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              中和機電淺談燃燒器頭部的改造

              2020-02-15

               回轉窯燃燒器是燒成系統很關鍵的熱工設備。它不僅影響窯系統的熱耗及產量,還對熟料質量產生很重要的影響。目前國內外燃燒器的種類繁多,國外生產燃燒器的品牌公司主要為 PillardFIS、KHD等,國內則制造企業眾多,良莠不齊。少用一次風量,以減少運行電耗及Ox的排放,滿足低熱耗高產量的要求。然而,一些燃燒器并不能滿足以上要求,給用戶帶來諸多不便,甚至帶來較大的經濟損失。陽泉冀東水泥有限責任公司4500tl水泥生產線自投產以來,先后使用了幾個品牌的煤粉燃燒器,但使用效果不理想。于是決定選擇一臺然燒器,對其頭部進行改造,以其滿足燒成系統更節能、更環保、更高效運行之需。

              1現場燃燒風機配置以及媟粉質量情況

              陽泉薰東水泥有限責任公司(以下簡稱陽泉冀東)現有一條4500td預分解窯水泥生產線,回轉窯規格中4.8m×74m,雙系列預熱器帯管道式

              分解爐系統,回轉窯使用某公司的煤粉燃燒器,現場風機配置如表1。

              2存在問題及原因分析

              2.1結厚窯皮易結圈,主窯皮不平整

              從表1、表2可以看出,該燃燒器從設計理念上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、揮發分高、灰分低、發熱量高的煙煤。煤質一旦發生變化,熱值低、細度粗、水分大時極易出現煤粉燃燒速度慢,粗顆粒產生沉降,造成燒成帶末端易結厚窯皮易結圈、主窯皮不平整等現象。

              2.2煤粉的燃燒效率低,推力不足,火烙熱力強度不足旋流風實際使用18Hz,壓力18kPa,風壓低速度慢旋流強度偏弱,對高溫二次風的混合以及煤粉的攪拌打散程度不足,影響煤粉的燃燒速度和燃盡率,燃燒器火焰熱力強度不足,火力不集中,頂料能力差,高產時燒成溫度不夠,熟料質量差,結粒分級嚴重不均齊,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生影響,造成產量低、熱耗

              2.3一次風比率過高

              窯頭用煤量按12th、發熱量6100 kcal/kg計算,一次風比率高達18%,眾所周知,一次風過大有百害而無一利"。

              煤質經驗公式并參考二次風溫(二次風溫小于1050℃時截面積減少5%~10%),劣質煤和無煙煤軸流風的表壓比煙煤一般高4-5kPa。結合現場風機壓力富余量比較大、煤質和工藝參數、軸流風出口面積相比原來減少37.5%,以提高出口風速增加軸流風的穿透力、管控火焰和卷吸二次熱風的能力。

              3.1.2旋流風的截面積

              一般按照軸流風截面積的6)%-X0%設計,以火焰收斂性好、旋流風壓力同時可以達到30~45kPa為適宜。根據陽泉冀東現場條件,為了充分利用現有設備資源和在保證使用效果的前提下,旋流風出口面積設計了較寬的調節幅度。

              3.1.3旋流器角度以及旋流數

              旋流器角度根據煤質情況以及窯的旋轉方向從面確定角度和旋向,在角度方面煙煤的比無煙煤和劣質煤的稍小。計算旋流數時要考慮葉片的阻塞系數,按中和機電的實際運行值在0.66-0.90之間,最大不超過1.2。

              3.14中心風

              富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。

              3.1.5一次風比率

              煙煤一次風比率(含煤風)取12%-15%,無煙煤和劣質煤取8?~12%。

              3.1.6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,火焰推力取8-12NMW比較適宜。

              3.2改造現場以及燃燒器頭邯性能對比

              燃燒器頭部改造設計通過論證后,改造進人實階段(見圖1、圖2)。

              3.3技改前后風機實際操作運行參數對比

              煤質經驗公式并參考二次風溫(二次風溫小于1050℃時截面積減少5%~10%),劣質煤和無煙煤軸流風的表壓比煙煤一般高4-5kPa。結合現場風機壓力富余量比較大、煤質和工藝參數、軸流風出口面積相比原來減少37.5%,以提高出口風速增加軸流風的穿透力、管控火焰和卷吸二次熱風的能力。

              3.1.2旋流風的截面積

              一般按照軸流風截面積的6)%-X0%設計,以火焰收斂性好、旋流風壓力同時可以達到30~45kPa為適宜。根據陽泉冀東現場條件,為了充分利用現有設備資源和在保證使用效果的前提下,旋流風出口面積設計了較寬的調節幅度。

              3.1.3旋流器角度以及旋流數

              旋流器角度根據煤質情況以及窯的旋轉方向從面確定角度和旋向,在角度方面煙煤的比無煙煤和劣質煤的稍小。計算旋流數時要考慮葉片的阻塞系數,按中和機電的實際運行值在0.66-0.90之間,最大不超過1.2。

              3.14中心風

              富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。

              3.1.5一次風比率

              煙煤一次風比率(含煤風)取12%-15%,無煙煤和劣質煤取8?~12%。

              3.1.6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,火焰推力取8-12NMW比較適宜。

              3.2改造現場以及燃燒器頭邯性能對比

              燃燒器頭部改造設計通過論證后,改造進人實階段(見圖1、圖2)。

              3.3技改前后風機實際操作運行參數對比

              技改后仍然保持原有雙風機(軸流風和旋流風)和送煤風機不變,僅僅只是改進了頭部的出口面積,改變了風量,風速及旋流角度,以及各參婁之間的匹配設計,通過增加風速增加燃燒器整體推

              力,增加旋流角度加強煤粉與助燃風及二次熱風的混合,提高煤粉的燃燒效率和火力強度。從表4可看出,技改后整體實際用風量比技改前略為降低,充分利用了現場設備資源,發揮出了應有的效益。

              4、應用效果

              經過三個月的生產實踐,窯系統運行穩定,游離鈣合格率提高,熟料強度提高1.5MPa,噸熟料標煤耗下降2kg。熟料結?;揪R致密,無嚴重分級現象,二次風溫提高約50℃。主窯皮長度適宜,沒有出現結副厚審皮現象,解決了易結圈的問題。燃燒器頭部技改前后熟料產質量對比見表5,燃燒器頭部技改前后窯皮筒掃對比見圖3

              等問題的目的,各項指標優于原燃燒器,技改是成功的。本次技改,可謂小技改,大收益。不足之處,送煤風機風量以及管道直徑偏大,一次風機與技改后的燃燒器不匹配,總體一次風實際使用量還是偏多,風機電流偏大,還有進一步優化提升空間

              5、結束語

              經中和機電進行頭部技改后的燃燒器,已投入使用3個月。生產實踐證明,本次技改基于充分利用原有設備,沒有增加額外投次,達到了提高產量和熟料強度、降低熱耗、解決易結厚窯皮易結圈。











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