煤磨系統(tǒng)及回轉(zhuǎn)窯燃燒器的改造

       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),難以達到最佳工藝狀態(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?! ?/P>

     (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 最大送煤量20t/h,最大能力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。 

 

                                                                                  (來源:《水泥》2003年 第四期)    

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