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        河北鼎基鋼鐵鑄件有限公司
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        博納旋流式四風道煤粉燃燒器的使用

        【河北水泥網】  【時間:2011-10-11】  【關閉本頁】  【打印本頁[字體:字體顏色]

          新鄉平原同力水泥有限責任公司首條5000t/d水泥熟料生產線由天津水泥工業設計研究院有限公司設計。采用雙系列五級預熱器和TSD型分解爐,燃料采用低揮發分無煙煤,窯頭燃燒器采用天津仕名公司TC型四通道燃燒器。投產后,窯頭燃燒器出現了攏焰罩磨損嚴重(一般1個月左右須更換或補焊一次),導致火焰形狀不完整,不能適應工藝要求,檢修次數過于頻繁。之后,開始使用博納TJB-KP-14型旋流式四風道煤粉燃燒器,使用后效果明顯好轉:攏焰罩磨損很小,火焰活潑有力,且二次風溫提高50℃,對原料的適應性增強,熟料28d抗壓強度提高3MPa,一次風機轉速降低了250rpm,實現了節能減排,創造了可觀的經濟效益和環保效益。

          燃燒器結構

          結構對比

          TJB型旋流式四風道煤粉燃燒器結構如圖1、圖2所示。

          該燃燒器端部結構由外向里分別為軸流風(外風)、旋流風(外風)、煤風、中心風風道,并設有油槍通道,最外層套管上設有攏焰罩(一體化結構)。燃燒器前端風道采用耐熱鋼材質制造、尾部煤粉進口段配置耐磨材料。

          原燃燒器結構見圖3、圖4,由外向里分別為外軸流風、外旋流風、煤風、中心風風道(設有油槍通道),最外層套管上設有攏焰罩(采用法蘭連接)。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。

          使用效果對比

          1.原燃燒器由于內風風翅角度小(19°),導致火焰不集中,二次風溫偏低。為了提高二次風溫,必須提高一次風機的轉速以提高風壓(轉速穩定在960rpm,風壓一般在26.5kPa,最大30.5kPa)。由于風壓過高,導致攏焰罩磨損過快,一般1個月左右須更換或補焊1次,否則火焰分叉、掃窯皮、二次風溫降低,影響熟料的產量和質量。使用TJB型燃燒器,旋流風風翅角度為25°,轉速710rpm左右,二次風溫穩定在1170℃左右,火焰活潑有力、不掃窯皮。

          2.使用原燃燒器時,一次風機的轉速很高,導致一次風量加大,帶入窯內的冷空氣較多,增加了煤耗。

          3.TJB型燃燒器頭部為整體結構(見圖1),克服了原燃燒器頭部的法蘭式結構(見圖4)造成的法蘭連接處澆注料厚度很薄,且易脫落的弊端,減少了停窯更換燃燒器的次數,提高了窯的運轉率。

          出現的問題

          旋流風風翅角度過大

          之前,全國煤炭價格普遍上漲,為適應未來可能變得更差的煤質,新鄉平原同力水泥有限責任公司公司向博納廠家提供了發熱量為5200kcal/kg的煤樣品,并以此設計燃燒器的旋流風風翅角度。廠家設計了旋流風風翅角度為25°的燃燒器。但在實際生產中使用的原煤發熱量為5600kcal/kg~5800kcal/kg,導致火焰過于集中,10m處的窯皮不穩定(時長時掉),嚴重威脅到窯內耐火磚的安全。調整煤管的內外風閥門開度及間隙,效果不明顯。降低原煤的發熱量后,產量和質量不好控制。其后止料停窯,將旋流風風翅更換,風翅角度減小為23°。更換后,10m處的窯皮很快恢復正常,且很穩定。

          燃燒器頭部易結焦

          若煤的焦渣特性不適應、熟料結粒偏細或燃燒器頭部位置在窯內時,會出現燃燒器頭部“結焦”現象。當結焦過厚時,會使火焰形狀發生改變,從而影響產量和質量、煤耗及耐火磚的使用壽命。生產中發現“結焦”層厚度大于50mm時,及時用鋼管清理,減小不利影響。

          使用效果

          為節約資金,要求博納燃燒器廠家按原燃燒器的外形圖設計制造,保留了原有的移動小車和燃油助燃系統,保證了順利更換和正常使用。通過使用,總結出以下優點:一次風用量減少,節煤顯著,減少了有害氣體的排放量。

          使用博納TJB-KP-14型旋流式四風道煤粉燃燒器后,一次風機的轉速由原來的960rpm降低到710rpm,一次風用量減小20%。一次風用量減小,既能增加高溫二次風的用量,提高了煤粉燃盡率和出窯熟料的冷卻效率,使窯皮長度、厚度適中,窯筒體熱散失減少;又能減少窯內廢氣量的產生,熱損失相應減小。窯頭用煤量減少5%(由12.80t/h減少到12.16t/h)。原煤單價按每噸630元計算,窯運轉率按90%計算,每年能節約313.52萬元。

          熟料質量明顯改善

          使用原燃燒器,攏焰罩磨損嚴重時,火焰分叉且調節困難,導致熟料中黃心料較多,f-CaO合格率降低,28d抗壓強度低,僅達59MPa左右。改用燃燒器后火焰活潑有力,且二次風溫提高30℃,調節靈活,對原料的適應性增強,黃心料基本消除,f-CaO的合格率由70%提高到85%以上,熟料的28d抗壓強度穩定在62MPa以上。

          運轉率提高

          使用原燃燒器,攏焰罩磨損很快。磨損后,火焰形狀不完整,不能適應工藝要求,并導致停窯次數過于頻繁(一般1個月左右必須停窯更換燃燒器或補焊攏焰罩),縮短了窯內耐火磚和各處澆注料的使用壽命。該公司現在換一次噴煤管約需7h~8h,熱窯升溫約3h,合計為10h~11h,即損失約2291t~2520t的熟料產量。之后開始使用博納TJB-KP-14型旋流式四風道煤粉燃燒器。使用3個多月后,攏焰罩磨損很小,不需更換或補焊,窯的運轉率由原來的85%提高到95%。每年能增加產量12030t,每噸熟料毛利按60元計算,每年能增加效益72.18萬元。

          環保效益明顯

          使用原燃燒器時,窯尾煙室氣體成分分析儀顯示NOx的濃度為750ppm~1000ppm,換用TJB-KP-14型噴燃管后,NOx的濃度降低到450ppm~750ppm,NOx降低近50%,取得了明顯的環保效益和社會效益。同時由于窯頭用煤量減少5%,減少了有害氣體的排放量,實現了節能減排的環保效益。

          該公司5000t/d水泥熟料生產線使用博納TJB-KP-14型旋流式四風道煤粉燃燒器后,一次風用量減少、節煤顯著,環保效益明顯、運轉率提高、熟料質量明顯改善,水泥中混合材摻加量增加,耐火磚使用壽命延長。僅節煤和提高運轉率兩項,每年實現經濟效益就達385.70萬元。

        (河北水泥網 轉載請注明出處)
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