第八講 燃燒器

1、6 煤粉制備技術及燃燒器煤粉制備技術及燃燒器 o【教學目標】o1、了解燃燒器的發(fā)展過程；o2、掌握回轉窯對煤粉燃燒器的要求；o3、熟悉各型燃燒器的結構與性能。6.1煤粉燃燒器的發(fā)展煤粉燃燒器的發(fā)展 回轉窯煤粉燃燒器已由單風道發(fā)展到三風道、四風道和燒兩種以上燃料的五風道。 風道越多，性能越好，但結構越復雜，質量越大，造價越高，使用時容易彎曲變形。 衡量燃燒器性能優(yōu)劣的重要指標是一次風用量。 n6.1.1回轉窯對煤粉燃燒器的要求n1 對燃料具有較強的適應性，尤其是在燃燒無煙煤或劣質煤時，能保證完全燃燒，CO和NOx排放量最低。n2 火焰形狀能使整個燒成帶具有強而均勻的熱輻射，有利于熟料結粒、礦物晶

2、相正常發(fā)育，防止燒成帶揚塵，形成穩(wěn)定的窯皮，延長耐火磚使用壽命。n3 外風采用環(huán)形間斷噴射，保證熱態(tài)不變形，射流均勻穩(wěn)定，形成良好的火焰形狀，最好采用多個小噴嘴噴射。n4 采用攏焰罩技術，避免產生峰值溫度，降低有害氣體NOx的排放，使窯內溫度分布合理，提高預燒能力。n5 采用火焰穩(wěn)定器，受喂煤量、煤質和窯情變化波動的影響小，火焰更加穩(wěn)定。n6 結構簡單，調節(jié)靈敏、方便，適應不同窯情的變化，滿足燒不同煤質和形成不同火焰的要求。n強化窯內煤粉燃燒過程的主要技術措施n1 使煤與風，尤其是二次風迅速充分混合。n2 有效地卷吸高溫煙氣回流。n3 加大燃燒器的推動力。n控制與調節(jié)窯內火焰形狀和力度 ， 調

3、節(jié)一次風的旋流強度來控制與調節(jié)窯內火焰形狀和力度. n噴煤管出口動量通量和旋流強度是窯頭火焰設計和操作的重要參數(shù)。n噴煤管出口動量通量是射流股對來自冷卻機二次空氣引射能力的度量。n過小的動量通量將導致二次空氣和煤粉不能很好地混合，燃燒不完全，窯尾CO含量升高，煤灰況落不均而影響熟料質量，甚至引起結前圈。n另外由于火焰下游外回流消失，加之火焰剛度不夠(火焰的浮升)使火焰易碰撞窯皮，影響耐火磚使用壽命。n過大的動量通量會引起過大的外回流，一方面擠占火焰下游的燃燒空間；n另一方面降低火焰下游氧濃度，同樣導致燃燒不完全，窯尾溫度升高。 n噴煤管出口射流旋流主要控制著火焰形狀，因此被稱為火焰形狀系數(shù)。n

4、隨著旋流強度的增加，火焰變粗、變短可強化火焰對熟料的熱輻射。n但過強的旋流會引起雙峰火焰，即發(fā)散火焰，易使局部窯皮過熱、剝落；另一方面也易引起“黑火頭”消失，噴嘴直接接觸火焰根部而被燒壞。6.2幾種燃燒器的結構性能幾種燃燒器的結構性能n1 KHD公司PYRO-Jet燃燒器nKHD公司為利用褐煤及石油焦而開發(fā)的新型多通道燃燒器，稱為PYRO-Jet燃燒器。nPYRO-Jet燃燒器是一種多通道結構噴嘴，其中心附加1個或2個氣態(tài)或液態(tài)燃料管子，有時在中央還有一個點火噴嘴。n其原理如圖6-1所示。1 點火噴嘴(液體或氣體燃料通道)。2 旋流空氣通道出口帶有螺旋風翅(相當于三通道噴嘴的內流風)。3 出口

5、為噴煤口的燃料通道。4 出口為環(huán)形嘴的噴射空氣通道(相當于三通道噴嘴的外流風)。n PYRO-Jet燃燒器性能特點n 火焰形狀好，火焰明亮，強勁有力。n 火焰形狀可調，調節(jié)方法簡單，可重復性好。n 燃燒特性好。n 能在保證熟料質量的前提下降低燒成溫度。n 一次風量小。n 適用于所有燃料，包括劣質燃料如石油焦、無煙煤、高灰分低熱值煤等。并能用于不同燃料(煤、氣、油)的混燒。n 煤粉通過量可調范圍廣，可在1 :10的調節(jié)范圍內正常操作。n 窯皮均勻穩(wěn)定，火磚壽命長。n 提高窯產量。n 降低能耗。nPYRO-Jet具有以下特點。n通過降低一次空氣比，可節(jié)約熱量68。n能燃燒固體、氣體和液體及石油焦等

6、多種燃料n降低NOx生成。n窯操作穩(wěn)定。n采用陶瓷抗磨損潦層，延長噴嘴壽命。n2 Duoflex燃燒器n丹麥F.L Smidth公司在總結過去采用三通道噴煤管Swirlex型和Centrax型燃燒器經驗的基礎上，于1996年推出了新型的第三代水泥窯用噴煤管雙調節(jié)伸縮式Duoflex燃燒器。n3皮拉得公司煤粉燃燒器n20世紀70年代初，由于石油危機的沖擊，回轉窯由燒油改為燒煤，皮拉得公司開發(fā)出旋流式三風道煤粉燃燒器(見圖6-3)。n一次風壓達到12kPa時，其用量為1214。當壓力達到35kPa時，一次風量可降到8。這種燃燒器煤風在中間，外部的一次凈風是軸流風，內部的一次凈風是利用頭部的螺旋葉片

7、產生旋流風，利用進風管上的兩個閥門調節(jié)。 n4 TC型旋流式四風道煤粉燃燒器n(1) 結構特點(見圖6-5和圖6-6)四通道，是指中問的煤通道、內部的中心通道和外部的旋流通道及旋流風外部的軸流通道。主要結構特點如下。n 與普通三通道煤粉燃燒器相比，其旋流風風速與軸流風風速均提高3050，在不改變一次風量的情況下，燃燒器的推力得到大大提高。n 旋流風與軸流風的出口截面可調節(jié)比大，達到6倍以上，即對外風出口風速調節(jié)比大，所以對火焰的調整非常n 噴頭外環(huán)前端設置攏焰罩,以減少火焰擴散,對保護窯皮,點火有好處,能起到穩(wěn)燃保焰的作用.n 噴頭部分采用耐高溫、抗高溫氧化的特殊耐熱鋼鑄件機加工制成，提高了頭

8、部的抗高溫變形能力。n 煤粉入口處采用高抗磨損的特殊材料，且易于更換。n(2 )其主要的燃燒特點n 火焰形狀規(guī)整適宜，括潑有力溫度高，窯內溫度分布合理。n 熱力集中穩(wěn)定，卷吸二次風能力強。n 火焰調節(jié)靈活，簡單方便，可調范圍大，達1:6以上。n 熱工制度合理，對煤質適應性強，可燒劣質煤、低揮發(fā)分煤、無煙煤和煙煤。nTC型四通道噴煤管是新一代的燃燒設備，噴煤管的噴嘴部分如內、外、煤三個風道的出口端和螺旋葉片均采用耐熱鑄鋼制作。n在噴煤管的中部和尾部設有內、外風及煤風出口面積可調的調整裝置，其可調量為供貨狀態(tài)出口面積的0.5l.5倍，以適應不同煤質時對噴煤管出口風速的要求。n噴煤管的內、外風入口管

9、道上設有調節(jié)內、外風比例的手動蝶閥。與三通道噴煤管相比，其一次風量可降低5，可增加煤粉與一次風的混合次數(shù)和均勻性，使其充分燃燒，這種設計的基部形成循環(huán)渦流，在冷窯點火時可以產生理想的穩(wěn)定性。 (1) 結構 NC型三通道煤粉燃燒器由煤粉燃燒器、點火油槍、行走小車、軌道等四部分組成(見圖68)。 NC型燃燒器型燃燒器nNC型三通道煤粉燃燒器利用高速直流風和高速旋流風與低速的送煤風之間形成大速差射流，使得其前期的氣流交換和混合性能得到大幅度改善，從而促進煤粉燃燒和形成穩(wěn)定的燃燒火焰。n燃燒器外風為直流風，通過周向均布的小噴嘴形成了多個高速直流風射流柱，風速約160210m/s，提高了直流風的噴射速度

10、和動量。n高速直流風射流柱具有很強的穿透性和卷吸二次風的能力，同時大量被卷吸的二次風通過直流風射流柱相互間的間隙直接與煤粉混合燃燒。煤風采用低速直流風，風速為2230m/s，煤粉高壓輸送，風量較小，濃度高，具有良好的著火性能。n內風為旋流風，風速達140200m/s，特殊設計的旋流器能產生高速旋流風，強度大，混合強烈，動量和熱量傳遞迅速，保證煤粉能在極短時間及距離內與氧氣相接觸，并在燃燒器噴嘴前形成一個回流區(qū)，回流區(qū)中心為負壓，能將高溫煙氣回流到火焰起始處，從而使煤粉快速著火，并形成穩(wěn)定火焰。窯頭燃燒系統(tǒng)的構成由送煤羅茨風機，轉子秤計量系統(tǒng)，一次風機燃燒器以及送風、送煤連接管道構成。二、各主機

11、性能及參數(shù)二、各主機性能及參數(shù)1、一次風機（羅茨風機）n 功率：變頻調速110kw，最高轉速880rpmn風量：8600m3/hn風壓：最大25000Pa2、事故風機（離心風機）n 功率：11kwn風量：2262m3/hn風壓：7276Pa3、柴油燃燒裝置燃料品種：0柴油n 工作流量：最大1800 l/h，系統(tǒng)流量36 l/minn工作壓力：最大4MPa，最高：5.5MPa4、送煤風機（羅茨風機）n流量：80.5 m3/minn轉速：1450rpmn風壓：最大63kpan功率：160kw5、轉子秤n 功率：變頻電機5.5kwn壓縮空氣用量：20Nm3/hn壓縮空氣壓力：23barn喂煤量：最大

12、16.47t/hn煤粉水份：小于2.5%6、燃燒器n 燃料：煤粉 柴油n燃煤量：最大14200kg/hn一次風供風壓力：2500Pan一次風比例：小于10n總長度：14660mm，進窯約8m燃燒器位置的確定（冷態(tài)位置）燃燒器位置的確定（冷態(tài)位置）n1、燃燒器端面冷態(tài)與窯口平齊。n2、燃燒器中心位置控制在偏料、偏下10cm以內即可（圖中陰影部分）n3、燃燒器光點位置應為2/3L（窯長），約482m。 方法：把手電放入油槍管道的中心處，在窯內會有橢圓形的投影，找到中心位置即可。常見故障及處理辦法常見故障及處理辦法現(xiàn)象產生原因處理辦法注意事項熄火、氣體噴出速度大于火焰?zhèn)鞑ニ俣群芏?，煤粉來不及燃燒就?/p>

13、過了預燃區(qū)；、油路不暢；、煤粉質量不好。、降低一次風機轉速；、調大油孔，增加油量，調整油槍節(jié)流片，保證油罐油位；、降低煤粉細度，提高煤粉揮發(fā)份（初期盡量用煙煤）1、點火時保證窯內通風順暢，謹防爆炸！2、先點燃火把，再開油泵！3、不能持續(xù)有CO！現(xiàn)象產生原因處理辦法注意事項回火1、氣體噴出的速度小于火焰?zhèn)鞑ニ俣群芏?，火焰根部可能移至燒嘴中，時而發(fā)生爆炸的現(xiàn)象；2、油壓不穩(wěn)；3、操作用風不當。1、增加一次風機轉速，適量增加軸流風擋板，適量增加窯內風速，全開中心流擋板；2、穩(wěn)定油量，油壓，查找油路不暢原因；3、升溫、投料過程中要堅持“慢升溫，不回頭”以及“由前往后”的原則，風煤配合要根據(jù)情況及時調整

14、。1、在現(xiàn)場看火或巡檢時注意正壓傷人！2、不能正面對著看火孔和清料孔！現(xiàn)象產 生 原 因處理辦法注意事項CO出現(xiàn)通常不大于0.1%1、煤多風少，過?？諝庀禂?shù)小于1；2、煤粉質量不好；3、油槍霧化不好；4、系統(tǒng)用風不當；5、各風道磨損竄風。1、增加一次風量，通常過?？諝庀禂?shù)大于1.1；2、降低煤粉細度，無煙煤小于2.0%；3、清洗油槍頭部霧化器；4、增加窯內通風量，保持合理的三次風擋板開度；5、必要時更換燃燒器。1、窯尾電收塵要有CO高高報保護；2、謹防窯尾結皮，堵預熱器和堆“雪人”?，F(xiàn)象產生原因處理辦法注意事項火焰短而粗1、徑向風大，軸流風?。?、軸向風通道堵塞；3、煤質由差變好；4、系統(tǒng)用風

15、不當；5、油槍未撥；6、二次風溫過高。1、調整好內、外流風比例，通常為50：50，標尺在“0”的位置；2、每次檢修燃燒器時，在打好澆筑料后必須脫模檢查頭部各風道是否通常；3、掌握煤質變化情況，勤看火，及時調整用風；4、窯、爐用風比例不對，可加強窯內通風；5、投料后及時拔出油槍；6、降低一段篦冷機料層厚度，增加一段風機擋板開度，降低二次風溫。1、注意胴體溫度不大于380；2、謹防燒窯襯；3、注意托輪溫度變化，及時調整工藝工況，必要時調整托輪位置?，F(xiàn)象產生原因 處理辦法 注意事項火焰細而長1、軸向風大，徑向風小；2、徑向風道堵塞；3、煤質變化大；4、系統(tǒng)用風不當；5、二次風溫過低。1、合理調整燃燒器用風；2、嚴格檢查燃燒器各通道是否順暢；3、根據(jù)煤質變化情況可降低煤粉細度等，提高煤粉質量；4、窯內風過大，可適當開啟三次風擋板；5、查看現(xiàn)場是否三次風管的保溫耐火材料垮塌了；6、降低一段篦速，提高二次風溫。1、謹防結后圈；2、注意托輪溫度變化，及時調整工況，必要時調整托輪位置；3、提高燒成帶溫度，保證熟料質量；4、尾溫過高易堵預熱器。日常管理中的幾點體會日常管理中的幾點體會n1、燃燒器的位置對不對？火焰形狀好不好？可