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链篦机-回转窑 燃烧器理论解析工作总结(精华)

来源:欧宝体育安卓下载    发布时间:2024-02-07 22:06:20    浏览次数:1次
导读: ...

  一次风各出口速度和旋流风的旋流强度对燃烧和窑运作有比较大的影响。燃烧器出口速度要适当,过大会引起生料的堆料和窑尾温度过高;过小则不利于火焰成形和吸卷周围的高温空气以及造成火焰过于疲软而缺乏穿透力。旋流风的旋流强度是一次风中一个重要的指标;合适的旋流强度加速燃料和燃烧空气的混合,并且在火焰中心形成高温回流区,改善燃烧环境,使燃烧完全,并且在火焰中下游区形成外回流气膜,保护窑皮;但是过大则会使火焰中心向燃烧器出口移动,损坏烧嘴。实际工况中的旋流强度通常是调节内外净风比,这容易改变一次风风量和出口动量,因此能否不改变出口动量前提下简易做调整也是燃烧器很重要的工艺指标。

  生产实践表明:相对Φ4m×43m窑而言,当窑头煤粉细度R0.08≤7%时窑可行;当窑头煤粉细度R0.0810%时最好将窑酌情加长,因为这种细度煤粉颗粒级配较差不易燃烧(升温时在窑头工业电视里通常可见到大量粗煤粉火星坠落;在投料过程中因为二次风温低使烧成带后移,导致尾温有时达1250℃);正常运行时控制窑用R0.08≤8.0%对47m窑是完全可行的,偶尔出现R0.08为8.0%~10%也不大影响生产(不过二次风温低时影响较大)。

  早期的单通道燃烧器全部的一次风和煤粉从同一个通道喷出,事实上不仅一次风率高而且火焰形状也比较差,燃烧情况十分不好。利用多个通道输出一次风,不但可以降低一次风率而且高速的外轴流风还可以大量的引射高温的二次风,内部的旋流输出风可以增大火焰内部回流区,改善燃料着火条件,中心风调节黑火头以避免燃烧器由于高温被烧坏。同时,各个风道的出口形状也影响着燃烧,相比与环隙式出口,如果外轴流净风采用数个环绕的圆型孔出风,这不仅减小出口面积,而且在保证了出口动量的基础上,增加了火焰刚度,减少了一次风量,更多的吸卷了二次风。国外公司的新型双通道燃烧器,一次风基本上由一组环绕着燃烧器的软管输出,不仅大幅度的降低一次风率还能够简便地调节旋流强度。

  (3)外部风管超过喷嘴的长度。这种出口位置分布造成了燃烧初期会形成十分快速膨胀的扩展型气流,以使火焰有较好的形状。

  (4)轴向气流经由数个圆孔管喷射,与连续的环隙出口不同,这一设计使得内外部燃烧管能够同轴。而且火焰根部可以引入更多的高温CO2气体,以减少O2的分量。

  (5)通过优化直流和旋流风动量比获得了高效率的燃料/空气混合。而且,与传统的3通道燃烧器比较,多通道的一次风量只有它的一半, 但是燃烧器的出口动量却大大增加。

  在开窑时,窑壳的升温速率高于胎环,窑工必须控制回转窑(旋窑)的升温速率在50℃/h,这样有利保护窑砖。通常托轮要比轮带宽50-100mm毫米左右,滚轮轴承是采用巴氏合金,如果轴承失去润滑,会使轴承因温度过高而烧坏。在轴承处都有冷却水进行循环冷却。为减少窑壳对胎环的热辐射,造成托轮温度过高,在二者之间都加有隔热板来减少热辐射。

  一次风的温度很低,过多的参与燃烧过程则明显的降低了着火条件﹑增大风机电耗﹑也不利于煤粉的燃烧而造成资源的浪费。但由于一次风起着输送燃料和火焰成形的作用因而不可取消,因此只有尽可能降低一次冷风在总风量(包括一次风﹑二次风﹑窑尾高温烟气)中的占有率以保证燃烧器的燃烧效果。

  (1)多通道燃烧器的制造概念主要是基于GRC锅炉燃烧器的经验发展起来的,并且优化了火焰稳定性。这种稳定性在增大中心涡流尺度的同时限制了涡流的再流动,保证了即使冷启动也能有很好稳定性的火焰。

  (2)煤粉、燃油和燃气都可以在2个空气管道内流动。这种新的设计目的为了尽最大可能避免氧气在火焰根部过多聚集,减少NOX。

  止推滚轮止推滚轮就是限制回转窑(旋窑)吃下或吃上时的极限开关。因为支持滚轮要比窑胎宽一些,为使托轮与轮带能够上下移动,磨损均匀。在胎环的端面设有止推滚轮。止推滚轮只是起到阻挡的作用,滚轮本身并没有动力。窑体的吃上吃下是靠滚轮的偏位,将托轮与窑的中心线有一定角度,让托轮给窑体有向上的力,使窑壳上移。有时撒一些生料粉或将托轮擦干净,增大其磨擦系数,也可使窑体上移。窑体吃下时,只要在托轮与轮带之间撒上石墨粉,减小两者间的磨擦力既可。当回转窑(旋窑)吃下触及到Y1开关时,液压系统开始吃上动作,液压系统吃上1分钟,停止4分钟,然后重复吃上1分钟停4分钟的动作,直到窑胎环触及到Y5位置。此时窑体开始吃下,液压系统泄压2分钟,停4分钟,然后重复动作。直到窑体触及到Y1位置又进行吃上。不断重复以上的过程既可。在液压系统停止动作时,内部的压力不变。液压系统还有三到极限开关。吃上时,如果Y1开关有故障时,窑体会触及到Y第二道开关,系统就会警报(此时窑体已超出吃上范围30mm),若又触及到第三道开关,则系统会跳车(此时以超出吃上的范围50mm)。回转窑(旋窑)吃下时,如果第一道开关有故障,则回转窑(旋窑)在触及到第二到开关时,系统就会警报,但不会跳车,因为有止推滚轮的限制窑壳的吃下极限。

  回转窑燃烧器不仅为燃烧提供了燃料和氧化剂,同时也是火焰成型最主要的动力装置。因此,精确的工艺,将提供良好的工况,对熟料煅烧,成本减少都十分的重要。

  一次风是对烧成系统影响最大的人工风,它不仅起到输送煤粉的作用,而且对火焰成形﹑燃料燃烧﹑吸卷二次风的数量都有很大的影响,因此精确的控制有助于熟料产﹑质量的提高和煤电资源的节省。

  火焰动量理论是国外长期研究得出的关于火焰成形的理论。这个理论认为影响火焰形状的关键参数是一次风的比率乘以一次风的速度,而良好的形状所需要的数值大概在1200-1500(%,m/s);同时也可以用单位热耗的火焰推力来描述火焰的工作状况,其定义是单位时间出口风量(kg/s)乘以出口速度再除以单位热耗,国外研究表明在3—7N/MW之间是是合理的的火焰推力范围。而不良的火焰会导致火焰过长,煅烧区和燃烧区下游部分过高的窑表面温度,过多的游离氧化钙,同时不稳定的窑运作且伴随着过长过冷的煅烧区,因此会产生不利的溶渣结晶。

  (2)由于使一次风量减少了4%,取而代之的是高温回流烟气(700-11000C),使得燃料燃烧更加完全,大约节省1.5%的燃料。

  (4)由于火焰温度峰值的降低和高温回流烟气的增加,使NOX生成量大大减少。

  节能回转窑:窑体的主要结构包括有:窑壳,它是回转窑(旋窑)的主体,窑壳钢板厚度在40mm左右的钢板,胎环的附近,因为承重比较大,此处的窑壳钢板要厚一些。窑壳的内部砌有一层200mm左右的耐火砖。窑壳在运转的时候,由于高温及承重的关系,窑壳会有椭园型的变形,这样就会对窑砖产生压力,影响窑砖的寿命。在窑尾大约有一米长的地方为锥形,使从预热机进料室来的料能较为顺畅地进入到窑内。 胎环、轴承、支持滚轮、胎环与支持滚轮都是用来支撑窑的重量用。胎环是套在窑壳上,它与窑壳间并没有固定,胎与窑壳还之间是加有一块铁板隔开,使胎环与窑壳间保留一定间隙,不能太大也不能过小。如果间隙太小,窑壳的膨胀受到胎环的限制,窑砖容易破坏。如果间隙太大,窑壳与胎环间相对移动、磨擦更加利害,也会使窑壳的椭圆变形更严重。通常要在二者间加润滑油。我门能够最终靠窑壳与胎环间的相对运动来凭估计窑壳的椭圆变形程度。 窑壳与胎环之间有着热传导率的差异,必需借助外部的风车来帮助窑壳散热,平衡减小两者间的温差。否则窑壳的膨胀会受到胎环的限制。

  由于生料煅烧需要的热能大部分是通过火焰光辐射进行传播的,因此火焰的温度和形状就十分的重要。火焰温度反映了能量粒子的分布情况,均匀的分布对熟料煅烧非常有利;根据国外研究表明,短而窄的火焰最有利于熟料的煅烧﹑煤粉的燃烧﹑熔渣的结晶和窑皮及燃烧器寿命的延长,而且这种火焰的热流分布也比较理想。火焰的稳定性将保证熟料煅烧的质量的稳定性和设备正常运行的安全性。影响火焰的主要是一次风率﹑出口速度,旋流强度,煤粉种类﹑颗粒大小等。

  回转窑中作为喷射器的燃烧器,其目的是为了尽可能利用来自于冷却器的二次风使得燃料燃烧尽可能接近二次风聚集的窑中线。这就解释了为什么燃烧器的动量决定了火焰的形状。更高动量意味着更快的混合和更短更热的火焰。

  窑内好的火焰形状能够正常的使用尽量少的空气而基本上没有CO的部分,一个有正确火焰动量的燃烧器不论温度多高都会有比较低动量的却消耗更多空气的燃烧器有更低的NOX含量。图1是不同动量火焰形状的比较。



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