟料過(guò)燒，已經(jīng)燒流了。燃燒器頭部高高堆積的熟料（見(jiàn)圖2）就是很好的證明。這是篦冷機(jī)堆“雪人”事故發(fā)生的直接原因。

圖2 燃燒器頭部堆積的熟料

（1）在篦冷機(jī)高溫段增加高溫看火攝像頭，時(shí)時(shí)關(guān)注篦冷機(jī)高溫固定端的情況，出現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)調(diào)整。除了注意報(bào)警提示外，還要關(guān)注篦冷機(jī)一室的風(fēng)壓。一般風(fēng)室壓力正常控制在9000~9200Pa左右，當(dāng)篦冷機(jī)篦床油壓未發(fā)生變化時(shí)，一室風(fēng)壓慢慢增長(zhǎng)到9650Pa以上時(shí)（一室風(fēng)壓為固定床所在風(fēng)室），及時(shí)查看篦冷機(jī)前端是否存在堆料現(xiàn)象。另外，調(diào)整篦冷機(jī)高溫段增加高溫看火攝像頭焦距，可以模糊地看見(jiàn)堆積的“雪人”情況。

（2）提高操作員的技能水平，并且要有高度責(zé)任意識(shí)和警惕性。當(dāng)出磨及入窯物料發(fā)生變化時(shí)，要及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)，保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，尤其是要穩(wěn)定出磨物料的率值，當(dāng)出磨物料率值超出指標(biāo)波動(dòng)范圍（KH：±0.06，SM：±0.08，IM：±0.08時(shí)，一定要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。這離不開(kāi)對(duì)操作員專項(xiàng)培訓(xùn)，以提高其對(duì)各類問(wèn)題的預(yù)判能力、處置能力；更離不開(kāi)對(duì)操作員失誤率的績(jī)效考核。

（3）提高設(shè)備運(yùn)行的安全性，增加皮帶跑偏報(bào)警裝置，及時(shí)杜絕皮帶秤跑料現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)出現(xiàn)一度跑偏時(shí)，及時(shí)通知崗位進(jìn)行調(diào)整，并在稱重處，制作防護(hù)罩，防止其他物料進(jìn)入干擾其正常運(yùn)行；當(dāng)出現(xiàn)二度跑偏時(shí)，及時(shí)啟動(dòng)預(yù)案：皮帶秤自動(dòng)連鎖停止運(yùn)行，立即聯(lián)系維修人員對(duì)皮帶秤跑偏問(wèn)題就進(jìn)行處理，待問(wèn)題處理完畢后，方可安全有效運(yùn)行。

（4）在用好篦冷機(jī)前端原有空氣炮的同時(shí)，利用檢修期間在篦冷機(jī)高溫段安裝推“雪人”裝置，實(shí)現(xiàn)雙重措施在線處理篦冷機(jī)固定端堆“雪人"事故。

（5）穩(wěn)定物料成分，當(dāng)出磨物料發(fā)生較大波動(dòng)時(shí)，化驗(yàn)室人員要及時(shí)通知相關(guān)各方，并督促調(diào)整工作的及時(shí)開(kāi)展，不能等待后續(xù)操作人員的調(diào)整。若調(diào)整無(wú)效果，可通知原料磨系統(tǒng)停止運(yùn)行，待問(wèn)題處置完畢后，方可開(kāi)機(jī)運(yùn)行。

（6）對(duì)于篦冷機(jī)固定床的操作控制，當(dāng)料層壓力升高，并不必然出現(xiàn)堆“雪人”現(xiàn)象。如果固定床風(fēng)室壓力增加，風(fēng)機(jī)電流不變，鼓風(fēng)量一定減小；風(fēng)室壓力增加、風(fēng)機(jī)電流降低，鼓風(fēng)量降低更多。建議增加篦冷機(jī)固定風(fēng)室鼓風(fēng)量測(cè)量裝置，所測(cè)參數(shù)能在DCS系統(tǒng)顯示，實(shí)現(xiàn)操作員的直觀判斷。

（7）在篦冷機(jī)操作中，二次風(fēng)溫度的高低，多采用調(diào)節(jié)篦速，增加或降低料層厚度，改變料層阻力，進(jìn)而改變冷卻風(fēng)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種調(diào)節(jié)方法，不僅窯頭罩負(fù)壓周期性波動(dòng)，入窯風(fēng)量還會(huì)周期性變動(dòng)。當(dāng)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)過(guò)剩空氣系數(shù)富余量較大時(shí)，窯內(nèi)煤粉燃燒、燒成帶溫度所受到的影響較小；但當(dāng)窯內(nèi)過(guò)剩空氣富余量很小、或者不足時(shí)，煤粉燃燒就會(huì)受很大影響，燒成帶溫度也會(huì)有較大改變，窯況會(huì)有顯著變化。建議增加風(fēng)量智能控制裝置，在保證高的二次風(fēng)溫度前提下，適時(shí)調(diào)節(jié)篦冷機(jī)各鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量，穩(wěn)定入窯風(fēng)量與風(fēng)溫，穩(wěn)定熱工制度。

本次篦冷機(jī)固定端堆“雪人”事故純屬操作人員麻痹大意所致，沒(méi)有及時(shí)根據(jù)固定床風(fēng)室壓力、風(fēng)機(jī)電流、窯頭罩負(fù)壓判斷固定床通風(fēng)不良。失去了進(jìn)一步通過(guò)攝像頭及現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)堆“雪人”工藝故障，造成回轉(zhuǎn)窯停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)38h，直接損失熟料產(chǎn)量約1.4萬(wàn)t，點(diǎn)火用油1t，煤粉約65t（在清理“雪人”時(shí)，窯內(nèi)不允許有物料，為了清除窯內(nèi)物料，用時(shí)1h，用煤9t；8h升溫用煤56t，共計(jì)65t）。從此可以看出，此次事故的發(fā)生不僅影響了公司的正常生產(chǎn)運(yùn)行，還增加生產(chǎn)成本費(fèi)用，影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

作者：張中國(guó)

來(lái)源：《冀東水泥(煙臺(tái))有限責(zé)任公司》

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