第八講燃燒器

1、6 煤粉制備技術(shù)及燃燒器煤粉制備技術(shù)及燃燒器 o【教學(xué)目標(biāo)】o1、了解燃燒器的發(fā)展過程；o2、掌握回轉(zhuǎn)窯對(duì)煤粉燃燒器的要求；o3、熟悉各型燃燒器的結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)窯煤粉燃燒器已由單風(fēng)道發(fā)展到三風(fēng)道、四風(fēng)道和燒兩種以上燃料的五風(fēng)道。 風(fēng)道越多，性能越好，但結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，質(zhì)量越大，造價(jià)越高，使用時(shí)容易彎曲變形。 衡量燃燒器性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)是一次風(fēng)用量。 n6.1.1回轉(zhuǎn)窯對(duì)煤粉燃燒器的要求n1 對(duì)燃料具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，尤其是在燃燒無煙煤或劣質(zhì)煤時(shí)，能保證完全燃燒，CO和NOx排放量最低。n2 火焰形狀能使整個(gè)燒成帶具有強(qiáng)而均勻的熱輻射，有利于熟料結(jié)粒、礦物晶

2、相正常發(fā)育，防止燒成帶揚(yáng)塵，形成穩(wěn)定的窯皮，延長(zhǎng)耐火磚使用壽命。n3 外風(fēng)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(gè)小噴嘴噴射。n4 采用攏焰罩技術(shù)，避免產(chǎn)生峰值溫度，降低有害氣體NOx的排放，使窯內(nèi)溫度分布合理，提高預(yù)燒能力。n5 采用火焰穩(wěn)定器，受喂煤量、煤質(zhì)和窯情變化波動(dòng)的影響小，火焰更加穩(wěn)定。n6 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)靈敏、方便，適應(yīng)不同窯情的變化，滿足燒不同煤質(zhì)和形成不同火焰的要求。n強(qiáng)化窯內(nèi)煤粉燃燒過程的主要技術(shù)措施n1 使煤與風(fēng)，尤其是二次風(fēng)迅速充分混合。n2 有效地卷吸高溫?zé)煔饣亓?。n3 加大燃燒器的推動(dòng)力。n控制與調(diào)節(jié)窯內(nèi)火焰形狀和力度 ， 調(diào)

3、節(jié)一次風(fēng)的旋流強(qiáng)度來控制與調(diào)節(jié)窯內(nèi)火焰形狀和力度. n噴煤管出口動(dòng)量通量和旋流強(qiáng)度是窯頭火焰設(shè)計(jì)和操作的重要參數(shù)。n噴煤管出口動(dòng)量通量是射流股對(duì)來自冷卻機(jī)二次空氣引射能力的度量。n過小的動(dòng)量通量將導(dǎo)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(zhì)量，甚至引起結(jié)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(dòng)量通量會(huì)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(dǎo)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(qiáng)度的增加，火焰變粗、變短可強(qiáng)化火焰對(duì)熟料的熱輻射。n但過強(qiáng)的旋流會(huì)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(jié)構(gòu)性能幾種燃燒器的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)噴嘴，其中心附加1個(gè)或2個(gè)氣態(tài)或液態(tài)燃料管子，有時(shí)在中央還有一個(gè)點(diǎn)火噴嘴。n其原理如圖6-1所示。1 點(diǎn)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(fēng)翅(相當(dāng)于三通道噴嘴的內(nèi)流風(fēng))。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(dāng)于三通道噴嘴的外流風(fēng))。n PYRO-Jet燃燒器性能特點(diǎn)n 火焰形狀好，火焰明亮，強(qiáng)勁有力。n 火焰形狀可調(diào)，調(diào)節(jié)方法簡(jiǎn)單，可重復(fù)性好。n 燃燒特性好。n 能在保證熟料質(zhì)量的前提下降低燒成溫度。n 一次風(fēng)量小。n 適用于所有燃料，包括劣質(zhì)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(diào)范圍廣，可在1 :10的調(diào)節(jié)范圍內(nèi)正常操作。n 窯皮均勻穩(wěn)定，火磚壽命長(zhǎng)。n 提高窯產(chǎn)量。n 降低能耗。nPYRO-Jet具有以下特點(diǎn)。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(zhǎng)噴嘴壽命。n2 Duoflex燃燒器n丹麥F.L Smidth公司在總結(jié)過去采用三通道噴煤管Swirlex型和Centrax型燃燒器經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，于1996年推出了新型的第三代水泥窯用噴煤管雙調(diào)節(jié)伸縮式Duoflex燃燒器。n3皮拉得公司煤粉燃燒器n20世紀(jì)70年代初，由于石油危機(jī)的沖擊，回轉(zhuǎn)窯由燒油改為燒煤，皮拉得公司開發(fā)出旋流式三風(fēng)道煤粉燃燒器(見圖6-3)。n一次風(fēng)壓達(dá)到12kPa時(shí)，其用量為1214。當(dāng)壓力達(dá)到35kPa時(shí)，一次風(fēng)量可降到8。這種燃燒器煤風(fēng)在中間，外部的一次凈風(fēng)是軸流風(fēng)，內(nèi)部的一次凈風(fēng)是利用頭部的螺旋葉片

7、產(chǎn)生旋流風(fēng)，利用進(jìn)風(fēng)管上的兩個(gè)閥門調(diào)節(jié)。 n4 TC型旋流式四風(fēng)道煤粉燃燒器n(1) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(見圖6-5和圖6-6)四通道，是指中問的煤通道、內(nèi)部的中心通道和外部的旋流通道及旋流風(fēng)外部的軸流通道。主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下。n 與普通三通道煤粉燃燒器相比，其旋流風(fēng)風(fēng)速與軸流風(fēng)風(fēng)速均提高3050，在不改變一次風(fēng)量的情況下，燃燒器的推力得到大大提高。n 旋流風(fēng)與軸流風(fēng)的出口截面可調(diào)節(jié)比大，達(dá)到6倍以上，即對(duì)外風(fēng)出口風(fēng)速調(diào)節(jié)比大，所以對(duì)火焰的調(diào)整非常n 噴頭外環(huán)前端設(shè)置攏焰罩,以減少火焰擴(kuò)散,對(duì)保護(hù)窯皮,點(diǎn)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(jī)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(diǎn)n 火焰形狀規(guī)整適宜，括潑有力溫度高，窯內(nèi)溫度分布合理。n 熱力集中穩(wěn)定，卷吸二次風(fēng)能力強(qiáng)。n 火焰調(diào)節(jié)靈活，簡(jiǎn)單方便，可調(diào)范圍大，達(dá)1:6以上。n 熱工制度合理，對(duì)煤質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)，可燒劣質(zhì)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(shè)備，噴煤管的噴嘴部分如內(nèi)、外、煤三個(gè)風(fēng)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(shè)有內(nèi)、外風(fēng)及煤風(fēng)出口面積可調(diào)的調(diào)整裝置，其可調(diào)量為供貨狀態(tài)出口面積的0.5l.5倍，以適應(yīng)不同煤質(zhì)時(shí)對(duì)噴煤管出口風(fēng)速的要求。n噴煤管的內(nèi)、外風(fēng)入口管

9、道上設(shè)有調(diào)節(jié)內(nèi)、外風(fēng)比例的手動(dòng)蝶閥。與三通道噴煤管相比，其一次風(fēng)量可降低5，可增加煤粉與一次風(fēng)的混合次數(shù)和均勻性，使其充分燃燒，這種設(shè)計(jì)的基部形成循環(huán)渦流，在冷窯點(diǎn)火時(shí)可以產(chǎn)生理想的穩(wěn)定性。 (1) 結(jié)構(gòu) NC型三通道煤粉燃燒器由煤粉燃燒器、點(diǎn)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(fēng)和高速旋流風(fēng)與低速的送煤風(fēng)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(jìn)煤粉燃燒和形成穩(wěn)定的燃燒火焰。n燃燒器外風(fēng)為直流風(fēng)，通過周向均布的小噴嘴形成了多個(gè)高速直流風(fēng)射流柱，風(fēng)速約160210m/s，提高了直流風(fēng)的噴射速度

10、和動(dòng)量。n高速直流風(fēng)射流柱具有很強(qiáng)的穿透性和卷吸二次風(fēng)的能力，同時(shí)大量被卷吸的二次風(fēng)通過直流風(fēng)射流柱相互間的間隙直接與煤粉混合燃燒。煤風(fēng)采用低速直流風(fēng)，風(fēng)速為2230m/s，煤粉高壓輸送，風(fēng)量較小，濃度高，具有良好的著火性能。n內(nèi)風(fēng)為旋流風(fēng)，風(fēng)速達(dá)140200m/s，特殊設(shè)計(jì)的旋流器能產(chǎn)生高速旋流風(fēng)，強(qiáng)度大，混合強(qiáng)烈，動(dòng)量和熱量傳遞迅速，保證煤粉能在極短時(shí)間及距離內(nèi)與氧氣相接觸，并在燃燒器噴嘴前形成一個(gè)回流區(qū)，回流區(qū)中心為負(fù)壓，能將高溫?zé)煔饣亓鞯交鹧嫫鹗继?，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(gòu)成由送煤羅茨風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)子秤計(jì)量系統(tǒng)，一次風(fēng)機(jī)燃燒器以及送風(fēng)、送煤連接管道構(gòu)成。二、各主機(jī)

11、性能及參數(shù)二、各主機(jī)性能及參數(shù)1、一次風(fēng)機(jī)（羅茨風(fēng)機(jī)）n 功率：變頻調(diào)速110kw，最高轉(zhuǎn)速880rpmn風(fēng)量：8600m3/hn風(fēng)壓：最大25000Pa2、事故風(fēng)機(jī)（離心風(fēng)機(jī)）n 功率：11kwn風(fēng)量：2262m3/hn風(fēng)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(fēng)機(jī)（羅茨風(fēng)機(jī)）n流量：80.5 m3/minn轉(zhuǎn)速：1450rpmn風(fēng)壓：最大63kpan功率：160kw5、轉(zhuǎn)子秤n 功率：變頻電機(jī)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(fēng)供風(fēng)壓力：2500Pan一次風(fēng)比例：小于10n總長(zhǎng)度：14660mm，進(jìn)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(nèi)即可（圖中陰影部分）n3、燃燒器光點(diǎn)位置應(yīng)為2/3L（窯長(zhǎng)），約482m。 方法：把手電放入油槍管道的中心處，在窯內(nèi)會(huì)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日常管理中的幾點(diǎn)體會(huì)日常管理中的幾點(diǎn)體會(huì)n1、燃燒器的位置對(duì)不對(duì)？火焰形狀好不好？可以參考胴體掃描儀的溫度分布情況來判斷，通常主窯皮長(zhǎng)度在232m窯內(nèi)無厚結(jié)圈和窯皮平整，即可認(rèn)為正常。不要頻繁調(diào)整