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技術文章

一次窯頭燃燒器技改經(jīng)歷

閱讀:1145          發(fā)布時間:2021-11-24

回轉窯燃燒器是燒成系統(tǒng)很關鍵的熱工設備。它不僅影響窯系統(tǒng)的熱耗及產(chǎn)量,還對熟料質量產(chǎn)生影響。目前國內外燃燒器的種類繁多,國外公司主要為Pillard、FLS、KHD等,國內則制造企業(yè)眾多,良莠不齊。一臺***的燃燒器首先要有足夠高的火焰溫度能夠生產(chǎn)質量好的熟料;同時又要求火焰峰值溫度穩(wěn)定,以保持窯皮穩(wěn)定,不結厚窯皮,不結圈,窯尾不長窯皮,延長耐火磚的使用周期;火焰形狀調節(jié)靈活,保證燃料燃燒速度和燃燼率,減少窯尾C0的生成量;同時燃燒器設計時合理降低一次風量,以降低熱耗提高產(chǎn)量以及減少NOx的排放。

 

1 現(xiàn)場燃燒器風機配置以及煤粉質量情況

重慶某特種水泥公司(以下簡稱某公司)現(xiàn)有一條5 000 t/d ***干法水泥生產(chǎn)線,回轉窯規(guī)格Φ4.8 m×74m,系列預熱器帶管道式分解爐系統(tǒng),回轉窯一直使用某品牌的煤粉燃燒器,現(xiàn)場風機配置以及煤質情況如下:

燃燒器風機配置表1

羅茨風機

風量/(m3?min-3

升壓/kPa

功率/kW

備注

窯頭送煤風機

65

68.6

132

煤粉輸送管道直徑Φ245mm

一次風機(磁懸浮風機)

170

40

150

實際使用85% 36kpa

2 煤粉工業(yè)分析成分表

Qnet,ad kcal/kgcl

Vad %

Aad %

Mad %

FCad %

細度R0.08mm

St.ad%

5846

28.38

14.97

2.87

52.79

5%

0.99

 2 存在問題的原因分析

2.1  從表1,表2可以看出從設計理念上某公司原使用的燃燒器屬于高風量,低風壓高沖量型。此類型燃燒器適用于煤質較好,揮發(fā)分高,灰分低,發(fā)熱量高的煙煤,煤質一旦發(fā)生變化,熱值低,細度粗,水分大時極易出現(xiàn)煤粉燃燒速度慢,粗顆粒產(chǎn)生沉降,造成燒成帶末端易結厚窯皮易結圈,主窯皮不平整。

2.2 軸流風和旋流風在出口處混合,煤粉通道在旋流風內側,影響了煤粉與高溫二次風的混合速率,影響了煤粉的燃燒速度和燃盡率,易造成火焰熱力強度不足,火力不集中,火焰偏軟頂料能力差,高產(chǎn)時燒成溫度不夠,熟料質量差,結粒偏細小,造成出窯熟料溫度低,二,三次風溫低,不僅影響窯內煤粉的燃燒效率,對分解爐的煤粉燃燒效果也產(chǎn)生影響。

 

3  采取的措施   

    襄陽中和機電技術有限公司(以下簡稱中和機電)根據(jù)現(xiàn)場風機配置情況經(jīng)與某公司技術人員共同討論后,決定對現(xiàn)使用的燃燒器進行技改升級,增加單獨的旋流風通道,提高旋流強度,提高火焰熱力強度,提高火焰剛性以及頂料能力,提高煤粉的燃燒速度和燃盡率。工欲善其事,必先利其器,首先介紹一下中和機電燃燒器頭部設計理念,為技改升級提供理論基礎以及經(jīng)驗總結。

3.1  中和機電燃燒器噴嘴頭部設計

1)軸流風開孔截面積

按照該窯的實際臺時產(chǎn)量,頭煤用量和煤質經(jīng)驗公式并參考二次風溫,小于1050℃時截面積減少5%-10%,劣質煤和***煤軸流風的表壓比一般的煙煤高4-5kpa。

2)旋流風的截面積

一般按照軸流風截面積的70%-80%設計,以火焰收斂性好,旋流風壓力同時可以達到36-45kpa為適宜。

3)旋流器角度以及旋流數(shù)

  中和機電秉承的燃燒器設計原則“一煤一設計,一窯一修正",旋流器角度根據(jù)煤質情況以及窯的旋轉方向從而確定角度和旋向,煙煤比***煤和劣質煤角度稍小。計算旋流數(shù)時要考慮葉片的阻塞系數(shù),按中和機電的實際運行值在0.66-0.90之間,盡量不超過1.2。

4)中心風

   窯內要求火焰溫度較高,中心風孔板的結焦可能性大,可以適當加大中心風的截面積。

5)一次風比率

煙煤一次風比率(含煤風)按照12-13%,***煤和劣質煤10-12%。

6)燃燒器火焰推力

燃燒器火焰推力大,風煤混合好,煤粉燃燒速度快燃盡率高,火焰推力7-12N/MW比較適宜。

4  應用效果

自7月份某公司利用協(xié)同停窯機會開始使用技改升級后的燃燒器,窯系統(tǒng)運行穩(wěn)定,熟料產(chǎn)量有所提高,熟料強度提高1MPa,噸熟料標煤耗下降1kg。熟料結粒基本均齊致密,無嚴重分級現(xiàn)象,二次風溫提高約50℃以上。

5燃燒器頭部技改后熟料產(chǎn)質量對比:

對比項目

產(chǎn)量t/d

28天強度(Mpa)

標煤耗

Kg/t熟料

 

熟料結粒

 

二次風溫℃

 

三次風溫℃

原燃燒器

6000

53

 

99

不均齊,分級嚴重

1100

950

技改后燃燒器

6200

54

 

98

基本均齊

≥1150

980

 

5 結束語

通過個月的生產(chǎn)實踐證明,利用原燃燒器經(jīng)中和機電進行技改升級后,在充分利用原有設備,不增加額外投資,小投入,大效益,提高了產(chǎn)量和熟料強度,降低了熱耗,解決了易結厚窯皮易結圈等問題,各項指標優(yōu)于原燃燒器,技改是成功的,降低標煤耗,提高熟料強度,為減少碳排放做出了貢獻,值得借鑒推廣。


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