新一代Sinoflame型大推力燃燒器的使用

鄭國江，朱鵬，李金莊

新一代Sinoflame型大推力燃燒器的使用

Use of the New Sinoflame High-thrust Burner

鄭國江1，朱鵬2，李金莊1

1 概述

常德中材牛力水泥有限公司2008年底投產(chǎn)運(yùn)行的2500t/d生產(chǎn)線，原使用國內(nèi)某公司燃燒器，使用一年后，燃燒器本體磨損嚴(yán)重，無任何修復(fù)價(jià)值，實(shí)際使用效果也不佳，火力不集中，主要表現(xiàn)在使用端頭壽命短、窯內(nèi)長厚窯皮、熱耗大及熟料質(zhì)量差等方面。鑒于以上原因，業(yè)主想重新選擇性能優(yōu)越的燃燒器來滿足自己對(duì)產(chǎn)量、質(zhì)量更高的要求以及對(duì)使用無煙煤的需求，通過多方考察和調(diào)研，最終選擇了中材裝備集團(tuán)新一代Sinoflame型大推力燃燒器。

對(duì)熟料燒成系統(tǒng)而言，燃燒器的選擇十分重要，而如何把設(shè)備的性能發(fā)揮到極致并根據(jù)生產(chǎn)中的工況變化對(duì)燃燒器作必要的、合理的調(diào)整也是必需的。下面就針對(duì)2011年2月21日生產(chǎn)中對(duì)Sinoflame型燃燒器的調(diào)整做一回顧，以便讓大家對(duì)此類燃燒器有進(jìn)一步的了解。

2 Sinoflame型燃燒器基本結(jié)構(gòu)及參數(shù)

（1）Sinoflame型煤粉燃燒器為四風(fēng)道結(jié)構(gòu)型式（頭部結(jié)構(gòu)見圖1）；風(fēng)道順序?yàn)椋海ㄓ赏庵羶?nèi)）冷卻風(fēng)、軸流風(fēng)、煤風(fēng)、旋流風(fēng)。

（2）操作原理：通過以上各個(gè)主風(fēng)道的合理匹配設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)噴煤管頭部較大的負(fù)壓卷吸區(qū)，可有效卷吸高溫的二次風(fēng)，確保窯頭煤粉的穩(wěn)定著火燃燒。

（3）冷卻風(fēng)道可有效防止燃燒器的頭部磨損及保持一定形狀的火焰，防止出現(xiàn)局部高溫及燒損窯皮。

（4）Sinoflame型燃燒器由于通道風(fēng)速較高，燃燒器的推力達(dá)1800m/s.%以上，可滿足各種燃料的充分燃盡，對(duì)提高劣質(zhì)煤的利用十分有利。

（5）燃燒器各風(fēng)道壓力參數(shù)控制如下：

軸流風(fēng)風(fēng)道風(fēng)壓：50～70kPa旋流風(fēng)風(fēng)道風(fēng)壓：17～25kPa冷卻風(fēng)風(fēng)道風(fēng)壓：0.5～1kPa冷卻點(diǎn)火油管風(fēng)道：保持閥門開度在10%～20%之間。

3 現(xiàn)有生產(chǎn)線煤粉、熟料控制（表1、2、3）

4 燃燒器調(diào)節(jié)過程

4.1 出現(xiàn)問題

2011年2月21日發(fā)現(xiàn)如下情況：

（1）通過窯頭向窯內(nèi)觀看火焰，火焰有點(diǎn)散亂、發(fā)飄，窯內(nèi)溫度較低而且飛砂較大；從筒體溫度上看窯皮延伸到24m左右，16～19m之間窯皮較薄不太牢固，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)局部高溫點(diǎn)現(xiàn)象，最高的時(shí)候曾達(dá)400℃（見圖2）。

（2）熟料煅燒情況也不好，飽和比高時(shí)游離鈣合格率低；二次風(fēng)溫很低，一般在930℃左右波動(dòng)（儀表不準(zhǔn)），三次風(fēng)溫在750℃左右（大窯頭罩設(shè)計(jì)）。

表1入窯煤粉（煙煤）的工業(yè)分析

表2入窯煤粉(煙煤:無煙煤=1:1)的工業(yè)分析

表3熟料目標(biāo)率值及強(qiáng)度

（3）燃燒器端頭外風(fēng)孔眼周圍結(jié)焦嚴(yán)重，崗位工每個(gè)班需清理多次。

（4）軸流風(fēng)壓力 40kPa、旋流風(fēng)壓力8kPa、冷卻風(fēng)壓力2kPa。

4.2 原因分析

燃燒器使用了很低的風(fēng)壓，主要是顧慮不小心損傷窯襯（窯內(nèi)燒成帶、過渡帶的耐火磚已臨近更換周期），在這樣的操作參數(shù)下，難免會(huì)出現(xiàn)火焰拉長、活力不集中、窯溫及二次風(fēng)溫低，導(dǎo)致長窯皮、窯內(nèi)飛砂大及游離鈣合格率低的現(xiàn)象，由于燃燒器使用風(fēng)壓低，對(duì)燃燒器頭部的結(jié)焦也會(huì)有促進(jìn)作用；同時(shí)由于窯溫偏低，掛上的窯皮不牢固，又趕上當(dāng)時(shí)石灰石品位低，導(dǎo)致入窯飽和比很低，個(gè)別部位窯皮抗物料波動(dòng)能力差，致使局部高溫點(diǎn)出現(xiàn)。之所以出現(xiàn)以上問題，是因?yàn)槿紵鳑]有在正常的工作參數(shù)下運(yùn)行，沒有發(fā)揮出大推力燃燒器的高風(fēng)速、大速差和高卷吸率的特色，當(dāng)時(shí)的性能發(fā)揮和原低風(fēng)速燃燒器差不多。

4.3 參數(shù)調(diào)整

調(diào)整思路非常明確，使燃燒器在正常的參數(shù)下煅燒，把火焰調(diào)到正常的長度范圍內(nèi)，真正發(fā)揮燃燒器的特性，而這時(shí)已使用了無煙煤，搭配比例逐漸過渡到1：1，同時(shí)考慮窯內(nèi)耐火磚已到使用末期，調(diào)節(jié)上初步把軸流風(fēng)壓力定為68kPa、旋流風(fēng)壓力14kPa、冷卻風(fēng)壓力0.8kPa。調(diào)整前17m處存在高溫點(diǎn)，筒體掃描儀顯示410℃（現(xiàn)場實(shí)際390℃）。

4.4 效果

（1）窯皮情況：到調(diào)整后的第2個(gè)班，窯內(nèi)窯皮開始發(fā)生變化，窯口圈垮掉，同時(shí)20m以后的原來的窯皮也大量脫落，整個(gè)燒成帶的溫度上升約30℃左右，17m處的高溫點(diǎn)在360～370℃之間波動(dòng)，比較穩(wěn)定，以上這些變化都是由于調(diào)整后火焰形狀收攏，火焰長度變短造成窯皮的熱震。圖3是筒體掃描儀溫度圖。

（2）因二次風(fēng)溫不準(zhǔn)，從三次風(fēng)溫上看，三次風(fēng)溫從750℃提高到890℃，由此來看二次風(fēng)溫還是有顯著提高的。

（3）到第三個(gè)班物料逐漸穩(wěn)定下來，熟料飽和比基本穩(wěn)定在0.89～0.9之間，一個(gè)班下來游離鈣基本全部合格，局部高溫點(diǎn)也有下降趨勢(shì)，最低時(shí)曾降到330℃左右，二、三次風(fēng)溫大幅度提升，三次風(fēng)溫提高到900℃左右。

4.5 關(guān)于17～19m處筒體溫度偏高

燒成帶末端約17m左右，溫度持續(xù)穩(wěn)定在350～360℃之間，一般來講這個(gè)溫度屬于正常溫度，主要考慮對(duì)使用末期窯襯的保護(hù)，將軸流風(fēng)調(diào)整到60kPa，調(diào)整目的為適當(dāng)延長火焰，穩(wěn)定17～19m處的窯皮。

（1）調(diào)整后兩個(gè)班下來，燒成帶筒體溫度降低約20℃左右，主窯皮末端17～19m的筒體溫度整體有下降趨勢(shì)，主窯皮有所延伸。

（2）根據(jù)窯尾煙室的負(fù)壓和三次風(fēng)管的負(fù)壓，參考煙室溫度和分解爐的燃燒狀況，把三次風(fēng)閘板下調(diào)50mm左右，同時(shí)燃燒器位置下調(diào)15mm左右，調(diào)整后一個(gè)班左右，16～19m溫度整體有下降趨勢(shì)，局部高溫點(diǎn)下降到320℃左右。圖4是調(diào)整后的筒體溫度圖。

（3）調(diào)整后游離鈣煅燒方面沒有任何影響，對(duì)于飽和比0.92左右的物料游離鈣合格率很高。從窯頭觀察近端窯皮厚度約300mm左右，窯皮比較平整，窯內(nèi)溫度正常。

5 結(jié)語

在使用中材裝備集團(tuán)新一代Sinoflame型大推力燃燒器后，各生產(chǎn)的相關(guān)指標(biāo)大幅度提升，窯臺(tái)時(shí)產(chǎn)量、熟料標(biāo)準(zhǔn)煤耗、熟料游離鈣合格率都大有好轉(zhuǎn),窯的熱工制度相對(duì)比較穩(wěn)定。具體情況如下：

（1）窯產(chǎn)量從原來的109t/h提升到122t/h，最高達(dá)到127t/h，致使窯臺(tái)產(chǎn)在原燃材料不變的情況下上升13t/h，而且還有潛力可挖。

（2）熟料標(biāo)準(zhǔn)煤耗從原117kg/t下降到112kg/t，入窯二次、三次風(fēng)溫比較穩(wěn)定，大大減少了不完全燃燒，窯系統(tǒng)生產(chǎn)工藝狀況非常好，減少了結(jié)圈、結(jié)皮次數(shù)。

（3）熟料游離鈣合格率從原來的65%提升到82%，燃燒器火焰比較集中，內(nèi)外風(fēng)調(diào)節(jié)方便，燒成帶溫度易于控制。

（4）熟料28d強(qiáng)度從原來的55MPa提升到57MPa。

TQ172.625.3

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1001-6171（2012）05-0078-02

通訊地址：1中材裝備集團(tuán)有限公司熱工分公司，天津 300400；2常德中材牛力水泥有限公司，湖南 常德 415700；

2012-02-07；

趙 蓮