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一次窑头燃烧器技改经历

更新时间:2021-11-24浏览:379次

回转窑燃烧器是烧成系统很关键的热工设备。它不仅影响窑系统的热耗及产量,还对熟料质量产生影响。目前国内外燃烧器的种类繁多,国外公司主要为Pillard、FLS、KHD等,国内则制造企业众多,良莠不齐一台***的燃烧器首先要有足够高的火焰温度能够生产质量好的熟料;同时又要求火焰峰值温度稳定,以保持窑皮稳定,不结厚窑皮,不结圈,窑尾不长窑皮,延长耐火砖的使用周期;火焰形状调节灵活,保证燃料燃烧速度和燃烬率,减少窑尾C0的生成量;同时燃烧器设计时合理降低一次风量,以降低热耗提高产量以及减少NOx的排放。

 

1 现场燃烧器风机配置以及煤粉质量情况

重庆某特种水泥公司(以下简称某公司)现有一条5 000 t/d ***干法水泥生产线回转窑规格Φ4.8 m×74m系列预热器带管道式分解炉系统,回转窑一直使用某品牌的煤粉燃烧器,现场风机配置以及煤质情况如下:

燃烧器风机配置表1

罗茨风机

风量/(m3?min-3

升压/kPa

功率/kW

备注

窑头送煤风机

65

68.6

132

煤粉输送管道直径Φ245mm

一次风机(磁悬浮风机)

170

40

150

实际使用85% 36kpa

2 煤粉工业分析成分表

Qnet,ad kcal/kgcl

Vad %

Aad %

Mad %

FCad %

细度R0.08mm

St.ad%

5846

28.38

14.97

2.87

52.79

5%

0.99

 2 存在问题的原因分析

2.1  从表1,表2可以看出从设计理念上某公司原使用的燃烧器属于高风量,低风压高冲量型。此类型燃烧器适用于煤质较好,挥发分高,灰分低,发热量高的烟煤,煤质一旦发生变化,热值低,细度粗,水分大时极易出现煤粉燃烧速度慢,粗颗粒产生沉降,造成烧成带末端易结厚窑皮易结圈,主窑皮不平整。

2.2 轴流风和旋流风在出口处混合,煤粉通道在旋流风内侧,影响了煤粉与高温二次风的混合速率,影响了煤粉的燃烧速度和燃尽率,易造成火焰热力强度不足,火力不集中,火焰偏软顶料能力差,高产时烧成温度不够,熟料质量差,结粒偏细小,造成出窑熟料温度低二,三次风温低,不仅影响窑内煤粉的燃烧效率,对分解炉的煤粉燃烧效果也产生影响。

 

3  采取的措施   

    襄阳中和机电技术有限公司(以下简称中和机电)根据现场风机配置情况经与某公司技术人员共同讨论后,决定对现使用的燃烧器进行技改升级,增加单独的旋流风通道,提高旋流强度,提高火焰热力强度,提高火焰刚性以及顶料能力,提高煤粉的燃烧速度和燃尽率。工欲善其事,必先利其器,首先介绍一下中和机电燃烧器头部设计理念,为技改升级提供理论基础以及经验总结。

3.1  中和机电燃烧器喷嘴头部设计

1)轴流风开孔截面积

按照该窑的实际台时产量,头煤用量和煤质经验公式并参考二次风温,小于1050℃时截面积减少5%-10%,劣质煤和***煤轴流风的表压比一般的烟煤高4-5kpa。

2)旋流风的截面积

一般按照轴流风截面积的70%-80%设计,以火焰收敛性好,旋流风压力同时可以达到36-45kpa为适宜。

3)旋流器角度以及旋流数

  中和机电秉承的燃烧器设计原则“一煤一设计,一窑一修正",旋流器角度根据煤质情况以及窑的旋转方向从而确定角度和旋向,烟煤比***煤和劣质煤角度稍小计算旋流数时要考虑叶片的阻塞系数,按中和机电的实际运行值在0.66-0.90之间,尽量不超过1.2。

4)中心风

   窑内要求火焰温度较高,中心风孔板的结焦可能性大,可以适当加大中心风的截面积

5)一次风比率

烟煤一次风比率(含煤风)按照12-13%,***煤和劣质煤10-12%。

6)燃烧器火焰推力

燃烧器火焰推力大,风煤混合好,煤粉燃烧速度快燃尽率高,火焰推力7-12N/MW比较适宜。

4  应用效果

自7月份某公司利用协同停窑机会开始使用技改升级后的燃烧器,窑系统运行稳定,熟料产量有所提高,熟料强度提高1MPa吨熟料标煤耗下降1kg。熟料结粒基本均齐致密,无严重分级现象,二次风温提高约50℃以上

5燃烧器头部技改后熟料质量对比:

对比项目

产量t/d

28天强度(Mpa)

标煤耗

Kg/t熟料

 

熟料结粒

 

二次风温℃

 

三次风温℃

原燃烧器

6000

53

 

99

不均齐,分级严重

1100

950

技改后燃烧器

6200

54

 

98

基本均齐

≥1150

980

 

5 结束语

通过个月的生产实践证明,利用原燃烧器经中和机电进行技改升级后,在充分利用原有设备,不增加额外投资,小投入,大效益提高了产量和熟料强度,降低了热耗解决了易结厚窑皮易结圈等问题,各项指标优于原燃烧器,技改是成功的,降低标煤耗,提高熟料强度,为减少碳排放做出了贡献,值得借鉴推广。


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