一、技術(shù)方案的確定 :
綜上所述理論依據(jù),新型四通道燃燒器的技術(shù)方案應(yīng)符合如下要求。
(1)所需一次風(fēng)量低,且燃燒的火焰溫度高,峰值均衡;
(2)煤種適應(yīng)性強,不同揮發(fā)分的燃煤均能穩(wěn)定燃燒;
(3)軸向風(fēng)、煤風(fēng)、環(huán)流風(fēng)及中心風(fēng)均可調(diào)節(jié),使其動量在一可調(diào)節(jié)的范圍內(nèi);
(4)燃燒器使用壽命應(yīng)顯著延長,尤其是煤風(fēng)人口和頭部噴嘴處;
(5)內(nèi)外風(fēng)出口截面調(diào)節(jié)靈活方便;
(6)內(nèi)外風(fēng)閥門調(diào)節(jié)靈活方便,調(diào)節(jié)特性好;
(7)燃燒器頭部有一高溫?zé)煔饣匦纬傻呢搲簠^(qū),可避免產(chǎn)生局部高溫,沿窯長的溫度曲線變化平衡,因而可有效抑制“燃燒NOx”和“高溫NOx”的產(chǎn)生,降幅達20%-30%,煙氣排放達國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
結(jié)構(gòu)特點
燃燒器系統(tǒng)由燃燒器本體、煤粉輸送管、移動推車、點火油槍系統(tǒng)組成;主體外風(fēng)管、環(huán)流風(fēng)管、煤風(fēng)風(fēng)管、中心風(fēng)風(fēng)管、支撐管、中心套管以及各部分進風(fēng)管組成。其中燃燒器的頭部結(jié)構(gòu)是該設(shè)備的關(guān)鍵部件。
(1)燃燒器最內(nèi)層為中心風(fēng)道,在它的頭部裝有火焰穩(wěn)定器,只有少量的空氣通過。火焰穩(wěn)定器由耐熱鋼板組成。圓板中心均勻的分布有小孔,允許中心風(fēng)接觸圓板面上的火焰,此處風(fēng)速為60m/s。
(2)煤粉風(fēng)道位于中心風(fēng)道的外層,煤風(fēng)夾帶著煤粉氣流以最小的分散度將煤粉噴人,與一次風(fēng)混合進行燃燒。在煤粉風(fēng)道的外側(cè)火焰在較長的距離內(nèi)形成旋流,其強度較為均衡,燃料揮發(fā)分揮發(fā)也較均衡,相應(yīng)峰值溫度也較均衡。此處的風(fēng)速為20-25m/s可調(diào)。
(3)環(huán)流風(fēng)風(fēng)道的頭部裝有20o 25o 30o等不同角度的旋流裝置,它使環(huán)流風(fēng)
在出口處產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),同時向四周噴射,旋流器的旋轉(zhuǎn)方向與轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)方向一致。通過改變出口截面,改變出口風(fēng)速,從而改變火焰形狀。環(huán)流通風(fēng)道的頭部出口風(fēng)速可控制在通過調(diào)節(jié)出口截面,改變徑向空氣流量,而改為火焰形狀。
(4)噴煤管的最外層為軸流風(fēng)道,其頭部為帶槽形通道的出口,可以單獨噴射空氣,通過改變出口截面改變出口風(fēng)速,從而改變火焰形狀。
(5)外部套管位于燃燒器的最外部,比其它頭部裝置長出50mm,目的是為了在產(chǎn)生碗狀效應(yīng)時發(fā)生氣體膨脹。在噴煤管的外風(fēng)管上設(shè)有防止噴煤管彎曲的筋板。
(6)各風(fēng)道頭部錐體的角度是噴煤管設(shè)計的關(guān)鍵,在一次風(fēng)一定的情況下,參數(shù)的大小直接影響燃燒器的動量范圍,與噴射速度有直接關(guān)系。
(7)煤風(fēng)入風(fēng)管為上下分半式結(jié)構(gòu),中分面能過螺栓和定位銷連接,在其內(nèi)部設(shè)有分半式可更換耐磨套,在煤粉管入口處的磨損三角區(qū)內(nèi)設(shè)有滲炭化鎢耐磨層,其硬度為HRC60-63,有較強的耐磨性。另外分半式內(nèi)設(shè)有外耐磨套的被沖刷面亦設(shè)有滲炭化鎢耐磨層,這種設(shè)計的特點是在更換時非常方便,不需將噴煤管抽出,直接更換。在噴煤管的煤粉化鎢耐磨層,這種設(shè)計的特點是在更換時非常方便,不需將噴煤管抽出,直接更換。在噴煤管的煤粉入口處設(shè)有檢查孔,可隨時檢查其磨損情況。
(8)每個風(fēng)管的相應(yīng)位置設(shè)有絲杠調(diào)節(jié)裝置和相應(yīng)的膨脹節(jié)。通過調(diào)節(jié)絲杠的伸縮,可調(diào)節(jié)相應(yīng)的風(fēng)管,其調(diào)節(jié)范圍為沿軸向±50mm。為了調(diào)整方便,特設(shè)置了調(diào)節(jié)手柄。
(9)油槍的頭部是一種霧化燃燒器,噴嘴本體連接到兩個平行的供油管,分別為進油和回油,通過調(diào)節(jié)回油管路上的回油節(jié)流裝置來控制噴嘴處的壓力,從而調(diào)節(jié)其霧化效果。
(10)工藝送煤風(fēng)管與燃燒器之間可以用伸縮節(jié)裝置連接,兩端可伸縮管的球形聯(lián)接裝置可保證水平、垂直及軸向方向調(diào)整燃燒器位置,其調(diào)整角度為10o,距離為1500mm。
(11)特別設(shè)計了行走小車,蝸輪絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)可使噴煤管出口端面中心沿圓方向350mm范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié),使其達到最佳的效果。在噴煤管工作時,以熱態(tài)窯口為基點,噴煤管允許向前移動1050mm,此時,設(shè)在軌道上的限位開關(guān)動作,小車停止向前移動;再次起動時,小車僅允許向后移動,噴煤管亦允許退出窯口200mm。在該位置設(shè)置了第2個開關(guān),開關(guān)動作后小車停止移動,再起動時,小車允許向前或向后移動。導(dǎo)軌的尾端設(shè)有檢修時噴煤管移出回轉(zhuǎn)窯極限們置的限位開關(guān)。
綜上所述,新型四通道燃燒器主要特點如下:
(1)一次風(fēng)比例低,僅為5%-7%,節(jié)能降耗顯著,與傳統(tǒng)燃燒器相比節(jié)煤10%以上。
(2)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,提高了頭部的抗高溫變形能力。
(3)易磨損部位,采用獨有的防磨技術(shù)處理,耐磨性能優(yōu)異,且易于更換。
(4)火焰形狀規(guī)整適宜,活潑有力溫度高,窯內(nèi)溫度分布合理。
(5)熱力集中穩(wěn)定,卷吸二次風(fēng)能力強,提高冷卻機熱效率。
(6)火焰調(diào)節(jié)靈活,簡單方便,可調(diào)范圍大,可達1:10。
(7)熱工制度合理,可提高臺時產(chǎn)量5%-10%,水泥熟料早期強度提高3-5MPa。
(8)低NOx排放量,降幅達20%-30%。
(9)使用壽命長,對煤質(zhì)適應(yīng)性強,可燒劣質(zhì)煤、低揮發(fā)分煤、無煙煤和煙煤。
(10)適用范圍廣,可用于各種窯型的回轉(zhuǎn)窯。
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