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年底投產運行的2500t/d生產線，原使用國內某公司燃燒器，使用一年后，燃燒器本體磨損嚴重，無任何修復價值，實際使用效果也不佳，火力不集中，主要表現在使用端頭壽命短、窯內長厚窯皮、熱耗大及熟料質量差等方面。鑒于以上原因，業主想重新選擇性能優越的燃燒器來滿足自己對產量、質量更高的要求以及對使用無煙煤的需求，通過多方考察和調研，最終選擇了中材裝備集團新一代Sinoflame型大推力燃燒器。

對熟料燒成系統而言，燃燒器的選擇十分重要，而如何把設備的性能發揮到極致并根據生產中的工況變化對燃燒器作必要的、合理的調整也是必需的。下面就針對2011年2月21日生產中對Sinoflame型燃燒器的調整做一回顧，以便讓大家對此類燃燒器有進一步的了解。

2 Sinoflame型燃燒器基本結構及參數

（1）Sinoflame型煤粉燃燒器為四風道結構型式（頭部結構見圖1）；風道順序為：（由外至內）冷卻風、軸流風、煤風、旋流風。

（2）操作原理：通過以上各個主風道的合理匹配設計，可以實現噴煤管頭部較大的負壓卷吸區，可有效卷吸高溫的二次風，確保窯頭煤粉的穩定著火燃燒。

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

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

（5）燃燒器各風道壓力參數控制如下：

軸流風風道風壓：50～70kPa旋流風風道風壓：17～25kPa冷卻風風道風壓：0.5～1kPa冷卻點火油管風道：保持閥門開度在10%～20%之間。

3 現有生產線煤粉、熟料控制（表1、2、3）

4 燃燒器調節過程

4.1 出現問題

2011年2月21日發現如下情況：

（1）通過窯頭向窯內觀看火焰，火焰有點散亂、發飄，窯內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，有時會出現局部高溫點現象，最高的時候曾達400℃（見圖2）。

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

表1入窯煤粉（煙煤）的工業分析

表2入窯煤粉(煙煤:無煙煤=1:1)的工業分析

表3熟料目標率值及強度

（3）燃燒器端頭外風孔眼周圍結焦嚴重，崗位工每個班需清理多次。

（4）軸流風壓力 40kPa、旋流風壓力8kPa、冷卻風壓力2kPa。

4.2 原因分析

燃燒器使用了很低的風壓，主要是顧慮不小心損傷窯襯（窯內燒成帶、過渡帶的耐火磚已臨近更換周期），在這樣的操作參數下，難免會出現火焰拉長、活力不集中、窯溫及二次風溫低，導致長窯皮、窯內飛砂大及游離鈣合格率低的現象，由于燃燒器使用風壓低，對燃燒器頭部的結焦也會有促進作用；同時由于窯溫偏低，掛上的窯皮不牢固，又趕上當時石灰石品位低，導致入窯飽和比很低，個別部位窯皮抗物料波動能力差，致使局部高溫點出現。之所以出現以上問題，是因為燃燒器沒有在正常的工作參數下運行，沒有發揮出大推力燃燒器的高風速、大速差和高卷吸率的特色，當時的性能發揮和原低風速燃燒器差不多。

4.3 參數調整

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

4.4 效果

（1）窯皮情況：到調整后的第2個班，窯內窯皮開始發生變化，窯口圈垮掉，同時20m以后的原來的窯皮也大量脫落，整個燒成帶的溫度上升約30℃左右，17m處的高溫點在360～370℃之間波動，比較穩定，以上這些變化都是由于調整后火焰形狀收攏，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）因二次風溫不準，從三次風溫上看，三次風溫從750℃提高到890℃，由此來看二次風溫還是有顯著提高的。

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

4.5 關于17～19m處筒體溫度偏高

燒成帶末端約17m左右，溫度持續穩定在350～360℃之間，一般來講這個溫度屬于正常溫度，主要考慮對使用末期窯襯的保護，將軸流風調整到60kPa，調整目的為適當延長火焰，穩定17～19m處的窯皮。

（1）調整后兩個班下來，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，主窯皮有所延伸。

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

（3）調整后游離鈣煅燒方面沒有任何影響，對于飽和比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，窯內溫度正常。

5 結語

在使用中材裝備集團新一代Sinoflame型大推力燃燒器后，各生產的相關指標大幅度提升，窯臺時產量、熟料標準煤耗、熟料游離鈣合格率都大有好轉,窯的熱工制度相對比較穩定。具體情況如下：

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

（2）熟料標準煤耗從原117kg/t下降到112kg/t，入窯二次、三次風溫比較穩定，大大減少了不完全燃燒，窯系統生產工藝狀況非常好，減少了結圈、結皮次數。

（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，內外風調節方便，燒成帶溫度易于控制。

（4）熟料28d強度從原來的55MPa提升到57MPa。

TQ172.625.3

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趙 蓮