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浅谈回转窑多风道煤粉燃烧器

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发表于 2021-7-6 15:56:44 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
浅谈回转窑多风道煤粉燃烧器
前言
      众所周知,燃烧器是熟料煅烧的重要设备,它的好坏影响着热工系统的稳定性。
     在回转窑内的熟料锻炼中,适宜的火焰在窑内温度的合理分布,对熟料质量的提高、 窑皮厚度长度的恰当与否、窑衬寿命的延长、 燃料消耗的多少、简体温度的控制 、减少污染和环境的保护都具有十分重要的作用 。因此 ,水泥回转窑对火焰有严格的要求,尤其是在新型干法回转窑中要求火焰的形状、温度、 强度 ,与回转窑锻烧熟料相适应 。保证在整个火焰长度上都能进行高效率的热交换 ,同时又不能在短的区段上使窑皮产生局部过热 ,出现峰值温度并能适应窑情的变化。要满足这些要求 ,应具备下列条件 。
    (1)尽量少的一次风量吹送至窑内 ,并能使煤,风混合充分均匀,尽可能充分利用高温的二次风,达到增产节能的目的。
    (2)燃烧效率和煤粉的燃尽率高,避免不完全燃烧产生质量波动及工艺事故。
    (3)火焰形状良好稳定,适应窑况的变化需要,窑内温度场分面合理,避免峰值温度出现火焰脉冲现象。
    (4)火焰形状根据需要调节方便灵活。
    (5)安全可靠,使用寿命长,不回火,并能适应高温和耐磨。
    (6)对煤质的适应性要强 ,可适应煤质波动变化的需 要 。
    (7)点火容易升温快,以缩短无效时间减轻劳动强度。
    (8)火焰射流中应有热烟气返混,提高煤粉燃烧的环境温度 ,降低氧浓度 ,既增加燃烧速 率 ,降低燃尽时间,又可减少NO的生产量,有利于环境保护。
2 火焰形状
      火焰形状对回转窑熟料锻炼的稳定具有十分重要的作用,对保护窑体,尤其是窑口和窑衬保护非常重要。因此,在操作回转窑时,控制好火焰形状十分重要。
      火焰形状是指火焰长度、粗细和完整性。
2.1 火焰长度
     在熟料锻炼过程中,熟料的形成分干燥 、 预热、分解、放热反应、烧成和冷却等过程 ,每个阶段都有一定的温度和时间要求 ,故火焰的长度及其分布应与工艺过程相适应 ,特别是 烧成带的火焰长度 ,必须保证物料有足够的停留时间 ,才能锻炼出高质量的熟料 。这段是 火焰的高温部分,约占整个火焰长度的一大半。它所形成的窑皮比较坚固 ,所以称为主窑 皮。火焰两头部分形成的窑皮比较松散 。时长时消是个动态过程被称松散窑皮区或称副窑皮。对耐火砖而言,有人把它称为烧成带的关键区 。窑皮形成的长短 、厚薄 、位置 、均匀与否和稳定程度等,是判断火焰质量和性能的依据 ,
     同时也是衡量操作水平的重要指标,影响火焰长度的因素主要是气体在窑内的流速和煤粉 燃烧的速度 。
(1)气体在窑内流速对火焰长度的影响
      流速愈快则火焰愈长,而气体流速又受一次风速和窑尾排风的影响,一次风速增加一方面能提高煤粉的有效射程,使火焰拉长,另一方面又使风煤混合均匀 ,使燃烧速度快,火焰 短 ,这是两个相反的作用。同时为防止 “回火”,喷出速度应比火焰扩散速度大 ,喷出速度 与窑的直径有关 ,大直径的窑要求较高的喷出 速度,较小的窑径喷速取小值。这样并为火焰 与物料之间的热交换创造良好条件。窑尾排风的增加使窑尾负压增加 ,二次风量增加,使火焰外气体流速增加,从而将火焰拉长。
(2)煤粉燃烧速度对火焰长度的影响
     煤粉燃烧速度加快使火焰长度缩短 ,而影响燃烧速度的因素又有以下几方面 :
      1 .煤粉细度,煤粉细度愈细,燃烧速度愈快。煤粉细度提高煤粉表面积增加,煤与空气中氧接触面积增加 ,故燃烧速度加快。
      2.二次风温度 ,温度提高 ,燃烧速度快 ,火焰短 。
      3.喷煤嘴的结构型式 :喷煤嘴的结构型式影响风和煤的混合 ,而风煤混合越均匀其燃烧速度 越快 。
      4.煤的挥发分对火焰长度的影响。
2.2 火焰粗细
    回转窑内的火焰粗细应与其截面积大小相适应。一般来说 ,火焰应均匀地充满整个窑截面,外廓与窑皮之间保持10~20mm 的空隙 ,即近料而不交料 ,近窑皮而不交窑皮。这样有利于热量的交换,熟料的锻烧,又不致于损伤窑皮和火砖。火焰的粗细对于一定的燃烧器,都可以在一定的范围内进行调 整,但是是有限度的。因此必须根据窑型,选择与其适应的燃烧器 ,否则将会出现窑皮挂不牢 ,耐火砖剥落严重 ,简体温度高,经常红窑,熟料的烧失量大,易出黄心料,进而使热耗高,煤耗高,熟料质量差,产量低,砖耗高等不正常现象,严重影响生产。
2.3 火焰完整性
    火焰的完整性表示火焰在其任何一个横断面上均呈现圆形 ,通过中心线的纵断面呈柳叶形 ,最好是棒槌形。任何一种燃烧器 ,如果没有外界因素的影响 ,都可以形成这样的规整性火焰。可是在实际窑内的情况则大不相同,影响因素甚多,诸如燃烧器与窑的相对位置,燃烧器本身的性能 ,窑的工况 ,窑尾排风机的能力 ,二次风的强度和分布 ,窑内结圈与否等因素 ,对火焰的规整性均有影响,因此选择对窑况波动适应性强的燃烧器尤为关键。
2.4 火焰根部
     火焰开始着火部分离燃烧器喷出口的距离称为火焰根部。火焰根部太短 ,即燃烧从喷出口喷出后立刻燃烧,很容易烧坏喷头,不利于窑的安全运转。火焰根部太长,即黑火头太长则影响火焰的有效长度 ,同时意味着燃烧器对所用燃料不适应,或者燃料的质量不能满足要求。通常火焰根部称为黑火头,在新型干法窑、多风道燃烧器中,黑火头可以大大缩短 ,有的基本没黑火头 ,因此窑体也可缩短。
TJB-KP型系列高效低Nox多风道煤粉燃烧器,从设计,选材,用料,做工,到产品的性能和可靠性均为上乘,并配有高水平的专业售后服务团队。使产品的优异性能得到更充分的发挥。到目前为止已为300多家企业服务,近400根TJB型燃烧器在1000 t/d ~ 6000 t/d熟料生产线各种不同窑型上使用,遍布全国包括台湾。国外越南,老挝,哈萨克斯坦等,使用效果佳,节能提产显著,为企业创造可观的经济效益和环保效益。
      燃烧器所形成的火焰形状,出喷头后基本上都呈圆锥形 ,并有部分膨胀发散。这种火焰形状使靠窑口5一lOm 内的简体温度高,通常可达400°C ,有时甚至高达500c, 而后部的筒体温度却明显较低。使用四通道煤粉燃烧器后 ,使窑筒体温度前低后高。这表明一种好燃烧器能够形成更合理的火焰形状 ,使窑简体的表面温度趋于均衡 ,最高不超过300°C 。这 不仅能提高窑的产质量,降低热耗,而且还会延长窑体和火砖的使用寿命,从而提高窑运转率。因此理想的火焰形状是在任何断面上保持圆型,纵向剖面应为“棒槌形 ”。这种火焰形状 既可以保护窑口,使火焰长度在整个烧成带进行高效的热交换,提高窑产质量 ,降低热耗,保护窑皮和耐火砖,延长使用寿命,又可保护燃烧器喷头不会过早烧坏,筒体温度均衡。
3 结束语
    总之 ,回转窑对火焰要求非常严格 ,尤其是新型干法预分解窑,要求快速烧成,因而要 求火焰温度更高,集中完整活泼有力,目前多风道燃烧器良好的优越性能给我们获得此种火焰打下很好的基础,所以多风道燃烧器的合理的选配与使用将是提高窑系统产、质量的一条重要途径。
内容来源:天津博纳

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