水泥内参通讯员消息：3月10日，位于贵州省毕节市金沙县的某水泥公司突发塌料事故，造成大量高温粉尘涌出，所幸并未造成人员伤亡。事发现场如下：
根据通讯员提供的视频显示，此次事故发生在预热器部位，不断有大量粉尘喷涌而出，将整个预热器全部笼罩。在另一段视频中，涌出的粉尘形成巨大的烟尘带在空中飘散，视频中拍摄者不断惊呼，担心这样的情形所带来的环境污染。有业内人士向水泥内参表示，出现这类事故大概率是由于窑尾风机或高温风机跳停，造成预热器突然正压。此外也不排除由于窑尾收尘器失灵，出现堵塞，造成尾气排放不出去，也会造成这类事故发生。在水泥生产过程中，这类情况非常危险，因为喷涌而出的粉尘可能高达几百度的高温，如果有工作人员在现场，眼睛、皮肤及呼吸道都会有被灼伤的风险，严重的甚至造成人员窒息死亡。另外，高温粉尘外泄必然还会影响周边大气环境，飘散而落的粉尘可造成周边农作物等减产，甚至绝收。预热器堵塞是预热器窑或预分解窑生产中常遇的工艺事故，且处理费时费力，短则二三小时，长则十几小时，严重时甚至要几天几夜。近期由于各种原因预热器发生频繁堵料，存在发现不及时和确认时间长，给清堵造成较大难度，对生产效益、设备安全影响相当大。现就预防、判断和处理预热器堵塞的问题作一总结和探讨 。预热器最易堵塞的部位在c筒锥体膨胀腔及下料管处，另外 c1一 c5筒锥体及翻板阀处、窑尾烟室、斜坡和分解炉出口、分解炉及其边接管道也经常堵塞。某一级预热器锥体部位堵塞时，通常其锥体压力下降较快， 很快为零，然后成正压，捅料孔、排风阀多处向外冒灰；另外，入口与下一级出口温度会上升。但对双系列预热器，仅当一侧堵 塞时其温度上升常常不是很明显，而窑尾、分解炉出口等部位在预热器一侧刚堵塞或下料不畅就会引起堵塞。因此对双系列而言，如果完全根据温度来判断，就会滞后判断，加重堵塞 。通过近期预热器堵料总结如下：当锥部发生堵料时，通常锥部压力会减少500Pa左右，随后锥部压力会继续减少，并且波动较大并伴随瞬间正压；出口压力随之减少但并不明显；旋风筒锥部、出口温度及分解炉温有上升趋势；当出口压力减少超过200Pa、炉煤使用量减少2t/h、锥部压力降幅超过正常压力1/2时即可断定锥部堵料；二、预热器堵塞的原因分析结皮产生的理论原因，专家 H r u m p f 认为是湿液薄膜表面张力作用下的熔融粘结。即作用在表面上的吸力造成的表面粘结及纤维状或网状物质的交织作用造成的粘结。具体到实际生产中，分析认为以下因素是产生结皮的主要原因。（1）、有害组分( 碱、氯、硫等)的循环富集原燃料中引入系统的碱、氯、硫等有害组分，在生料通过高温带时会挥发出现，并随着窑气向窑尾运动。到达窑尾温度较低的区域时，挥发的有害组分便会以熔态的形式冷凝下来。生料中有害成分的存在一方面会使物料煅烧过程中的液相提前出现。因当有 CaSO4、K2S04 和 Na2SO4共存时，最低共熔温度会由正常时的1250℃左右降 至 800℃以下。有氯化物存在时可降至接近700℃；另一方面有害组分形成的熔体会在生料或衬料表面铺展开来，起到“粘结剂” 的作用。在系统温度降低时，就在衬料表面上形成结皮；此外有害组分存在，是导致结皮坚实化、使结皮越结越厚中间相形成的重要因素，如：二氧化硫参与形成硫酸钙、氯化物促进硅方解石的形成等等。窑尾局部高温，这是形成结皮的关键因素。窑尾系统中如果产生局部高温，一方面促进生料和燃料中有害组分的挥发及冷凝循环，并使内循环发生的区域进一步扩大。另可能使液相提前出现，把生料粘附在衬料的内壁而形成结皮。产生局部高温的原因。主要有如下两方面。(a) 煤粉的不完全燃烧。窑头或分解炉中的煤粉由于多种原 因 (如燃煤的灰分大、设备超负荷运转、分解炉结构不合理)燃烧不完全时，就可能到窑尾或低级旋风筒中去燃烧。从而产生局部高温。导致煤粉进入预热器内的渠道有三 ：一是由分解炉至末级旋风筒，再由上升管道上移；二是由分解炉经次末级旋风筒下料管失灵的翻板阀上窜；三是因窑内煤粉燃烧不完全，被带至窑尾和窑尾废气一起进入预热器内。局部高温，再加有害成分作用，就很容易形成高温结皮堵塞。(b) 喂料量波动。喂料量忽大忽小时，很容易打乱预热器、分解炉和窑的正常工作；而且操作具有滞后性，往往不能随喂料量的变化及时加减燃煤量。因此很容易出现料小不减煤甚至短 期断料不减煤状况，由此造成窑尾系统温度偏高而形成结皮。预分解系统的漏风不仅降低旋风筒分离效率，增加热耗，而且还是造成预热器系统堵塞的一个重要原因。因当预热器漏进冷 风时，物料温度和分解率会降低，为维持生产系统排风必须加大， 因而废气量增大，循环负荷加大，导致入窑生料温度下降，能耗上升；而且冷风与热物料接触。很容易使热物料冷凝而粘附在系统的内壁而产生结皮；此外被带到窑尾或预热器中的煤粉遇到新 鲜冷风，燃烧速度加快，会产生局部高温而形成结皮 。(a)内漏风造成的堵塞。当旋风筒的排灰阀(也称锁风阀)因烧坏或失灵时，下一级旋风筒的热气流会经过下料管通过排灰阀漏入上一级旋风筒内。这种漏风称为内漏风。内漏风会降低旋风筒分离效率、增加循环负荷，也是短路、塌料、堵塞的原因之一。因下一级气体从下料管内经过时，会使预热器收集下来的物料 重新上升。在预热器内造成循环。由于下料口处风速较高(达4 0 m／s)，气流浮力较大，当料子收集得过多具备了沉落的条件。便是一大股物料经过排灰阀落下，造成下料不均，分散状态不好， 易使下料管堵塞(因下料管内径较小)；若处理不及时，将堵至预热器锥体，且清堵相当困难。(b)外漏风造成的堵塞。所谓外漏风是指从各级旋风筒的检查门、下料管排灰阀轴、各连接管道的法兰、预热器顶盖和各测量点等处漏入预热器内的冷空气 ，称为外漏风。外漏风以预热器检查门、锥体底部法兰及下料口处的法兰等处的漏风影响最大。因在预热器锥体底部及下料口处负压较大。容易产生严重的漏风。而该处气体和物料的旋流随远离进风口而逐渐减弱，很容易受漏风的干扰。使已经与气流分离的物料产生较大的逆向飞扬，导致分离效果恶化。漏风严重时，几乎整个预热器锥体部分全部是这 种 “蓬起” 的状态，只有极少一部分物料能排入旋风筒下面的集灰斗内，因而容易导致堵塞。若再有不完全燃烧的燃煤与漏入冷风中的02化合进行重新燃烧，必造成局部高温而结皮，结皮料塌落又会卡死下料管或排灰阀而造成堵塞。(a)氧化镁作用。石灰石中氧化镁含量高也是结皮的一个因素。生料中氧化镁含量增加，物料低共熔点温度下降，易于结皮。(b)窑灰的影响。收尘器增湿塔收集下来的窑灰，其有害组分偏高，若直接入窑煅烧，或因其量少，在生料均化库中不易被混合均匀而造成人窑生料成分的波动，均可影响窑热工制度的稳 定性，再加有害组分的循环富集作用，从而容易引起结皮 。(c)结皮的脱落。当连续打空气炮或反吹风或其它原因。造成内部结皮脱落。大量高温物料及结皮来不及排出而堵塞在缩 口处。堵塞的另一类原因是外来异物造成的机械性堵塞。如：预分解系统的检查门砖镶砌不牢垮落；旋风筒顶盖、分解炉顶盖及内筒衬料剥落或掉砖；旋风筒内筒或撒料板烧坏掉下；排灰阀板烧坏或转动不灵：检修时有耐火砖或钢铁件等落入预热器内未清理出来等。这些异物在开窑后或生产中容易堵塞下料管或锥体，造成预热器的机械堵塞。(1)内衬剥落或掉砖的部位通常是预热器平行管道的分料墙、 进出口管道和站墙，预热器顶盖及内筒衬料等处。其主要原因有系统热工制度不稳、冷热交替较频繁；未留好膨胀缝；顶盖漏风；内筒受高温变形导致内衬开裂或在处理结皮时导致内衬同物料结皮一起落人预热器内。(2)旋风简内筒烧损掉下残片造成的堵塞，主要发生在最末两级旋风筒。以末级最为严重。另当该级旋风筒有并列两个时，若其中一个内筒烧扁，则并列的另一个旋风筒通过的风和料就相应增大，平衡被打乱也易导致堵塞。(3)翻板阀本身结构不好，因高温烤烧而变形，配重不当或者因结皮严重，闪动不灵活甚至卡死而堵塞下料管。(1)投料不及时。当分解炉点火后燃料已正常燃烧，达到投料 温度 (900℃)时，一定要及时投料，否则易造成因预分解系统温度超高而结皮堵塞。(2)喂料量与窑速不同步。当窑运转不正常，热工制度不稳， 需慢转窑时，若减料不及时，很容易因喂料量与窑速不同步，造 成物料在窑尾烟室堆积，这时即使回转窑仍在运转，但堆积在窑尾的物料不能够很快地输送出去，易在烟室与窑连接处形成棚料现象。造成烟室及上一级预热器堵塞 。(3)排风量过大或过小。当排风量过大时，固气比降低，气流温度升高，易形成由疏松到坚实的层状覆盖物，造成结皮堵塞；当排风量过小时，风速降低，难以使料团冲散，易形成塌料堵塞或水平管道堵塞。(4)窑、炉风量分配比例不当。由于岗位工对窑尾缩口闸板开度和人分解炉三次风闸板开度调节不当，导致窑、炉风量分配不合理，若窑尾缩口或分解炉人口风速过低或过高，容易造成物料在预分解系统内结皮、棚料或塌料，堆积堵塞 。(5)开停窑时排风量过小。因故需止料停窑时，排风量不能大幅度减小。若大幅度减小，易造成物料因风速过低沉积在水平管道内。重新开窑投料时，开始排风量也小，堆积在水平管道内的物料不能被顺利地带走，随着下料量的不断增加，堆积的物料越 来越多，严重时导致堵塞。或投料时由于投料少，如果不调节翻板阀，仍是处于较高投料量时的状态，也很容易造成塌料，大量塌料会造成预热器堵塞。(6)窑炉操作不协调。回转窑和分解炉的操作不能前后兼顾 ， 片面强调窑内通风或系统负压，两者协调不好，很容易造成高温结皮、积料、棚料、塌料堵塞预热器。(7)岗位工责任心不强。有时由于预热器的自动吹风及温度、 压力仪表失灵，岗位工未能手动喷吹并定时巡回检查、活动各级排灰阀。当预热器出现异常时，未能及时发现和处理，导致系统堵塞。如果系统存在工艺设计不合理状况。如预热器系统水平连接管道过长或连接管道角度过小：各级预热器的进风口高宽比较小：预热器锥体的角度较小；预热器内筒过长；预热器砌内衬时，锥体底部留有容积仓等，先天的不足均易造成堵塞的事故。中控窑操作员在确认堵塞后，立即止料、停止分解炉喂煤并减窑头喂煤、慢窑，视堵塞情况决定是否止窑头喂煤，并及时报告相关领导和现场负责人。迅速组织清堵人员、工器具到达现场，制定清堵方案，处理越快，越容易清堵，如物料温度下降结块，则更难处理 。1、捅堵可用高压空气吹或高压水枪喷射，遵守预热器清料安全操作规程。2、清堵时，注意先下后上的原则，使捅下的物料及时排走。注意安全，从下到上依次开孔，依次作业。只准单孔作业，要保证电缆设备及捅堵人员的安全，任何人不准正对捅料孔，现场负责人要安排好作业人员，有序进行 ，现场要忙而不乱，防止塌料喷出伤人。窑尾排风机、高温风机、窑头引风机要连续拉风， 保持较高负压。3、清堵完毕后，要对系统进行检查，确保各级旋风筒锥体部位、撒料板，翻板阀等处干净完好，确保所有人孔门、捅料孔密封严密，各处压力温度恢复正 常（1）在中控操作中，当发现锥体压力波动较大(300-500Pa)时，或压力逐渐减小时，应及时通知巡检工或岗位工5min之内快速到达该部，进行确认，确认部位以锥部为准，不可盲目开锥部检查门，可通过其他途径入投球孔和测压管孔进行确认。一旦确认堵料要立即做止料操作。（2）当某些部位确认难度较大，巡检工或岗位工5min之内未确认，中控应进行止料操作。（3）当中控界面操作数据可判断堵料时，如压力和温度明显变化时应立即进行止料操作再由现场确认。（4）投料期间，回灰严禁入窑，防止升温期间和投料期间未燃尽的煤粉重新带入预热器内燃烧，造成局部高温。（5）加强操作员责任心和技能，密切关注关键参数，不可存在侥幸心理。(1)把握好进厂原燃材料质量关，加强内部管理。提高煤粉质量，要求降低煤粉细度到10％以下，降低煤粉水分到 1.O％左右。避免用劣质煤和高硫煤。减少或避免使用高硫和高氯的原料，这是减少结皮的前提。采取优化配料，调整熟料率值，保持液相量在24％-27％。建议熟料采用“两高一中”配料方案，使烧成物料软而不粘，硬而不散。(2)加强对预热器耐火材料的管理，运行期间定期监控预热器外筒温度，梳理耐火材料损耗台帐，为检修做好依据。(3)稳定生料成份，控制窑尾烟室和分解炉各级预热器出口温度等，防止局部过热。防止炉内不完全燃烧和还原气氛形成，当料子难烧，不可硬烧和控制过高的分解炉及五级下料物料温度，五级筒溜子温度严格控制≤880℃ 。(4)在频繁结皮容易堵塞或者曾发生过堵塞的部位。合理增设捅料孔、空气炮，安装监测预警装臵，巡检或岗位工定期清理结皮等。在各级预热器及分解炉工作面， 配备清堵的气管，钢钎，铁锤。停窑时，对预热器系统检查，修补浇注料脱落处，检查处理内筒挂片。清理平行管道积灰，做好各级预热器及翻板阀漏风点的密封。确保系统工艺稳定。
（来源：水泥内参、百度文库）
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