論述使用不同煤質(zhì)噴煤管的調(diào)節(jié)方法

1、論述使用不同煤質(zhì)噴煤管的調(diào)節(jié)方法本篇根據(jù)不同煤質(zhì)的使用，進一步論述噴煤管的調(diào)節(jié)方法。要掌握噴煤管的調(diào)節(jié)方法首先要了解噴煤管的性能、一次風(fēng)的作用和燃料的特性。1  幾個基本概念1.1  火焰     窯內(nèi)熟料煅燒需要的熱能大部分是通過火焰光輻射進行傳播的，火焰的溫度和形狀十分重要?；鹧鏈囟鹊木鶆蚍植紝κ炝响褵浅Ｓ欣换顫娪辛Φ幕鹧孀钣欣谑炝系臒擅悍鄣娜紵G皮和耐火磚壽命的延長，而且這種火焰的熱流分布也比較理想。影響火焰的主要是一次風(fēng)量出口速度，旋流強度，煤粉種類顆粒大小等。     火焰動量

2、理論是國外長期研究得出的關(guān)于火焰成形的理論。這個理論認為影響火焰形狀的關(guān)鍵參數(shù)是一次風(fēng)的比率乘以一次風(fēng)的速度，而良好的形狀所需要的數(shù)值大概在1 2001 500（%，m/s）。高動量意味著更快的混合和更短更熱的火焰。     同時也可以用單位熱耗的火焰推力來描述火焰的工作狀況，其定義是單位時間出口風(fēng)量（kg/s）乘以出口速度再除以單位熱耗，國外研究表明在37 N/MW之間是比較合理的火焰推力范圍。     窯內(nèi)好的火焰形狀可以使用盡量少的空氣而幾乎沒有CO的產(chǎn)生。1.2  一次風(fēng)  &

3、#160;  一次風(fēng)是熟料燒成系統(tǒng)影響最大的人工風(fēng)，它不僅起到輸送煤粉的作用，而且對火焰成形燃料燃燒吸卷二次風(fēng)的數(shù)量都有很大的影響，因此精確的控制有助于熟料產(chǎn)質(zhì)量的提高和煤電資源的節(jié)省。 1.2.1  一次風(fēng)量       一次風(fēng)的溫度很低，過多的參與燃燒過程則明顯地降低了著火條件，不利于煤粉的燃燒，而且低溫一次風(fēng)會吸收大量熱量導(dǎo)致熱耗增加。但由于一次風(fēng)起著輸送燃料和火焰成形的作用因而不可取消，因此只有盡量降低一次冷風(fēng)在凈風(fēng)量（包括一次風(fēng)二次風(fēng)和煤粉輸送用風(fēng)）中的占有率以保證燃燒器的燃燒效果。一次風(fēng)用量一般為凈風(fēng)量

4、的7%10%。 1.2.2  一次風(fēng)輸出方式       早期的單通道燃燒器全部的一次風(fēng)和煤粉從同一個通道噴出，事實證明不僅一次風(fēng)量大而且火焰形狀也比較差，燃燒情況十分不好。利用多個通道輸出一次風(fēng)，不僅可以降低一次風(fēng)量而且高速的軸流風(fēng)可以大量地吸卷高溫的二次風(fēng)，旋流輸出風(fēng)可以增大火焰內(nèi)部回流區(qū)，改善燃料著火條件，中心風(fēng)調(diào)節(jié)黑火頭以避免燃燒器由于高溫被燒壞。同時，各個風(fēng)道的出口形狀也影響著燃燒，相比與環(huán)隙式出口，如果軸流凈風(fēng)采用數(shù)個環(huán)繞的圓型孔出風(fēng)，這不僅減小出口面積，而且在保證了出口動量的基礎(chǔ)上，增加了火焰剛度，減少了一次風(fēng)

5、量，更多的吸卷了二次風(fēng)。1.2.3  一次風(fēng)速度和旋流強度     一次風(fēng)各出口速度和旋流風(fēng)的旋流強度對燃燒和熟料煅燒有比較大的影響。燃燒器出口速度要適當(dāng)，過大會導(dǎo)至火焰短而散；過小則不利于火焰成形和吸卷二次風(fēng)，火焰長而細會導(dǎo)致火焰過于疲軟而缺乏穿透力。旋流風(fēng)的旋流強度是一次風(fēng)中一個重要的指標(biāo)；合適的旋流強度加速燃料和燃燒空氣的混合，改善燃料燃燒環(huán)境，使燃燒完全，并且在火焰中下游區(qū)形成外回流氣膜，保護窯皮；但是過大則會使火焰中心向燃燒器出口移動，損壞燒嘴，同時會導(dǎo)致外風(fēng)無法包裹火焰使火焰發(fā)散損傷窯皮。1.3  噴煤管的性能 

6、    回轉(zhuǎn)窯噴煤管不僅為燃燒提供燃料和氧化劑，同時也是火焰成型最主要的動力裝置。噴煤管火焰的形成主要是通過一次風(fēng)風(fēng)量及內(nèi)外風(fēng)的不同動量比實現(xiàn)的。噴煤管的性能雖然是很重要，但在實際的使用中，性能和操作其實是同樣重要的。性能好的燃燒器在使用情況不好的時候，一樣不能發(fā)揮其特點。而性能一般的燃燒器，如果有非常良好的操作，那么效果一樣會非常好。例如某水泥廠兩條同規(guī)模生產(chǎn)線使用的相同的燃燒器，在使用者相同、燃料相同的情況下燃燒情況并不一樣，實際的生產(chǎn)中，燃燒器的操作有時候甚至占了更主要的因素。在水泥生產(chǎn)中，設(shè)備的性能和實際的操作總是相輔相成的，在生產(chǎn)運行中，缺一不可。1.4

7、  燃料的特性     燃料有氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)燃料。國內(nèi)新型干法水泥選用的燃料主要為固態(tài)燃料-煤。煤的燃燒由受熱干燥、揮發(fā)分析出和著火燃燒、焦炭著火和燃燒等階段組成，焦炭燃燒時間往往占煤燃盡時間的90%以上，因此焦炭燃燒的快慢對燃燒設(shè)備的熱力特性起著決定性作用。     煤在火焰中受熱首先升溫，水分蒸發(fā)逸出；當(dāng)溫度繼續(xù)上升到一定程度時，即釋放出碳氫化合物、H2 、CO等氣體，稱為揮發(fā)分析出；剩余的可燃質(zhì)稱為焦炭。     揮發(fā)分的析出量和成分與溫度和溫升速率有關(guān)，對

8、煤的著火和燃燒影響很大。揮發(fā)分較高的煙煤比較容易著火，燃盡時間短；含揮發(fā)分低的無煙煤著火比較困難，燃燼時間較長。     揮發(fā)分燃燒所放出的熱量對焦炭著火有影響。揮發(fā)分釋放的快慢還會影響焦炭的多孔性，從而影響焦炭燃燒的完全程度。2  煙煤的噴煤管調(diào)節(jié)方法     現(xiàn)在國內(nèi)新型干法水泥生產(chǎn)線常用的燃料為煙煤，煙煤指標(biāo)大廠一般選用為Ar25% ，Vr25%， Qdw23 027 kJ/kg，小廠選用的煙煤指標(biāo)會低一些，灰分偏高，揮發(fā)分和發(fā)熱量偏低一些。     煙煤的揮

9、發(fā)分較高，燃燒過程中揮發(fā)出的氣體CH4、CO、C2H2在較低溫度下著火燃燒，煤粒由于揮發(fā)物析出而形成許多孔隙，表面的空氣向內(nèi)擴散與固定碳接觸，在揮發(fā)分燃燒形成的高溫環(huán)境下固定碳被快速點燃。因此煙煤的著火溫度低，煤粉燃燒速度快，燃燼時間也短。在噴煤管的調(diào)節(jié)上要滿足良好的火焰形狀，短而不散，長而不細，火焰活潑有力。提高火焰的整體溫度，同時抑制火焰高溫區(qū)溫度峰值。調(diào)整的手段主要是內(nèi)、外風(fēng)道間隙、內(nèi)外風(fēng)的動量比和一次風(fēng)總量，達到旋流強度大，外風(fēng)噴射速度快，包裹能力強。避免調(diào)出粗短脹散的火焰或細長飄軟的火焰。前者屬旋流強度大，外流風(fēng)射流速度不足，包裹能力差，火焰高溫區(qū)溫度峰值高易傷窯皮。應(yīng)增大外風(fēng)間隙同

10、時增大外流風(fēng)量及一次風(fēng)總量以提高外風(fēng)風(fēng)壓，適當(dāng)降低旋流風(fēng)量。后者屬旋流強度低，外流風(fēng)射流強度不足，卷吸二次風(fēng)能力差火焰整體溫度低。應(yīng)增加旋流強度，減小外風(fēng)間隙并增加一次風(fēng)量風(fēng)壓。     操作上噴煤管的調(diào)節(jié)簡單講就是內(nèi)外風(fēng)風(fēng)壓和一次風(fēng)風(fēng)量的調(diào)節(jié)2.1  內(nèi)外風(fēng)風(fēng)壓的調(diào)節(jié)     內(nèi)外風(fēng)壓力調(diào)節(jié)要求內(nèi)外風(fēng)風(fēng)壓能相匹配，調(diào)節(jié)手段也就是內(nèi)外風(fēng)閥門和內(nèi)外風(fēng)出口間隙，有的噴煤管內(nèi)風(fēng)調(diào)節(jié)風(fēng)翅角度。一般壓風(fēng)壓力與外風(fēng)壓力比值為0.750.9比較合適。2.2  一次風(fēng)量的調(diào)節(jié)   

11、  調(diào)好了內(nèi)外風(fēng)壓力之后再調(diào)一次風(fēng)量。一次風(fēng)量的調(diào)節(jié)更簡單就是使一次風(fēng)機電機運行電流在額定電流的90%98%范圍之內(nèi)。3  無煙煤的噴煤管調(diào)節(jié)     有的水泥廠由于煙煤資源短缺或為了降低成本，回轉(zhuǎn)窯的煅燒采用無煙煤。一般選用為Ar25% ，Vr5%10%， Qdw23 027 kJ/kg，無煙煤的揮發(fā)分含量較低固定碳含量較高，而固定碳要在800 以上才能著火燃燒。少量的揮發(fā)分即使著火燃燒所散發(fā)的熱量也不足以將結(jié)構(gòu)致密的煤粉顆粒加熱到固定碳著火的溫度。因此無煙煤的燃燒特性主要取決于固定碳的燃燒。從而決定了無煙煤比煙煤著火溫度高，燃燼時

12、間長。     一次風(fēng)的負面效應(yīng)是低溫空氣，過多則熱效應(yīng)下降。由于無煙煤的燃燒需要較高的窯內(nèi)焰面溫度，所以要盡量降低一次風(fēng)量，利用噴煤管的外凈風(fēng)高速形成的負壓卷吸高溫二次風(fēng)補氧和升溫。一次風(fēng)量要降低，推力的大小決定于單位時間內(nèi)噴煤管的風(fēng)速。風(fēng)速越高火焰推力越大，火焰就越短。大推力高風(fēng)速形成的噴射效應(yīng)，吸卷二次熱風(fēng)對碳粒進行快速補氧，有利于碳粒的快速燃燼，提高對流換熱效率。同時短火焰形成煤粉相對集中，將無煙煤僅有的一點揮發(fā)分相對集中，促進無煙煤的著火。綜合因素組成高溫焰區(qū)、高補氧區(qū)、高煤粉濃度區(qū)，用三高手段解決無煙煤著火和快速燃燼兩大難題。與使用煙煤的噴煤

13、管調(diào)整相比較，要更高的旋流強度和外風(fēng)噴流速度，才能達到低一次風(fēng)量和高的二次高溫空氣的卷吸能力。在同一條線上煙煤改用無煙煤時，煤管的調(diào)整區(qū)別在于更高的旋流強度、更高的外風(fēng)風(fēng)速和較少的一次風(fēng)量，因此內(nèi)外風(fēng)道間隙都要調(diào)得更小。值得注意的是必須保證火焰的形狀，避免火焰了發(fā)散。     在目前各廠的調(diào)整情況來看主要表現(xiàn)強有力的火焰與窯皮損傷的認識誤區(qū)導(dǎo)致的低風(fēng)壓低風(fēng)速調(diào)整。必須克服這種認識誤區(qū)才能得到好的火焰。4  褐煤的噴煤管調(diào)節(jié)    我國有些地區(qū)褐煤資源比較豐富，褐煤指標(biāo)一般為Ar15%20% ，Vr35%40%， Q

14、dw20 000 kJ/kg。褐煤揮發(fā)分較高，火力不易集中，加上發(fā)熱量較低，窯操很難提高窯前溫度，伴隨黃心料，游離鈣偏高，水泥需水量偏大。    褐煤因為揮發(fā)較高，揮發(fā)分析出很快，揮發(fā)分析出后焦碳多孔，燃燼時間短，火力不集中，高溫區(qū)溫度低。要解決這個問題應(yīng)降低燃燒凈空氣的溫度，延緩揮發(fā)分的析出并提高火焰的包裹力度。因此操作上內(nèi)外風(fēng)道間隙都要調(diào)得更大，最大限度的使用一次風(fēng)。我們在某廠5 000 t/d生產(chǎn)線上調(diào)試使用的就是褐煤，原煤指標(biāo)為Ar：15% ，Vr：38%， Qdw：20 000 kJ/kg。噴煤調(diào)試結(jié)果：內(nèi)風(fēng)壓力是16 MPa，外風(fēng)壓力是18M Pa，一次風(fēng)機液偶開度100%。達產(chǎn)達標(biāo)考核結(jié)果：產(chǎn)量為6 250 t/d