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摘要：在水泥熟料的日常管理中，生产人员要科学控制煤粉的燃烧特性以及发热量，确定好灰分以及细度和水分等参数，并在此基础上确定粉煤的水分，仔细分析粉煤细度和粉煤热值，做好风险热值分析和综合研究，并在此基础上确定好烧成系统的粉煤水分最佳细度以及可用热值。
关键词：烧成系统；煤粉水分；细度；可用热值
我国在生产煅烧水泥熟料时候大多采用煤粉作为原材料，因为生产产物的煅烧温度要求高，可到达1500摄氏度，因此需要煤粉燃烧充分，并结合煤粉的燃烧特性、发热量以及灰分和水分进行优化，保证在生产过程中原煤经过预均化、烘干以及输送等全过程控制，最终实现原煤的综合处理。
1.生产工艺流程研究
从现有的水泥生产线的生产工艺来说，运送到工厂的原煤需要经过破碎处理后储存送到原煤的预均化的堆场中，经过均化后的原煤通过输送皮带机后送入原煤仓，计量后送到煤墨环境中烘干，之后在经过选粉和收集处理让煤粉进入到煤粉计量仓中；经过计量后气力输送设备收入到窑内进行煅烧和分解，整个煤粉的制备车间的生产工艺流程如图1所示
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（图1 煤粉制备车间工艺流程）
针对现有的烧成系统分析，通过科学有效控制煤粉的燃烧特性、发热量以及灰分和细度等参数，可以确定煤粉的生产运行环境，如在生产运行中可以以小时计用量的粉煤仓，但是这种方式无法克服数小时长的粉煤成分以及波动特性影响。
2.原煤的水分分析
2.1分析煤的游离水和化合水形态
按照不同的表现形态可以将煤中的水分分为游离类和化和水两种形式，其中游离水是以物理形式吸附在煤炭的毛细管中，可通过附着在煤颗粒表面的水分进行分析，化合水也被称之为结晶水，多以特殊的位置形态存在如石膏、绿矾等；从存在环境来看，游离水需要在105摄氏度-110摄氏度的环境中经过蒸发才能够去掉，而结晶水需要经过200摄氏度才能够被全部分解，而现有的煤炭工业生产仅仅只能够测试游离水，不能够而测试结晶水，本次研究的对象也仅针对游离水。
分析煤炭的游离水分，其可以分为内在和外在两个部分，其中外在水分指的是附着在颗粒表面的水分，内在水分是附着在原煤颗粒内部的毛细孔对分，一般内水高的煤炭的孔隙率高，经过蒸发后 ，煤颗粒表面以及内在水分的水蒸气气压和空气中的湿度会达到平衡。内在水分一般在温室以及高温的情况下才能够被蒸发干净。
一般而言，煤粉的细度和颗粒成正比，细度越大，煤粉的颗粒就越小，比表面积就越大。整个体系的吸附能力就越强，如对水分的吸附能力也会提升。通过增加粉煤细度可以提升煤粉的燃烧效率，但是煤粉的细度越大会和空气的水分结合形成粉状，出现结团问题，在运输中也多存在储存、运送的困难，在后期计量的时候也会存在问题，对整个煤粉备至的系统安全性也会带来不利影响。
此外，煤粉水分的稳定性也会直接影响系统的稳定性，如煤粉的水分波动和操作系统以及运行稳定性、原煤的入磨水分也有关系，在雨季的时候，原煤运输以及煤粉的储存和运输都会存在问题，为了保证其后的稳定性，要确定烧成系统的稳定，减少熟料的质量影响。
一般煤粉的水分控制指标原煤的特性以及烘干热源以及粉磨系统来确定，立磨系统要从篦冷机引入热风入墨，实现循环利用，在正常的细度模数下可以将出磨的温度提高到85摄氏度以上，且煤粉的水分也可以降低到1.2%，可利用窑头篦冷机等热废气装置控制温度，而煤粉的水分也可以降低到1.5%以内。而磨管系统的长期运行可能导致钢球发生碰撞出现局部过热或者是粉磨问题，因此多采用窑尾预热器废气作为热源，保证系统的运行稳定性和安全性。而煤粉可以将水分控制在1.5%以内，避免因为其他因素导致燃烧效率影响。
3.煤粉的细度分析
从现有的生产状况来看，煤粉的细度多采用80um筛余百分比作为比较对象，筛余量越少，表示煤粉的颗粒尺寸小，细度大，针对燃烧角度来说，煤粉的细度和原煤矿化的效果有关联。 若原煤的矿化成分越好，质地越精细，挥发性就越好，可燃的温度要求高，只有提高煤粉的比表面积后在提高所需要的温度在能够保证燃烧充分，常见的煤种有无烟煤等；从挥发性角度分析，一般挥发性角度越高，也就意味着在同等温度情况下，煤中的可燃气体的成分就越多且燃烧得更快，若煤炭在实际的空气燃烧速度快，可放宽细度要求标准，一般煤炭煤粉的细度数值达到工业的二分之一就可以满足水泥熟料煅烧的基本要求，后期在储存和运输方面也不会存在影响。
从现有的生产工艺来看，因为回转窑煤粉燃烧器技术的发展，采用高速射流技术以及第一次风量技术可引射高温二次风，与煤粉快速结合后可以排除二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮位物质，因此燃烧的速度十分迅速。此外，篦冷机技术的发展也提升了高温高效热回收效率，这种方式可以让冷空气瞬间加热到常温，在内部的辐射热的影响下可以和煤粉的二次温度融合，可达到1200摄氏度的高温，此环境下，煤粉的燃烧温度和速度也都大幅度提升，这种方法可以提升熟料的产量和质量，全面保证煤粉的生产效率。可见，采用干法生产作业方式也可以降低对煤粉细度的要求标准，不然导致煤粉 温度过高，生产出大量的含氮物，严重时候还可能产生球状火焰，造成烧成带后圈情况，这种问题也增加了窑内的通风助力，在很大情况下影响了窑内物料的运动。
4.燃烧热值分析
从原煤的燃烧特性来看，原煤的燃烧提供了足够的热量之后再回转窑、预热器以及分解炉中形成了特殊的温度场，通过计算煤的发热值，可确定燃烧的效果。目前多通过工业生产和计算分析方法来确定原煤和煤粉的热值，在生产中，发热量的测定也存在一定的局限性。
首先，将水泥熟料烧成系统的煤粉当做段绕热料，发热量和空气中的基热值有区别，因此选用窑煤粉作为工艺分析，进行元素分析；其次，进行氧弹量热计测定；最后，将所有的结果进行统计回归分析，确定煤粉热值测定精度。
5.结语
综上所述，在烧成系统运行要确定煤粉的细度、水分，以期达到安全、正常和长期稳定运行，实现节能降耗的综合目标。
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