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[摘 要]新型干法水泥生产过程要求热工制度稳定、设备运转可靠、参数调控及时。中控操作人员不仅要明确中控操作的一般原则，还要熟练掌握正常操作过程变量的控制方法，更要具备非正常条件下操作及故障处理的能力。介绍了几种常见工艺故障的判断和处理方法。
[关键词]预分解窑 中央控制 原则 故障 操作
中图分类号：TN132.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）19-0035-01
新型干法水泥厂的生产过程，就是以悬浮预热和窑外分解技术内核心，以新型的烘干粉磨及原燃料均化工艺及装备，采用以计算机控制为代表的自动化过程控制手段，实现高效、优质、低耗的水泥生产过程。与传统的湿法、干法、半干法水泥生产相比，其工艺过程比较复杂，系统环节多，连续性强。
一、中控室操作的一般原则
新型干法窑系统操作的一般原则，就是根据工厂外部条件变化，适时调整各工艺系统参数，最大限度地保持系统“均衡稳定”的运转，不断提高设备运转率。 “均衡稳定”是事物发展过程中的一个相对静止状态，它是有条件和暂时的。在实际生产过程中，由于各种主、客观因素的变化干扰，难免打破原存的平衡稳定状态，这都需要操作人员予以适当调整，恢复或达到新条件下的新的均衡稳定状态，因此运用各种调节手段来保持或恢复生产的均衡稳定，是控制室操作员的主要任务。
二、新型干法窑主要的工艺操作参数
新型干法窑的烧成工艺过程中需要控制的参数比较多，一般在60～65个，过程控制也比较复杂，从国内已投产的厂生产操作来看，大都以人工给定操作参数为主，辅以单参数调节回路自动控制，即使是采用計算机集中控制或集散型控制的2000t/d以上规模的厂，由于尚未有比较切合实际的数学模型，计算机很难实现全过程的自动控制。虽然电机的开停（即开关量）控制可采用PLC程序控制，但是过程控制参数（即调节量）仍是人工键入效定值。待系统稳定运转后可投入数条单参数调节回路进行自动控制。
三、正常操作下过程变量的控制
所谓正常操作，是指窑系统经点火投料挂窑皮后阶段后已达正常额定投料量，到出现较大故障而必须转入停窑操作这一时期，正常操作的主要任务就是运用风、煤、料及窑速等操作变量的调节，保持合理的热工制度，使下述过程变量基本稳定：
①窑主传动负荷；②入窑物料温度及最末级旋风筒出口温度；③出预热器C1级温度和高温风机出口O2含量；④入炉三次风温与冷却机一室篦下压力；⑤窑头罩负压。
四、非正常条件下的操作及故障处理
（一）点火投料
新型干法窑的点火投料是中控操作的重要阶段，应注意以下几点：
①做好系统检查。②控制升温速率。③投料时要注意风、煤、料的平衡。④强化篦冷机操作，尽快提高二次风温和入炉三次风温。
（二）故障停车
故障停车有二类，机电故障停车和工艺故障停车，但二者又不能截然分开，如处理不及时或处理不当有可能引起连锁反应，波及整个系统。无论何种故障引起停车，中控室都应及时与现场联系查明原因，首先保证人身及机电设备安全，并及时止料、止煤，根据事故的类型及排除故障所需时间确定下一步操作步骤。
（三）几种常见工艺故障的判断和处理
下面将几种工艺常见故障的判断和处理列出，供大家参考。
1.预热器分解炉堵塞：
现象：
①锥体压力突然显示为零；②同时入口与下一级出口温度急升；③如C5堵，烟室、分解炉及C5出口温度急升。
原因判断：
①煅烧温度过高造成结皮；②内部结皮塌料高温物料来不及排出而堵塞在缩口处；③拉风量不足，排风不流畅或拉风变化引起平台积料塌落；④预热器内部耐火材料或内茼脱落掉卡在锥体部位；⑤翻板阀失灵；⑥漏风严重引起结块；⑦煤粉燃烧不好，C5内仍有煤粉继续燃烧；⑧生料喂料波动过大。
处理措施：在发现锥体压力逐渐变小时，就应及时进行吹扫和加强捅堵，同时减料和调整操作参数。当锥体压力为零时，应立刻止料停窑处理。
2.烟室结皮
现象：
①顶部缩口部位结皮：烟室负压降低，三次风分解炉出口负压增大，且负压波动很大。②底部结皮：三次风、分解炉出口及烟室负压同时增大。 窑尾密封圈外部伴随有正压现象。
原因判断：
①温度过高；②窑内通风不良；③火焰长，火点后移；④煤质差，硫含量高，煤粉燃烧不好；
⑤生料成份波动大，KH忽高忽低；⑥生料中有害成份（硫、碱）高；⑦烟室斜坡耐火材料磨损不平整，造成拉料；⑧窑尾密封不严，掺入冷风。
处理措施：
①窑运转时，要定时清理烟室结皮，可用空气炮清除，效果较为理想，如果结皮严重，空气炮难以起作用时，从壁孔人工清除，特别严重时，只能停窑清理。②在操作中应严格执行要求的操作参数，三班统一操作，稳定热工制度，防止还原气氛出现，确保煤粉完全燃烧。当生料和煤粉波动较大时，更要特别注意必要时，可适当降低产量。
3.窑内结大蛋
现象：
①窑尾温度降低，负压增高且波动大；②三次风、分解炉出口负压增大；③窑功率高，且波动幅度大；④C5和分解炉出口温度低；⑤在茼体外面可听到有振动声响；⑥窑内通风不良，窑头火焰粗短，窑头时有正压。
原因判断：
①配料不当，SM低IM低，液相量大，液相粘度低；②生料均化不理想，入窑生料化学成分波动大，导致用煤量不易稳定，热工制度不稳，此时易造成窑皮粘结与脱落，烧成带窑皮不易保持平整牢固，均易造成结大蛋；③喂料量不稳定；④煤粉燃烧不完全，煤粉到窑后烧，煤灰不均匀掺入物料；⑤火焰过长，火头后移，窑后局部高温；⑥分解炉温度过高，使入窑物料提前出现液相；⑦煤灰份高，细度粗；⑧原料中有害成份（碱、氯）高。 处理措施：
①发现窑内有蛋后，应适当增加窑内拉风.顺畅火焰.保证煤粉燃烧完全.并减料慢窑.让大蛋“爬”上窑皮进入烧成带，用短时大火把大蛋烧散或烧小，以免进入篦冷机发生堵塞，同时要注意大蛋碰坏喷煤管；②若已进入篦冷机，应及时止料，停窑，将大蛋停在低温区，人工打碎。
4.窑后结圈
现象：
①火焰短粗，窑前温度升高，火焰伸不进窑内；②窑尾温度降低，三次风和窑尾负压明显上升；③窑头负压降低，并频繁出现正压；④窑功率增加，波动大；⑤来料波动大，一般烧成带料减少；⑥严重时窑尾蜜蜂圈漏料。
原因判断：①生料化学成分影响；
a.生料中N偏低，使煅烧中液相量增多粘度大而易富集在窑尾； b.入窑生料化学均匀性差，造成窑热工制度容易波动，引起后结圈； c.煅烧过程中，生料中有害挥发性组分在系统中循环富集，从而使液相出现温度降低，同时也使液相量增加，造成结圈。
②煤的影响：
a.煤灰中Ai2O3较高，当煤灰集中沉落到烧成带末端的物料上会使使液相出现温度大大降低，液相增加，液相发粘，往往易结圈。b.煤灰降落量主要与煤灰中灰份含量和煤粉细度有关，煤灰份大、煤粉粗，煤灰沉降量就大。当煤粉粗、灰分高、水份大时，燃烧速度变慢，火焰拉长，高温带后移，窑皮拉长易结后圈。
③操作和热工制度的影响：
a.用煤过多，产生还原气氛，物料中三价铁还原为二价亚铁，易形成低熔点矿物，使液相早出现易结圈； b. 一、二次风配合不当，火焰过长，使物料预烧很好，液相出现早，也易结圈； c. 窑喂料过多，操作参数不合理导致热工制度不稳定，窑速波动大，也易结圈；
d.喷煤管长时间不前后移动，后部窑皮生长快，也易结圈。
處理措施：
①冷烧法：适当降低二次风量或加大煤管内风开度，使火焰回缩，同时减料，在不影响快转下保持操作不动，直到圈烧掉。
②热烧法： 适当增大二次风量或减小煤管内风开度，拉长火焰，适当加大窑头喂煤量，在低窑速下烧4h。若4h仍不掉，则改用冷烧。
③冷热交替法：先减料或止料（视圈程度），移动煤管，提高结圈处温度，烧4～6h，再移动煤管，降低结圈处温度，再烧4～6h，反复处理。同时加大排风，适当减少用煤，如结圈严重，则要降低窑速，甚至停窑烧圈。
④在结圈出现初期，每个班在0～700mm 范围内进出喷煤管各一次。
参考文献
[1] 韩长菊.预分解窑窑头和窑尾参数的分析与控制[J].云南化工.2010（05）
[2] 马保国，柯凯，李叶青，胡贞武，李相国.新型干法窑内用风量匹配关系及设计[J].四川水泥.2008（04）
[关键词]预分解窑 中央控制 原则 故障 操作
中图分类号：TN132.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）19-0035-01
新型干法水泥厂的生产过程，就是以悬浮预热和窑外分解技术内核心，以新型的烘干粉磨及原燃料均化工艺及装备，采用以计算机控制为代表的自动化过程控制手段，实现高效、优质、低耗的水泥生产过程。与传统的湿法、干法、半干法水泥生产相比，其工艺过程比较复杂，系统环节多，连续性强。
一、中控室操作的一般原则
新型干法窑系统操作的一般原则，就是根据工厂外部条件变化，适时调整各工艺系统参数，最大限度地保持系统“均衡稳定”的运转，不断提高设备运转率。 “均衡稳定”是事物发展过程中的一个相对静止状态，它是有条件和暂时的。在实际生产过程中，由于各种主、客观因素的变化干扰，难免打破原存的平衡稳定状态，这都需要操作人员予以适当调整，恢复或达到新条件下的新的均衡稳定状态，因此运用各种调节手段来保持或恢复生产的均衡稳定，是控制室操作员的主要任务。
二、新型干法窑主要的工艺操作参数
新型干法窑的烧成工艺过程中需要控制的参数比较多，一般在60～65个，过程控制也比较复杂，从国内已投产的厂生产操作来看，大都以人工给定操作参数为主，辅以单参数调节回路自动控制，即使是采用計算机集中控制或集散型控制的2000t/d以上规模的厂，由于尚未有比较切合实际的数学模型，计算机很难实现全过程的自动控制。虽然电机的开停（即开关量）控制可采用PLC程序控制，但是过程控制参数（即调节量）仍是人工键入效定值。待系统稳定运转后可投入数条单参数调节回路进行自动控制。
三、正常操作下过程变量的控制
所谓正常操作，是指窑系统经点火投料挂窑皮后阶段后已达正常额定投料量，到出现较大故障而必须转入停窑操作这一时期，正常操作的主要任务就是运用风、煤、料及窑速等操作变量的调节，保持合理的热工制度，使下述过程变量基本稳定：
①窑主传动负荷；②入窑物料温度及最末级旋风筒出口温度；③出预热器C1级温度和高温风机出口O2含量；④入炉三次风温与冷却机一室篦下压力；⑤窑头罩负压。
四、非正常条件下的操作及故障处理
（一）点火投料
新型干法窑的点火投料是中控操作的重要阶段，应注意以下几点：
①做好系统检查。②控制升温速率。③投料时要注意风、煤、料的平衡。④强化篦冷机操作，尽快提高二次风温和入炉三次风温。
（二）故障停车
故障停车有二类，机电故障停车和工艺故障停车，但二者又不能截然分开，如处理不及时或处理不当有可能引起连锁反应，波及整个系统。无论何种故障引起停车，中控室都应及时与现场联系查明原因，首先保证人身及机电设备安全，并及时止料、止煤，根据事故的类型及排除故障所需时间确定下一步操作步骤。
（三）几种常见工艺故障的判断和处理
下面将几种工艺常见故障的判断和处理列出，供大家参考。
1.预热器分解炉堵塞：
现象：
①锥体压力突然显示为零；②同时入口与下一级出口温度急升；③如C5堵，烟室、分解炉及C5出口温度急升。
原因判断：
①煅烧温度过高造成结皮；②内部结皮塌料高温物料来不及排出而堵塞在缩口处；③拉风量不足，排风不流畅或拉风变化引起平台积料塌落；④预热器内部耐火材料或内茼脱落掉卡在锥体部位；⑤翻板阀失灵；⑥漏风严重引起结块；⑦煤粉燃烧不好，C5内仍有煤粉继续燃烧；⑧生料喂料波动过大。
处理措施：在发现锥体压力逐渐变小时，就应及时进行吹扫和加强捅堵，同时减料和调整操作参数。当锥体压力为零时，应立刻止料停窑处理。
2.烟室结皮
现象：
①顶部缩口部位结皮：烟室负压降低，三次风分解炉出口负压增大，且负压波动很大。②底部结皮：三次风、分解炉出口及烟室负压同时增大。 窑尾密封圈外部伴随有正压现象。
原因判断：
①温度过高；②窑内通风不良；③火焰长，火点后移；④煤质差，硫含量高，煤粉燃烧不好；
⑤生料成份波动大，KH忽高忽低；⑥生料中有害成份（硫、碱）高；⑦烟室斜坡耐火材料磨损不平整，造成拉料；⑧窑尾密封不严，掺入冷风。
处理措施：
①窑运转时，要定时清理烟室结皮，可用空气炮清除，效果较为理想，如果结皮严重，空气炮难以起作用时，从壁孔人工清除，特别严重时，只能停窑清理。②在操作中应严格执行要求的操作参数，三班统一操作，稳定热工制度，防止还原气氛出现，确保煤粉完全燃烧。当生料和煤粉波动较大时，更要特别注意必要时，可适当降低产量。
3.窑内结大蛋
现象：
①窑尾温度降低，负压增高且波动大；②三次风、分解炉出口负压增大；③窑功率高，且波动幅度大；④C5和分解炉出口温度低；⑤在茼体外面可听到有振动声响；⑥窑内通风不良，窑头火焰粗短，窑头时有正压。
原因判断：
①配料不当，SM低IM低，液相量大，液相粘度低；②生料均化不理想，入窑生料化学成分波动大，导致用煤量不易稳定，热工制度不稳，此时易造成窑皮粘结与脱落，烧成带窑皮不易保持平整牢固，均易造成结大蛋；③喂料量不稳定；④煤粉燃烧不完全，煤粉到窑后烧，煤灰不均匀掺入物料；⑤火焰过长，火头后移，窑后局部高温；⑥分解炉温度过高，使入窑物料提前出现液相；⑦煤灰份高，细度粗；⑧原料中有害成份（碱、氯）高。 处理措施：
①发现窑内有蛋后，应适当增加窑内拉风.顺畅火焰.保证煤粉燃烧完全.并减料慢窑.让大蛋“爬”上窑皮进入烧成带，用短时大火把大蛋烧散或烧小，以免进入篦冷机发生堵塞，同时要注意大蛋碰坏喷煤管；②若已进入篦冷机，应及时止料，停窑，将大蛋停在低温区，人工打碎。
4.窑后结圈
现象：
①火焰短粗，窑前温度升高，火焰伸不进窑内；②窑尾温度降低，三次风和窑尾负压明显上升；③窑头负压降低，并频繁出现正压；④窑功率增加，波动大；⑤来料波动大，一般烧成带料减少；⑥严重时窑尾蜜蜂圈漏料。
原因判断：①生料化学成分影响；
a.生料中N偏低，使煅烧中液相量增多粘度大而易富集在窑尾； b.入窑生料化学均匀性差，造成窑热工制度容易波动，引起后结圈； c.煅烧过程中，生料中有害挥发性组分在系统中循环富集，从而使液相出现温度降低，同时也使液相量增加，造成结圈。
②煤的影响：
a.煤灰中Ai2O3较高，当煤灰集中沉落到烧成带末端的物料上会使使液相出现温度大大降低，液相增加，液相发粘，往往易结圈。b.煤灰降落量主要与煤灰中灰份含量和煤粉细度有关，煤灰份大、煤粉粗，煤灰沉降量就大。当煤粉粗、灰分高、水份大时，燃烧速度变慢，火焰拉长，高温带后移，窑皮拉长易结后圈。
③操作和热工制度的影响：
a.用煤过多，产生还原气氛，物料中三价铁还原为二价亚铁，易形成低熔点矿物，使液相早出现易结圈； b. 一、二次风配合不当，火焰过长，使物料预烧很好，液相出现早，也易结圈； c. 窑喂料过多，操作参数不合理导致热工制度不稳定，窑速波动大，也易结圈；
d.喷煤管长时间不前后移动，后部窑皮生长快，也易结圈。
處理措施：
①冷烧法：适当降低二次风量或加大煤管内风开度，使火焰回缩，同时减料，在不影响快转下保持操作不动，直到圈烧掉。
②热烧法： 适当增大二次风量或减小煤管内风开度，拉长火焰，适当加大窑头喂煤量，在低窑速下烧4h。若4h仍不掉，则改用冷烧。
③冷热交替法：先减料或止料（视圈程度），移动煤管，提高结圈处温度，烧4～6h，再移动煤管，降低结圈处温度，再烧4～6h，反复处理。同时加大排风，适当减少用煤，如结圈严重，则要降低窑速，甚至停窑烧圈。
④在结圈出现初期，每个班在0～700mm 范围内进出喷煤管各一次。
参考文献
[1] 韩长菊.预分解窑窑头和窑尾参数的分析与控制[J].云南化工.2010（05）
[2] 马保国，柯凯，李叶青，胡贞武，李相国.新型干法窑内用风量匹配关系及设计[J].四川水泥.2008（04）