固體燃料煤的燃燒設(shè)備

固體燃料煤的熄滅設(shè)備【學(xué)習(xí)目的】1、了解煤熄滅技術(shù)的主要內(nèi)容；2、了解熄滅器的開展過程；3、掌握回轉(zhuǎn)窯對煤粉熄滅器的要求及設(shè)計根本原那么4、熟習(xí)各型窯用熄滅器的構(gòu)造與性能。一、概述工業(yè)上固體煤的熄滅方法層狀熄滅法：直接熄滅未經(jīng)加工的塊煤煤粉熄滅法：將煤粉用噴然法熄滅沸騰熄滅法：將地質(zhì)、劣質(zhì)的碎煤進展流態(tài)化熄滅熄滅效率很高高效，次于煤粉熄滅熄滅效率低，自控才干低，污染大，水泥工業(yè)鮮有運用因此，只引見前兩種，重點是噴煤法二、煤粉熄滅技術(shù)3.三種風(fēng)一次風(fēng)：帶攜煤粉的這部分空氣二次風(fēng)：到回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的助燃空氣三次風(fēng)：到分解爐內(nèi)的助燃空氣1.煤磨的雙重功能：粉磨和烘干，常用立磨或球磨2.煤粉的熄滅方法：噴燃法原理：用小量的空氣以較高的動量攜帶煤粉至需求熄滅的地方高效的著火熄滅以放出熱量組織煤粉熄滅的安裝？三.煤粉熄滅器煤粉熄滅器，水泥行業(yè)又稱噴煤管、煤粉燒嘴、煤粉噴嘴，分為窯用和爐用兩種四、回轉(zhuǎn)窯用噴煤管首先是器具有一定動量的空氣〔一次風(fēng)〕攜帶一定量的煤粉噴入窯內(nèi)實現(xiàn)著火熄滅。其次在大量來自冷卻機的預(yù)熱空氣〔二次風(fēng)〕助燃下，煤粉實現(xiàn)完全熄滅。構(gòu)成具有一定長度、外形和“剛度〞的穩(wěn)定火焰。從煤粉噴入窯內(nèi)后到實現(xiàn)著火熄滅為止，所閱歷的一段軌跡被稱為：黑火頭。有個亮堂的火焰，屬于有焰熄滅輝焰熄滅，特殊的無焰熄滅不難了解，所用煤的揮發(fā)分越多、灰分越少，煤粉就越易熄滅，黑頭也就越短熄滅器的端部一定要有高溫維護措施，窯防止因部分高溫會是熟料溫度過高、熟料發(fā)粘而在熄滅器前方堆積的問題窯回轉(zhuǎn)對煤粉熄滅器的要求1對燃料具有較強的順應(yīng)性，尤其是在熄滅無煤煙或劣質(zhì)煤時，能保證完全熄滅。2火焰外形能使整個燒成帶具有強而均勻的熱輻射，有利于熟料結(jié)粒、礦物晶相正常發(fā)育，防止燒成帶揚塵，構(gòu)成穩(wěn)定的窯皮，延伸耐火磚運用壽命。3.火焰穩(wěn)定，受喂煤量、煤質(zhì)和窯情變化動搖的影響小。4.調(diào)理靈敏、方便，順應(yīng)不同窯情的變化，滿足燒不同煤質(zhì)和構(gòu)成不同火焰的要求,同時，一次風(fēng)的含量要盡能夠少5.從環(huán)保思索，必需減少CO和NOx排放量窯用噴煤管傳統(tǒng)窯用單通道噴煤管現(xiàn)代窯用多通道噴煤管現(xiàn)代窯用三通道噴煤管現(xiàn)代窯用雙通道噴煤管現(xiàn)代窯用四通道噴煤管新式窯用熄滅器可燃廢棄物放射槍固體燃料脈沖燒嘴固、氣、液燃料掍混燒嘴單通道熄滅器。只需一個風(fēng)煤通道，為提高風(fēng)速，保證剛度，通常添加傾斜1~6度拔哨，平行管和鳳翅單通道噴煤管的缺乏及改良方法1.火焰外形固定，縱向位置調(diào)整只能經(jīng)過挪動噴煤管完成2.一次風(fēng)量占總風(fēng)量的20﹪~30﹪，風(fēng)速僅有40~70m/s，個別可到達(dá)90m/s，火焰調(diào)理范圍窄，靈敏性小，對不同煤質(zhì)順應(yīng)性差3。風(fēng)、煤混合不均勻?qū)е孪缧什桓?，且火焰剛度缺?.調(diào)理靈敏、方便，順應(yīng)不同窯情的變化，無減少CO和NOx的措施2：三通道熄滅器原理：利用直流、旋流組成的射流方式來強化煤粉熄滅過程，其特點是將噴出的空氣分為多股〔即內(nèi)風(fēng)、外風(fēng)和煤風(fēng)〕，利用他們不同的風(fēng)速和方向，從而構(gòu)成多個通道。內(nèi)風(fēng)通道的出口端裝有旋流葉片，所以又稱為內(nèi)旋流風(fēng)。外風(fēng)通道為直流的環(huán)狀通道以堅持直流風(fēng)與高風(fēng)速從而保證火焰有一定的長度、外形、剛度。外風(fēng)又稱作外軸流風(fēng)中間通道為保送煤粉的通道，稱為煤風(fēng)此外三通道噴煤管還設(shè)有一個調(diào)理器和一個燃油點火點三股風(fēng)在出口處集合構(gòu)成了同軸旋轉(zhuǎn)的復(fù)雜射流。操作時經(jīng)過改動內(nèi)、外風(fēng)速和風(fēng)量的比例〔旋轉(zhuǎn)調(diào)理器手柄〕，可以靈敏調(diào)理火焰外形和熄滅強度，以滿足窯內(nèi)煅燒熟料溫度分布的要求。典型三通道煤粉熄滅器〔一〕：三通道煤粉熄滅器<法國皮拉德公司>這種噴煤管的內(nèi)、外兩個通道為凈風(fēng)道，分別為：內(nèi)風(fēng)通道和外風(fēng)通道內(nèi)風(fēng)通道出口端裝有旋轉(zhuǎn)葉片，內(nèi)凈風(fēng)：內(nèi)旋流風(fēng)〔有助于風(fēng)、煤混合〕。外凈風(fēng)通道為直流的環(huán)狀通道以堅持直流風(fēng)與高風(fēng)速，保證火焰具有一定的長度、外形和“剛度〞。內(nèi)、外風(fēng)之間的通道為保送煤粉的通道：煤風(fēng)通道各通道出口處普通設(shè)有“鈍體〞，“鈍體〞起到了火焰穩(wěn)定器的作用，詳細(xì)來說，就是鈍體能加強高溫?zé)煔獾幕亓?，堅持煤粉著火熄滅所需的高溫。此外，三通道噴煤管還設(shè)有一個調(diào)理器和一個燃油點火器。此窯用三通道噴煤管一次風(fēng)比例為12%~14%，一次風(fēng)的風(fēng)速為120m/s〔二〕：Pyro-Jet噴煤管<德國洪堡公司>PYRO-Jet噴嘴不像普通三通道噴嘴那樣從環(huán)形縫隙噴出，而是沿噴嘴外圓排成環(huán)狀的8~18個獨立噴嘴噴出，提高了放射速度或者在堅持一定噴出速度的情況下減少外凈風(fēng)量，從而減少不能預(yù)熱的一次風(fēng)量該噴煤管各風(fēng)道之間還采取了較大的風(fēng)速差。一次風(fēng)的比例為6%~8%。該噴煤管也適宜于低活性、低質(zhì)燃料，包括揮發(fā)份含量較低的貧煤、無煙煤、焦炭、質(zhì)量較差的褐煤以及石油焦等。采用該噴煤管的回轉(zhuǎn)窯內(nèi)其燒成帶窯皮均齊，窯齡延伸，操作穩(wěn)定，熟料的質(zhì)量和產(chǎn)量都有提高。另外，較低的一次風(fēng)量是火焰高溫區(qū)含氧量降低其高速直流風(fēng)能迅速均勻的分散煤粉與熱氣流，這即可減少噴煤管出口附近的超高溫區(qū)域，又能縮短煤粉和熱氣流在火焰高溫區(qū)的停留時間，從而降低NOx生成量。PYRO-JET窯用三通道噴煤管進展了多次的構(gòu)造改良新型PYRO-JET窯用三通道噴煤管的特點有三點：第一：它的氣流特性和燃料特性以及各部分構(gòu)造都經(jīng)過了更為科學(xué)的研討和優(yōu)化。第二：它的中心處有可燃廢棄物的熄滅管。第三：它的最外面是冷卻管，所噴出的冷空氣可以有效的維護噴煤管，提高其可靠性與延伸壽命，也能維護窯皮和耐火襯料?！踩常篟wirlax型煤粉熄滅器Rwirlax是將swirlax軸流風(fēng)與煤風(fēng)間的一段環(huán)形分隔壁去掉構(gòu)成一個混合室四通道煤粉熄滅器〔1〕任務(wù)原理如圖1所示，煤粉由氣流攜帶從煤風(fēng)管按一定的分散角度向外噴出，由外鄰的旋流風(fēng)傳給相當(dāng)高的動量和動量矩，以高速度螺旋前進，并繼續(xù)徑向分散，與高速射出的軸流風(fēng)束相遇。軸流風(fēng)束的插入，進一步加強了煤風(fēng)的混合(包括周圍的二次風(fēng))，并可調(diào)理火焰的發(fā)散程度、長短和粗細(xì)。中心風(fēng)的作用是促使中心部分的少量煤粉及CO的熄滅更為充分，并起穩(wěn)流的作用。由于這種熄滅機理和旋流風(fēng)、軸流風(fēng)具有的高速度，熄滅是非常迅速和完全的。

圖1四通道煤粉熄滅器火焰中各種氣流及煤粉流動表示圖〔2〕構(gòu)造原理該四通道熄滅器的構(gòu)造組成如圖2所示。

圖2四通道煤粉熄滅器構(gòu)造表示管路:共分5條，分別為軸流風(fēng)道、旋流風(fēng)道、煤風(fēng)道、中心風(fēng)道和燃油管。

噴嘴:由特殊資料加工，各管道的出口面積可調(diào)，從而調(diào)理噴出的速度，是保證火焰外形及壽命的關(guān)鍵部件之一。

金屬波紋補償器:是聯(lián)接各管路密封和調(diào)理火焰外形的主要部件。

蝶閥:用于調(diào)理風(fēng)量。

壓力表:間接顯示熄滅器內(nèi)風(fēng)口噴出速度。

維護層:即耐火澆注層，用戶自行澆注。

熄滅器的調(diào)理方法:軸流風(fēng)、旋流風(fēng)和中心風(fēng)的入口上都裝有蝶閥，可單獨地調(diào)理各風(fēng)量和比例。旋動調(diào)理螺母，可把各管向內(nèi)壓入或向外拉出，調(diào)理各噴出口面積大小從而調(diào)理噴出的速度?！?〕特點第一：與三通道噴煤管相比，添加了中心風(fēng)通道。中心風(fēng)的作用：能防止因煤粉回流和窯灰堆積堵塞噴煤管管口、能使窯內(nèi)火焰更穩(wěn)定、能延伸噴煤管運用壽命、能降低NOx生成量、能維護窯皮和延伸耐火襯料壽命、能減少相關(guān)工藝事故、能輔助調(diào)理火焰外形、能改善熟料質(zhì)量。第二：在保證各項優(yōu)良性能的同時，將一次風(fēng)量降到4%~7%。第三：各風(fēng)道之間采取很大的風(fēng)速差，以充分發(fā)揚高溫氣流的“卷吸“效應(yīng)、“回流〞效應(yīng)來確保著火所需的高溫條件。1--外凈風(fēng)通道2--旋流風(fēng)通道3--風(fēng)煤通道4--中心冷風(fēng)通道5--燃油點火安裝1、Rotaflam熄滅器Rotaflam窯用煤粉熄滅器的特點：第一：點火用的燃油燒嘴或燃?xì)鉄斓闹行奶坠苌嫌锈g體，可在火焰根部構(gòu)成回流區(qū)來確?；鹧娣€(wěn)定；第二：旋流風(fēng)在直流風(fēng)與煤風(fēng)之間，以延緩煤粉與空氣混合，使火焰根部前幾米處的外形良好，這可降低火焰峰值溫度來維護窯皮和防止結(jié)圈，也降低了NOx生成量;第三：外套管向外延伸到超越熄滅器噴口，以防止空氣過早分散，這樣由于“碗狀效應(yīng)〞，使火焰的外形更佳；第四：直流風(fēng)經(jīng)過沿環(huán)形分散的小圓孔噴出，它與外伸套管相結(jié)合可使火焰集中有力，同時使CO2含量高的煙氣向火焰根部回流來降低O2含量從而降低NOx生成量；第五：調(diào)整各個通道間的相對位置，改動各自的出口截面積，可調(diào)整火焰外形。而用以調(diào)整內(nèi)、外風(fēng)量的閥門，只在開窯點火初期運用，正常消費時全部開啟以減少閥門壓損；第六：一次風(fēng)量降為6%。2、Duoflex熄滅器丹麥F.LSmidth公司在總結(jié)過去采用三通道噴煤管Swirlex型和Centrax型熄滅器閱歷的根底上，于1996年推出了新型的第三代水泥窯用噴煤管——雙調(diào)理伸縮式Duoflex熄滅器。F．L_史密斯(FLS)Duoflex熄滅器構(gòu)造如圖：主要由外管與內(nèi)管組成。外管里面含有內(nèi)筒，內(nèi)筒上側(cè)有兩個調(diào)整螺栓，下側(cè)有兩條軌道，內(nèi)筒頭部設(shè)有一圈切向螺旋葉片。熄滅器的內(nèi)管設(shè)有4個通道，由外到內(nèi)分別是內(nèi)風(fēng)通道、煤風(fēng)通道、中心風(fēng)通道、及燃油通道。在外管與內(nèi)管之間也組成一個通道，即外風(fēng)通道DUOFLEX熄滅器以兩個同中心且嚴(yán)密環(huán)圍著的環(huán)狀煤通道的環(huán)型縫隙來保送一次風(fēng)。這兩個外部管道構(gòu)成了一個非常嚴(yán)厲的構(gòu)造保證熄滅的穩(wěn)定。新增的中心管不僅有利于調(diào)理火焰中心壓力而且可以保送第二種燃料工藝特點：〔1〕減少了一次風(fēng)風(fēng)量?！?〕可簡易調(diào)理旋流強度?！?〕空氣噴嘴面積可以進展合理的調(diào)理，保證熄滅的穩(wěn)定?！?〕熄滅器中心可放射第二種燃料，兩種不同燃料間的轉(zhuǎn)換非常方便?！?〕低的NOX生成量保證了環(huán)保的要求此外，DUOFLEX熄滅器除可以用煤粉或者焦碳﹑油﹑天然氣或其中任何燃料的混合物來燒制生料外，還可以用適宜的特殊管道〔中心管道〕來保送第二種燃料例如：塑料渣滓﹑木削﹑泥煤等奧地利尤尼滋姆水泥公司M.A.S要用熄滅器德國洪堡公司KHDPyro—Jet放射熄滅器武漢理工大學(xué)EPIC窯用四通道煤粉熄滅器泰國SIAM公司合肥水泥研討院HP型窯用四通道煤粉熄滅器其它國產(chǎn)熄滅器衡量熄滅器性能優(yōu)劣的重要目的是一次風(fēng)用量。旋流式煤粉熄滅器是利用直流風(fēng)與旋流風(fēng)構(gòu)成組合射流及中心風(fēng)構(gòu)成的平衡流的方式來強化煤粉熄滅，由于熄滅器的構(gòu)造特殊，煤粉被送入熄滅區(qū)域內(nèi)，經(jīng)過渦流、回流等方式和放射效能，使煤粉與熄滅空氣充分混合，迅速點燃并充分熄滅。當(dāng)前性能優(yōu)良的四風(fēng)道煤粉熄滅器一次風(fēng)用量可降到5～7％，甚至3～4％，既可以燒優(yōu)質(zhì)煙煤，也可以燒劣質(zhì)煤、低揮發(fā)份煤、無煙煤、石油焦、煤頁巖、廢輪胎和生活渣滓等。甚至燒兩種以上燃料的五風(fēng)道，熄滅器將向著最優(yōu)化及CO和NOx排放量最低的方向開展。在一定范圍內(nèi)降低一次風(fēng)所用比例，從而添加二次風(fēng)的利用，提高了熄滅速度和系統(tǒng)熱效率。國內(nèi)外的實際分析和消費統(tǒng)計均闡明:一次風(fēng)每降低1%，熟料單位熱耗便可降低(2～3)×4.18kj/kg熟料.同時，我們知道中心風(fēng)約占一次風(fēng)量的2%～4%,采用小孔方式噴出多股低速射流風(fēng),能穩(wěn)定火焰,維護噴嘴頭部,減少NOx有害氣體;最近研討闡明，過分強調(diào)一次風(fēng)的用量，會由于熄滅器短少一次風(fēng)的冷卻而導(dǎo)致熄滅器噴口處高溫，降低熄滅器的運用壽命。目前國外實際已闡明，一次風(fēng)量可降至3%～4%。新型煤粉熄滅器分解爐用噴煤管分解爐用噴煤管有三種安裝取向:程度安裝〔安裝在分解爐爐體〕垂直安裝〔安裝在分解爐爐體或者三次風(fēng)入爐處〕傾斜安裝〔從分解爐頂部插入〕分解爐內(nèi)的燃料熄滅是一種特殊的無焰熄滅由于分解爐內(nèi)溫度較回轉(zhuǎn)窯熄滅帶內(nèi)溫度低得多，所以對爐用噴煤管的性能要求不像對窯用噴煤管苛求和窯用噴煤管一樣，爐用噴煤管也分單通道、雙通道、三通道目前的爐用噴煤管多運用雙通道或者三通道噴煤管但因單通道爐用噴煤管火焰中心區(qū)所具有的復(fù)原氣氛能降低爐氣中的NOx濃度所以目前國際上單通道爐用噴煤管的運用又有恢復(fù)與擴展的趨勢單通道〔內(nèi)置風(fēng)翅