水泥企業分解爐在燒成系統中起到生料預熱分解作用,也是窯系統提產、降耗的重要部分。分解爐燃燒器位置點的設置是實現這一目標任務的關鍵,關于分解爐燃燒器的布置討論很多,這里對分解爐燃燒器形狀提出探討,供大家參考,也請大家提出不同的意見與建議。
分解爐燃燒器的最終目的就是為生料分解提供熱量,分解爐燃燒器的位置設置及燃燒器的形狀主要是解決燃燒充分,降低煤耗等作用。分解爐燃燒器的設置位置及形狀有如下幾種,這里分別進行討論。
一、分解爐燃燒器采用多通道煤粉燃燒器,這在早期用得比較多。這種燃燒器在窯尾還需要設置一次風機,同時與煤風配合進入分解爐,與窯頭燃燒器的調整差不多,可通過風量、燃燒器的風道間隙調整燃燒狀態。這種燃燒器對使用低熱值煤效果較好,有些分解爐有預燃燒室,這種燃燒器設置在燃燒室的頂部,預燃燒室也有部分生料進入。使用這種燃燒器在使用熱值高的原煤及風量調整不好時會出現把預燃燒室的底部燒壞的情況,這是需要特別注意的。當直接在分解爐內設置時需要注意與生料下料管位置的配合,不能設置在無料區,否則也會出現局部高溫,燒壞澆注料或者分解爐出現結皮問題。使用這種燃燒器對煤粉燃燒的促進作用很大,但是加入額外的冷風增加了熱耗,同時由于燃燒器體積大,在施工與位置調整方面不方便。
二、現目前很多企業使用單管的燃燒器,其實也不能說是燃燒器了,說是噴煤點比較準確。多數企業現目前直接用耐熱鋼管伸入分解爐內,利用煤風輸送的動能直接吹入分解爐。這種情況一般采用多點進料,通常情況下不低于四個點,一般在三次風位置下面兩個點,在三次風位置或者靠上一些的位置分別設置1個點。這樣設置的目的主要是保證降低氮氧化合物。這種設置對煤粉燃燒的促進作用是最小的,煤粉燃燒主要是靠煤風與窯內風交叉混合產生湍流來進行分散,如果在風速配置方面設置不合理,燃燒效果會更差。
使用這種方式需要注意耐熱鋼管伸入分解爐內的長度,如果煤風速控制在30m/s左右,煙室縮口風速不大,那么噴煤點頭部可伸入分解爐內部的長度控制在200mm以內,這樣減少結皮掛料的風險。如果風速不高在25-28m /s,煙室縮口尺寸偏小,風速偏大,那么噴煤點頭部可伸入分解爐內部的長度控制在300mm以上。這個對于結皮掛料的幾率增加。另外噴煤點耐熱鋼在分解爐外部長度最好控制在1.0米以上,保證煤粉在管道內相對均勻,減少偏料現象。還有就是使用這種方式改動噴入點很容易,有時候在窯系統運行時都可以直接更換噴入點,不需要止料停窯處理。
三、有些企業預熱器的煤粉噴入點是在第二種方法基礎上在耐熱鋼管出口處增加了風翅,加強煤粉在噴出口的旋轉力度,增加風煤的混合均勻,燃燒效果肯定比第二種要好一些。這種方法布置位置與第二種方式一樣,需要注意一下的是,每次停窯后要檢查噴入點頭部風翅的情況,如果出現管道壁磨損或者風翅的磨損、變形需要立即更換,否則會造成火焰變形,造成局部高溫,或者產生大量的大顆粒。
曾經有一家企業在運行過程中,窯只運行了一周就出現了窯內通風異常,煙室負壓大,分解爐出口負壓增大,三次風負壓變小,持續運行二、三天后,熟料產、質量根本不受控,只能停窯檢查。經檢查發現熟料顆粒把三次風管與分解爐接口處的空間基本堵塞滿,同時在分解爐壁掛了很多熟料狀的結皮,非常堅硬,同時檢查其他地方沒有發現問題,只是發現分解爐噴煤點的風翅部分燒壞,經維修處理后就再沒有出現類似問題。
四、現目前有企業在分解爐燃燒器的形式方面作了較大的創新,使用效果還不錯。這種方法主要是把分解爐噴煤的燃燒器由原來在外面的多點噴入改變為單點噴入,在分解爐內部采用耐熱鋼管等形式又分為多點噴出。我知道的有兩種方式,一種是伸入分解爐內耐熱鋼管頭部為球狀,在球體四周分布多個噴出小管,向不同的方向噴出煤粉。另一種是在耐熱鋼管水平方向兩側分別設置噴出管以及在耐熱鋼管的頂部設置兩到三個噴出管,意圖在分解爐截面形成均勻的煤粉層,促進煤粉的分散與燃燒,降低CO,降低煤耗。使用這種方式的燃燒器如果要達到脫硝的效果,還是需要另外在三次風管位置下面,分解爐錐部保留或增加噴煤點。
上面兩種方式不管那種形式的噴入點改進形式,都對強化煤粉的分散,促進燃燒起到很好的效果,能夠達到降低CO,降低標煤耗的作用。但是這種方式位置點的設置非常關鍵,并且對C4撒料點的位置及撒料分散效果要求也很高,如果C4撒料效果不好,在無料區噴入大量的煤粉,容易造成局部高溫,形成大顆粒,影響熟料在窯內的煅燒。另外在靠近分解爐邊壁處容易有煤粉,如果生料少容易在分解爐形成結皮。因此建議要充分考慮三次風的位置與C4下料位置及分散效果,最好能夠一起設計與整體改進,從而達到最佳效果。
總之,分解爐燃燒點的布置要根據下料分散情況,三次風位置情況綜合考慮,同時如果需要達到脫硝降低氨水的效果也要另行考慮。如果分解爐的容積足夠大,煤粉在分解爐內停留時間較長,通風得到保證的情況下,噴煤點頭部形式的改進必要性就沒有那么重要了。當然在其它條件相同的情況下,改進煤粉的分散效果是能夠達到較好的效果的。
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