噴煤管的調(diào)校和使用

1、噴煤管的調(diào)校和使用蒙西水泥股份有限公司 韓建業(yè)關(guān)鍵詞： 噴煤管調(diào)整 窯皮狀況 燃煤要求摘要：作為回轉(zhuǎn)窯用燃燒器,噴煤管在熟料煅燒過程中起著關(guān)鍵的作用。水泥熟料的品質(zhì)、窯的產(chǎn)量、耐火材料的使用周期和使用壽命、單位熟料熱耗等等無不與噴煤管的選擇和使用息息相關(guān)。這里面使用過程中的調(diào)整最為關(guān)鍵，它直接決定了水泥窯的產(chǎn)量、耐火材料的使用壽命以及單位熟料熱耗。介紹噴煤管就不得不介紹它要使用的燃煤。目前我國對煤種的劃分如下表：種類V%粒度(mm)備注無煙煤 0-10 煙煤 貧煤 10-20 0粉末 瘦煤 14-20 0-12 1#、2#瘦煤 焦煤 14-30 >12-25 瘦焦煤、主焦煤、肥焦煤1#、

2、2# 肥煤 26-37 25-30 1#、2#肥煤、1#、2#焦肥煤、氣肥煤 氣煤 30-37 9-25 1#、2#肥氣煤、1#、2#、3#氣煤 弱粘煤 20-37 0-9 1#、2#弱粘煤 不粘煤 20-37 0 長焰煤 >37 2-5 褐煤 >40 _ 原則上水泥企業(yè)可以使用所有煤種，以下幾個指標數(shù)值的高低，直接影響著回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)質(zhì)量，應(yīng)加以關(guān)注。1） 燃煤的熱值 煤的熱值是衡量燃煤性能的重要指標。一般來講，煤的熱值越高， 煤的燃燒性能就越好。目前大的水泥公司有傾向于采用高熱值燃煤的趨勢。這是因為，煤熱值高，不僅用煤量減少了，而且煤的發(fā)熱一般都較快，對水泥窯達到高產(chǎn)低耗的目的，綜

3、合經(jīng)濟效益不比采用低廉的劣質(zhì)煤差。2） 燃煤的揮發(fā)份 煤的揮發(fā)份一般是由碳元素同氫、氧、硫等元素組成的有機化合物。在煤粉燃燒前它首先析出氣化而燃燒，隨著揮發(fā)份的提高，火焰變長，呈現(xiàn)出氣體火焰的特性。煤的燃燒能力與揮發(fā)份含量成正比，因此 在采用低揮發(fā)份的燃料時，為了獲得相同的燃料燃燒時間，通常采用減小煤粉粒徑來控制煤粉的燃燒。3） 煤粉細度 在回轉(zhuǎn)窯窯頭燒成帶，二次風溫一般均大于1000，火焰溫度大于1800，煤粉在這種環(huán)境下的燃燒速率主要受擴散速率控制。對于受擴散速率控制的反應(yīng)過程，煤粉燃盡時間與顆粒大小的二次方成正比。只要減小反應(yīng)物體顆粒直徑，就能加快其反應(yīng)速率，因此對于窯頭燃燒器，煤粉細度

4、是影響煤粉燃燒速率的主要因素，而煤質(zhì)對燃燒速率影響較小。因此對于無煙煤或劣質(zhì)煙煤，一般都采取減小煤粉細度來保證煤粉完全燃燒和燒成帶的煅燒溫度。4） 煤粉水分含量 當含有水分的煤粉噴入到回轉(zhuǎn)窯內(nèi)時，在周圍高溫環(huán)境下，熱量迅速傳遞到煤粉顆粒表面，水分首先汽化，同時煤粉被冷卻。因此煤粉在燃燒前需要更高的溫度，使得可燃物析出后，煤粉才開始燃燒。在高溫度環(huán)境下，煤粉水分蒸發(fā)異常迅速，煤粉顆粒內(nèi)有可能產(chǎn)生高蒸汽壓力，導致顆粒爆裂。水分過高將導致煤粉著火延遲，并產(chǎn)生長火焰噴煤管綜述：窯頭燃燒器對窯內(nèi)熟料的煅燒有著舉足輕重的作用，其性能好壞及調(diào)整是否合理直接影響窯內(nèi)的煅燒情況以及窯襯的使用壽命。合理調(diào)整燃燒器

5、的外風、內(nèi)風和中心風以及鳳翅角度的大小，提高煤粉著火前區(qū)域局部煤粉濃度，加強燃燒器高溫氣體的內(nèi)、外回流，強化一次風充分混合，達到完全燃燒。但必須注意，內(nèi)風不能調(diào)整太大，否則可能導致煤粉在著火前就已被稀釋，這樣反倒不利于著火，或者可能引起高溫火焰，沖刷窯皮，導致窯皮脫落，不利于保護耐火磚。內(nèi)風也不能調(diào)整過小，否則煤粉著火后不能很快與空氣混合，就會導致煤粉反應(yīng)速率降低，引起大量的一氧化碳不能及時地氧化成二氧化碳，造成窯內(nèi)還原氣氛。另外：外風也不宜調(diào)整過大，否則會造成燒成帶火焰后移，窯內(nèi)窯尾部分結(jié)厚窯皮或在過渡帶附近出現(xiàn)結(jié)圈、結(jié)蛋現(xiàn)象，外風也不要太小，否則不能產(chǎn)生強勁的火焰，不利于煅燒出好質(zhì)量的熟料

6、。因此應(yīng)根據(jù)具體情況選擇合理的操作參數(shù)，根據(jù)煤質(zhì)的好壞、細度、水分、二次風量及溫度、窯內(nèi)情況以及生料易燒性的好壞而定，通過調(diào)整最佳的外風、內(nèi)風和中心風以及鳳翅角度的比例關(guān)系，還有燃燒器在窯口附近的合理位置，確定適宜的煅燒制度。一般對噴煤管的要求應(yīng)具有以下作用： 1. 節(jié)能降耗、 2. 提高熟料產(chǎn)質(zhì)量、 3. 延長回轉(zhuǎn)窯耐火磚和窯體的使用壽命、 4. 提高運轉(zhuǎn)率、 5. 擴大資源利用、 6. 縮短窯筒體長度、 7. 降低有害氣體NOx的排放對噴煤管主要特點的要求：1. 較低的一次風比例，約為5%-7%，能顯著節(jié)能降耗，與傳統(tǒng)燃燒器相比要至少節(jié)煤10%以上。2. 噴頭部分要采用耐高溫、抗高溫氧化的

7、特殊耐熱鋼鑄件機加工制成，以提高頭部的抗高溫變形能力。3. 在易磨損部位有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，活潑有力溫度較高，窯內(nèi)溫度分布合理 。5. 熱力集中穩(wěn)定，卷吸二次風能力強，熟料結(jié)粒細小均齊，有效提高冷卻機熱效率 。6. 火焰調(diào)節(jié)靈活，簡單方便，可調(diào)范圍大，要到可達1：10以上。7. 熱工制度合理，可提高臺時產(chǎn)量5%-10%，水泥熟料強度提高3-5MPa。8. 低NOx排放量，相比傳統(tǒng)噴煤管降幅達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。主流噴煤管頭部結(jié)構(gòu)：（剖面圖）生產(chǎn)使用時產(chǎn)生的幾種火焰形狀：

8、要想得到理想的正常火焰，噴煤管中心線必須和回轉(zhuǎn)窯的中心線重合，這是基礎(chǔ)位置。因此噴煤管中心線的校驗非常重要，大家知道，在設(shè)備安裝要求上，噴煤管的中心線和窯的中心線應(yīng)該是重合的。 安裝單位必須與以保證，但作為業(yè)主，一定要參與安裝。 如何確定它們的中心顯示在一條直線上呢？有兩種方法： 一是傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀法，太復雜，也不好找點，這里不予介紹。 二是紅外線法，操作簡單，數(shù)據(jù)可靠。下面就來說說怎樣測量：1、將噴煤管前后位置定于“0”位，即冷態(tài)時噴煤管端部和窯口平齊。如下圖：2、將紅外線槍從噴煤管尾部點火油槍孔處往窯內(nèi)照射，同時調(diào)整火嘴，將光點打到后窯口或70米左右中心點。如下圖：3、從后往前每五米測量一下

9、紅外光電在窯內(nèi)上下左右位置，直到窯口1米火磚處，即可判定噴煤管中心線和回轉(zhuǎn)窯中心線是否重合。如下圖：4、若有偏差，可根據(jù)相似三角形計算出數(shù)值，然后調(diào)整火嘴位置，直到重合。 例如出現(xiàn)以下偏差： 砌新磚后測量1米處上下直徑是4.36米，但到紅外線的高度是2.28米，說明火嘴中心線髙了0.1米。假設(shè)火嘴從支點a到頭部長度為8米。計算：a=0.1×77/69=0.11 米，說明火嘴前支點應(yīng)下落0.11米才能讓噴煤管中心線和回轉(zhuǎn)窯中心線重合。如下圖：噴煤管的中心線確定后，就要確定噴煤管在開窯點火前的初始位置。根據(jù)多年的生產(chǎn)實踐，通過點火油槍孔照射紅外線法最為精確有效，且能做到量化調(diào)整。方法是：

10、將噴煤管端部推到與窯口平齊，通過點火油槍孔向窯內(nèi)照射紅外線，光電落到窯內(nèi)57米處，偏向物料方向第七塊磚，這就是最佳的初始位置。如下圖：正常生產(chǎn)，當窯況穩(wěn)定后，視窯皮情況逐漸上抬火嘴，一般在原始位置上可將尾部下調(diào)3-4cm，噴煤管頭部就可以上抬9-12cm左右，若用紅外線照射，光點將落在窯尾斜坡上，左右位置基本不調(diào)整。 調(diào)整時應(yīng)遵循“近厚遠薄高短低長的方針” 。生產(chǎn)中的調(diào)整如果燒成帶（6米-15米）窯筒體溫度較高，原因就是火焰太過集中，調(diào)整上應(yīng)將火焰拉長。具體辦法就是：若總風量不大，可關(guān)小三次風，逐漸減小鳳翅角度，適當降低噴煤管高度。同時為保證窯溫，在充分燃燒情況下可適當增加前煤用量。調(diào)整前后如下圖：日產(chǎn)5000噸水泥熟料回轉(zhuǎn)窯，窯皮長度一般在25米左右，如果主窯皮較短，在熟料煅燒正常的情況下，可加大二次風用量，增加前煤用量來加長高溫火焰長度，延長窯皮至合適位置。如果熟料出現(xiàn)黃心，說明噴煤管位置偏低，應(yīng)抬高火嘴端部，并配合加大二次風用量。調(diào)整結(jié)果前后如下圖：下圖在調(diào)整前，16米左右要筒體溫度過高，