摘要:摘自《水泥》我廠Φ4.5m×lOOm日產(chǎn)960t的濕法短窯一直使用單風道燃燒器和煤磨廢氣直接入窯的燃燒系統(tǒng)，熟料熱耗高、產(chǎn)量低。2002年6月份，對煤磨系統(tǒng)及燃燒器進行了改造，節(jié)能和經(jīng)濟效益顯著。
我廠Φ4.5m×lOOm日產(chǎn)960t的濕法短窯一直使用單風道燃燒器和煤磨廢氣直接入窯的燃燒系統(tǒng)，熟料熱耗高、產(chǎn)量低。2002年6月份，對煤磨系統(tǒng)及燃燒器進行了改造，節(jié)能和經(jīng)濟效益顯著。
1 存在的問題
改造前煤磨及窯頭系統(tǒng)工藝流程見圖1。
生產(chǎn)中存在的問題：
1)煤磨廢氣和窯一次風共用1臺風機，造成2個系統(tǒng)互相干擾。如一次風增大時，磨內(nèi)風速快，煤粉細度粗，臺時產(chǎn)量高；反之，磨內(nèi)風速慢，產(chǎn)品細度細，臺時產(chǎn)量低。若打開冷風門增加風量，對煤磨的烘干能力和臺時產(chǎn)量影響更大，互相干擾使煤磨和窯系統(tǒng)操作不穩(wěn)，難以達到比較佳工藝狀態(tài)，限制了煤磨臺時產(chǎn)量的提高，煤粉細度也在10%～15%(80μm篩余)范圍內(nèi)波動。
2)單風道燃燒器廢氣用量大、黑火頭長、燃燒不完全，熟料熱耗高。據(jù)熱工測定，窯正常生產(chǎn)用煤灰分25%、揮發(fā)分＞25%時，噴煤量在12t/h，此時一次風占燃燒空氣總量的30%。當煤灰達到30%以上時，一次風比例必須達到35%，否則就會出現(xiàn)風煤混合不均，燃燒狀況不佳的現(xiàn)象。過多的使用煤磨廢氣，致使入窯二次風比例降低，熟料熱耗升高。單風道燃燒器黑火頭長度一般控制在500mm左右，但該窯黑火頭長度在1.5m，煤粉燃燒速度慢、燃盡率低，未燃盡的部分煤粉粗顆粒沉落在熟料中，另一部分則被廢氣帶走在窯后部燃燒，使窯尾溫度達到300℃。
2 改造措施
根據(jù)系統(tǒng)存在的問題，決定將煤磨和窯2個系統(tǒng)分開，以解決工藝調(diào)整過程中的互相干擾問題。同時使用新型燃燒器取代現(xiàn)有單風道煤粉燃燒器。
1)煤磨安裝袋式除塵器。窯與煤磨系統(tǒng)分開，必須解決廢氣達標排放問題。為此投資60萬元，在煤磨細粉分離器后安裝1臺CGN—14型煤磨袋式除塵器，并重新配置了排風機。廢氣由細粉分離器出來進入袋式除塵器凈化處理后排入大氣，粉塵排放濃度50mg/m3。同時拆除細粉分離器到窯頭鼓風機的管路、設備。為了滿足煤磨提高產(chǎn)量后對細度的要求，降低了煤磨平均球徑 。 改造后工藝流程見圖2，系統(tǒng)主要設備見表1。
表1 煤磨系統(tǒng)主要設備
| 煤磨 | Φ2.6m×7.2m.產(chǎn)量17t/h |
| 袋式除塵器CGN-14 | 過濾面積940㎡ 處理風量45000-56000m3/h |
| 排風機9-26M12.50D右90 | -7.99～-9.72kPa 風量33541～5869S7m3/h |
2)使用新型雙風道燃燒器。選用KBN380新型雙風道煤粉燃燒器。該燃燒器除具有多風道燃燒器的優(yōu)點外，更主要的是消除了燃燒帶局部高溫現(xiàn)象，使火焰溫度分布更合理，有利于窯的長周期運轉(zhuǎn)。 KBN系列新型雙風道燃燒器有效地克服了多風道燃燒器的不足。具有以下優(yōu)點：
①取消了內(nèi)風風道，采用可調(diào)式旋流器，使外風道旋流強度可以根據(jù)窯煅燒工況隨意調(diào)整。
②由于明顯增加了環(huán)形射流厚度(是三風道燃燒器的2倍)。新型雙風道燃燒器可延緩煤粉和二次風混合速率，降低火焰峰值溫度，有效地延長燒成帶耐火磚壽命。
③取消了傳統(tǒng)多風道燃燒器的內(nèi)風和外風調(diào)節(jié)閥門，使系統(tǒng)變得簡單，并可節(jié)省一次風機電耗約30%。
④火焰形狀主要通過位于傳動箱上的手輪調(diào)節(jié)，由位于齒輪箱上的指示儀指示，火焰控制十分簡單、精確。燃燒器外形見圖3。 3)在煤粉螺旋喂料器下安裝1臺KP200-1型螺旋泵，羅茨風機通過螺旋泵將煤粉送至雙風道燃燒器做內(nèi)風，外風由高壓離心風機供風，見圖2。系統(tǒng)主要設備見表2。
表2 改造后系統(tǒng)主要設備及參數(shù)
| KBN380雙風道燃燒器 | 比較大送煤量20t/h,比較大能力380GJ/h |
| L72WD羅茨風機 | 流量80.6m3/min,全壓29.4kPa |
| Y2-10高壓風機 | 流量150m3/min,全壓25.6kPa |
3 效果
1)臺時產(chǎn)量提高，節(jié)煤效果明顯
入磨熱風溫度由380～400℃提高到450～500℃。煤磨可根據(jù)原煤水分、易磨性，自由調(diào)節(jié)風量而不受窯前的影響，臺時產(chǎn)量大幅度提高，粉磨電耗下降。
經(jīng)過3個月運行，雙風燃燒器燃燒穩(wěn)定，火焰長短可通過轉(zhuǎn)動手柄靈活調(diào)節(jié)，煤粉燃燒速度快、燃盡率高、黑火頭縮短至400～500mm，回轉(zhuǎn)窯操作穩(wěn)定，快轉(zhuǎn)率(≤60s/r)達到50%以上。節(jié)煤效果明顯，喂煤螺旋輸送機電動機頻率由30～35Hz下降至25～30Hz，實物煤耗由280kg/t降至260kg/t；下料量88%～90%提高到90%～97%，臺時產(chǎn)量由40t/h提高到43t/h。窯尾溫度由280～320℃下降至240～260℃。改造前后工藝技術(shù)指標對比見表3。
表3 改造前后工藝技術(shù)指標
| 時間 | 煤磨臺時產(chǎn)量/(t/h) | 煤磨細度(80μm) /% | 回轉(zhuǎn)窯臺時產(chǎn)量/(t/h) | 喂料量 /% | 熟料實物煤耗 /(kg/t) | 窯尾溫度 /℃ | 回轉(zhuǎn)窯快轉(zhuǎn)率 /% |
| 改造前 | 13 | 10～14 | 40 | 88～90 | 280 | 280～320 | 0 |
| 改造后 | 16 | 8～10 | 43 | 90～97 | 260 | 240～260 | 50 |
2)節(jié)能和經(jīng)濟效益顯著
整個技改投資約100萬元。技改后年節(jié)煤146萬元；煤磨臺時產(chǎn)量提高后，年節(jié)約電費20萬元，窯臺時產(chǎn)量提高產(chǎn)生效益67萬元，合計年產(chǎn)生效益233萬元。
