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烧成系统研讨班汇报材料
2012-10-16 | 阅:  转:  |  分享 
  
均衡稳定生产的重要性(1)“均衡稳定“对提高原料、燃料预均化效果提出了要求;(2)“均衡稳定“是实现生料配料和烘干粉磨最优控制的必需;
(3)“均衡稳定”是保持新型干法水泥回转窑系统最佳热工制度的关键;(4)“均衡稳定”是要求实现生产过程自动化的基础和目的;
(5)“均衡稳定”是提高收尘设备效率的需要.谢谢!4、分解炉用煤调节控制
预分解窑的发热能力来源于两个热源,即窑头和分解炉,对物料的预烧主要由分解炉完成,熟料的烧结主要由回转窑来决定。因此在操作中必
须做到以炉为基础,前后兼顾,炉窑协调,确保预分解窑系统的热工制度的合理与稳定。调节分解炉的喂煤量,控制分解炉出口温度在870~90
0度,确保炉内料气的温度范围,保证入窑生料的分解率。影响煤粉充分燃烧的因素有几个方面:一是炉内的气体温度;二
是炉内氧气量;三是煤粉细度。因此,一要提高燃烧的温度;二要保证炉内的风量;三要控制煤粉的细度。在燃烧完全的条件下,通过分解炉加减煤
的操作,控制分解炉出口气体温度。如果加煤过量,分解炉内燃烧不完全,煤粉就会带入C5燃烧,形成局部高温,使物料发粘,积在锥部,到一定
成度造成下料管堵塞。相反,如果加煤过少,分解用热不够,导致分解炉此刻气温下降,分解率低,导致窑热负荷增加,熟料质量下降。Par
tIII回转窑(一)回转窑的主要功能(三)回转窑基本数据对比表(四)回转窑操作探讨(二)湿法窑系统各反应带
内物料化学反应进程(一)回转窑的主要功能窑尾预分解系统基本完成了物料的干燥、预热及碳酸盐分解等功能,物料的
放热反应、烧成及冷却是在回转窑中完成,因此回转窑的主要功能有以下四个方面:1、燃料燃烧功能;2、热
交换功能;3、化学反应功能;4、物料输送功能;窑系统在不同温度场的各个反应带内
生料的物理、化学反应反应过程如下。但是由于温度及反应速率的不同,其中许多反应带在边缘地区有相当一部分是交叉的。1
、干燥带承担生料中水分的蒸发任务。反应温度100℃,实际上物料的温度在大约20-50℃进入窑系统,超过露点温度后,
大约在75-150℃水分蒸发,反应式:H2O→H2O↑,反应吸热约2675KJ/Kg.2、预热带承
担粘土质等原料中化学水的分解脱水任务。反应温度450℃,反应热很小。反应式:AL2O3˙2SiO2˙H2O→AL2O3+2SiO2
+H2O↑(1)湿法窑系统各反应带内物料化学反应进程3、碳酸盐分解带主要承担碳酸镁及碳酸钙的分解任
务。耗热量:碳酸镁为815KJ/Kg,碳酸钙为:1656KJ/Kg,由于生料中碳酸钙含量较多,故本带需热量是很大的。同时,在分
解带中还伴有CA、CF、C2F、C5A3等过渡矿物形成。反应温度及反应式如下:MgCO3→MgO+CO2↑
(600-700℃)CaCO3→CaO+CO2↑(650-900℃
)CaO+AL2O3→CaO˙AL2O3(800℃)CaO+Fe2O3→Ca
O˙Fe2O3(800℃)CaO+CaO˙Fe2O3→2CaO˙Fe2O3(80
0℃)3(CaO˙AL2O3)+2CaO→5CaO˙3AL2O3(900-950℃)4、放热反应带(或
称过渡带)主要承担固相反应任务,为放热反应.放热量:C2S形成放热602KJ/Kg?,C4AF形成放热38KJ/Kg?
,C3A形成放热109KJ/Kg?。本带上部为炽热火焰,下部物料反应放热,故物料升温很快.反应温度及反应式如下:2Ca
O+SiO2→2CaO˙SiO2(1000℃)3(2CaO˙Fe2O3)+5CaO˙3Al2O3+CaO→3(4CaO˙Al2
O3˙Fe2O3)(1200~1300℃)5CaO˙3Al2O3+4CaO→3(3CaO˙Al2O3)(1200~1300℃)
5、烧成带主要承担燃料中的主要矿物C3S的形成,f-CaO的吸收,完成燃料的最后烧成任务.在本带中的有128
0℃开始出现液相,直到1450℃C3S大量形成,f-CaO最后基本吸收,完成燃料的最后烧结过程,离开火焰高温区逐渐降温到1300℃
左右进入冷却带.在该带1350℃~1450℃时液相量可达20%~30%,Al2O3,Fe2O3及其他组分进入液相。C3S形成为放热
反应,放热量为447KJ/Kg?。反应温度及反应式如下:2CaO?SiO2+CaO→3CaO?SiO2(1280~
1450℃)6、冷却带主要任务有三项,一是使熟料中的C3A,C4AF极少量C5A3重新结晶;二是使部分液相形
成玻璃体;三是回收熟料中的热焓加热燃烧用空气。本带反应温度为1350℃~1200℃以下。由于新型篦冷机的出现,在预分解窑系统中,孰
料的主要冷却任务已移到冷却机内进行。湿法窑各带温度分布示意图(二)基本数据对比表1、熟料结圈及结蛋在回
转窑操作中,若风、煤调配不当,窑内通风不良时,就会造成煤粉不完全燃烧,煤粉跑到窑后去烧,煤灰不均匀地掺人生料,火焰过长,窑后温度过
高,液相提前出现,在窑内结蛋,当窑尾温度过高时,窑后物料出现不均匀的局部熔融,成为形成结蛋的核心,然后在窑内越滚越大形成大蛋。
另外,当给煤量较大时,在1150℃条件下,Fe2O3也会部分分解为Fe3O4,与SiO2作用而生成2FeO·SiO2,
形成渣相粘结。这就使得物料在流经焙烧带时,所产生的液相、渣相极易粘附在窑衬的表面,同时粘结物料而产生结圈现象。(三)回转窑操作探
讨2、熟料游离氧化钙控制当窑尾温度低或者有塌料、掉窑皮,喂料量的不当时,会引起熟料游离氧化钙含量增
高(f-CaO是熟料中没有参加反应而以游离状态存在的CaO)。当分解窑偶然出现较高熟料游离氧化钙含量时,正确的操作方法如下:
①一旦发现上述异常现象,立即减少喂料,减料多少根据窑内状况异常的程度而定。比如:塌料较大、时间较长或窑尾温度降低较多,此
时减料幅度要略大些,但不宜于一次减料过大,要保持一级预热器出口温度不能升得过快过高。②紧接着相应减少分解炉的喂煤,维
持一级预热器出口温度略高于正常时的50℃以内,同时通知化验室增加入窑分解率的测定,确保85%~90%。③略微减少窑尾
排风,以使一级出口的温度能较快恢复原有状态。但不可减得过多,否则会造成新的塌料,也影响二、三次风的入窑量,进而影响火焰。
④如果掉窑皮或塌料量不大,完全可以不减慢窑速,这批料虽以不合格的熟料出窑,但对生产总体损失是最小的。按照这种操作方式
,恢复正常运行的时间只需十分钟。如果是打慢窑,这批料不仅无法煅烧合格,而且如上所述至少耗时半个小时以上,影响熟料的产量,以及更多熟
料的质量。当然,如果脱落较多窑皮或窜料严重,不得不大幅度降低窑速,至1r/min以内,此时更重要的是投料量要大幅度降低,
为正常量的1/3左右。而且也应减料操作在前,打慢窑速的操作在后,避免有大量物料在窑内堆积。如此出来的熟料游离钙含量会合格,但付出的
代价却是半个小时以上的正常产量、更多的燃料消耗、长时间的工艺制度不正常,以及类似中空窑煅烧的各种弊病,经济上损失较大。
⑤尽快找出窑内温度不正常的原因,对症治疗,防止类似情况再次发生。比如:找出塌料的原因、窑尾温度降低的原因等。上
述操作方法还要因具体情况而异,总的原则是:不要纠缠一时一事的得失,要顾全系统稳定的大局。这个大局就是用最短时间恢复窑内火焰的正常、
系统温度分布的正常,各项工艺参数的正常,并继续保持它们。3、熟料立升重控制熟料的立升重即一立升熟料的质量,
其高低是判断熟料质量和窑内温度(主要是烧成带温度)的参数之一,通过物料结粒大小及均匀程度,可以推测烧成温度是否正常。当窑温正常时,
产量高,熟料颗粒大小均齐,外观紧密结实,表面较光滑而近似小圆球状,立升重较高;物料在烧成带温度过高或在烧成带停留时间太长,过烧料多
,熟料立升重过高,熟料质量反而不好。如窑内物料化学反应不完全,熟料颗粒小的多,而且其中还带有细粉,立升重就低,说明窑内温度低,新型
干法生产线的熟料立升重一般控制在1300g/L—1500g/L。窑内熟料颗粒是在液相作用下形成的,液相在晶体外形成毛
细管桥。液相毛细管桥起到两个作用:一是使颗粒结合在一起,另一个作用是作为中间介质,使CaO和C2S在熔融态内扩散生成C3S,颗粒
的强度取决于毛细管桥的强度,桥的强度即连接颗粒的力随液相表面张力和颗粒直径的降低而增加。毛细管桥的数量又与颗粒直径的平方根成反比。
要结好粒,必须有足够的液相,并要求颗粒在液相内分布均匀,形成较高的表面张力和适宜的结粒时间。PartIV篦冷机(一
)熟料冷却机的主要功能(二)第三代篦冷机的特点(三)冷却机的性能评价指标(四)集团内5000t/d生产线所用篦冷机比较(五
)篦冷机操作探讨篦冷机是水泥熟料生产线烧成系统配套的主要设备,不仅对热熟料进行冷却和输送,而且是水泥熟料煅烧系统
中热回收的重要工艺设备,也是直接影响回转窑运转率的关键设备。熟料冷却机由单筒、多筒到篦式,以及篦式冷却机由回转式和推动式的第一、二
、三、四技术的发展,无论是气固之间的逆流、同流、错流换热,都是围绕提高气固换热系数,增大气固接触面积,增加气固换热温差等提高气固换
热速率和效率方向发展的。1、作为一个工艺设备,它承担着对高温熟料的骤冷任务。2、作为热工设备,在对熟料骤冷的同时,承担着对入
窑二次风及入炉三次风的加热升温任务。3、作为热回收设备,它承担着对出窑熟料携出的大量热焓的回收任务。4、作为熟料输送设备,它承
担着对高温熟料的输送任务。(一)熟料冷却机的主要功能1、篦冷机入口端采用阻力篦板及充气梁结构篦床和窄宽度布置方式,增加篦板阻
力在篦板加料层总阻力中的比例,力求消除预分解窑熟料颗粒变细及分布不均等因素对气流均匀分布的影响。2、发挥脉冲高速气流对熟料料层的
骤冷作用,以少量冷却风量回收炽热熟料的热焓,提高二、三次风温。3、由于脉冲供风,使细粒熟料不被高速气流携带,同时由于细粒熟料扰动
,增加气料之间换热速度。4、高压空气通过空气梁特别是篦冷机热端前数排空气梁向篦板下部供风,增强对熟料均布、冷却和对篦板的冷却作用
,消灭“红河”,保护篦板。5、设有对一段篦床一、二室各行篦板风量、风压及脉冲供风的自控调节系统,或各块篦板的人工调节阀门,以便根
据需要调节。同时,一段篦速与篦下压力自动调节,保持料层设定厚度,其他段篦床与一段篦床同步调节。(二)第三代篦冷机的特点1
、热效率(ηc)2、冷却效率3、空气升温效率即鼓入各室的冷却空气与离开熟料层空气温度的升高值同该室
区熟料平均温度之比值大。空气升温效率通常以下式表示:式中——空气升温系数;——鼓入某区冷却空
气温度(即环境温度)(℃);——离开该区温度层空气温度(℃);——该区冷却机篦床上熟料平均温度
(℃);(三)冷却机的性能评价指标(四)集团内5000t/d生产线所用篦冷机比较1、回转窑篦冷机堆雪人的原因及
处理?(1)何谓篦冷机堆雪人所谓篦冷机堆雪人是一种形象的称呼,实际上就是篦冷机前壁回转窑筒体下方的熟料无法运
走,使其越积越高,严重时可堵到窑口致使窑内的熟料无法排出。(2)引起堆雪人的主要原因①熟料飞砂料多或液相量大
。对预分解窑,如果煅烧温度过高,就容易使熟料粉尘增多,即飞砂料多,这时,冷却效率较低,粉尘循环加剧,有可能造成篦冷机出现“红河”,
严重时造成“堆雪人”。②温度过高或含低熔点的碱成分增加,也会使液相量过多。过多的液相量与过多的熟料粉尘结合在一起,形
成了浮动料层,尽管篦板照常作往复运动,却不能把物料推走。随着窑内物料不断落下,篦冷机堆雪人就在所难免堆“雪人”现象的
发生,“飞砂料”是基础,煤粉发生二次燃烧是关键。(五)篦冷机操作探讨“飞砂”料会引起煤磨和余热发电管道的磨
损,影响发电和引起煤成分的变化大。3、红河现象篦冷机在生产时,在篦床上熟料层的细料侧,从进料至出料呈现一条高
温熟料红料带(俗称红河)。带下的篦板损坏量较多,此现象在新型干法窑上尤为明显,现将红河形成的原因归纳如下:冷风透过
熟料层的透气阻力影响因素较多,其计算公式较为复杂,为说明问题,简化如下:2、飞砂ΔP——阻力损失,Pa;V—
—气体透过篦床的速度,m/s;g——重力加速度,m/s2;λ——阻力系数,λ值与熟料结粒大小,料层内缝隙率以及熟料粘
度等有关;γ——气体容重,kg/m3。从公式来看,冷风透过料层的阻力与气流速度、气体容重、阻力系数有关
。当冷风透过高温熟料料层时,风料之间热交换因温差较大而作用强烈,此时高温熟料将较多的热量传给冷风,冷风受热后温度升高,体积随之增加
,其透过料层的气流速度也相应增加。气体透过料层的阻力随气流速度的平方增加,而气体的容重随温度增加而减小,结果是透气阻力随气流温度增
加而一次方增加。反之当气流透过温度较低的熟料层时,气流温差小,透过的气体温度低则阻力也低,空气易从低阻力区域的熟料层透过,气体透过
量愈多,熟料温度愈低。熟料随篦板推动而向前移动。从篦冷机的横断截面来看,愈是在冷端,高透气阻力的料层和低阻力的料层之间的温差也愈大
,冷风愈来愈集中在低阻力的熟料层透过,而高阻力的料层很少有气流透过,此部位熟料得不到冷却。PartV运行中存在的现象及问
题探讨(一)新型干法线运行中存在的现象(二)运行中存在的问题(三)新型干法水泥熟料烧成系统的均衡
稳定操作1、窑尾预分解系统①三次风与窑气不能合理的搭配,分解炉内温度场、流场不均,引起两列C5下料管温差较大;
②分解炉内煤粉燃烧不充分,有后燃烧现象,引起温度倒挂;③大风、大料以及大煤的变化,引起入窑分解率不稳定;
④风、煤、料不合理,分解炉喷悬作用未能发挥出来,导致料与煤离析,引起局部高温,引起分解炉锥部、窑尾结皮,以及塌料现象。
(一)新型干法线运行中存在的现象2、回转窑系统①煤粉燃烧不完全,大量煤灰不均掺入生料中,液相在窑后面提
前出现,而未燃尽的煤灰产生沉积及液相的提前出现结圈、结蛋现象,阻碍了窑内通风,使来料不均;②风、煤、料的波动,引起窑头
、窑尾负压不稳定;③一次风、二次风变化较大,影响了煤粉的燃烧和火焰的长短,引起过渡带温度较大的波动,使过渡带掉“窑皮”
频繁,主窑皮不稳,窑胴体温度较高;④熟料在煅烧中,由于各种因素影响,液相粘度和表面张力太低,导致物料不易烧结,熟料结粒
差,立升重偏低,f-CaO偏高,产生飞砂现象。3、篦冷机系统①篦冷机“堆雪人”现象严重,影响篦冷机冷却效率;
②篦冷机“红河”、掉大块等现象严重,引起篦板烧损,篦板寿命短;③熟料冷却效果差,二、三次风温低,引起窑头火焰长,
分解炉系统更不稳定;④飞砂大,引起余热发电和煤磨取风风管磨损严重,减少AQC锅炉蒸发量,以及降低了煤质。
1、系统内漏风和外漏风严重,法兰联接处烧损严重,引起高温风机长期负荷较高;2、三次风闸阀烧损坏,不能调节;
3、篦冷机漏风,用风量大,篦板烧损、磨损严重,寿命较短2-3个月;4、分解炉填充率较低,存在着死区。(二)运行中存
在的问题新型干法水泥熟料烧成系统的热工控制参数:(1)回转窑窑尾、分解炉和预热器出口气体成分O2含量多,表示供风
(或漏风)过剩;CO存在,则表示风量不足。(2)回转窑窑尾气体温度回转窑窑尾气体温度可以反映出窑内热
力分布,(3)分解炉或最下一级旋风筒出口气体的温度对于NSP系统,最下一级旋风筒出口气体的温度值表征着预热生料在
分解炉内的预分解状况。这个值的控制范围860~890℃。烧成带熟料温度燃烧过程中NOx生成量与燃料中含氮量多少、助燃空气
中含氮量多少有关,过剩空气系数和燃烧温度有关。在回转窑系统中测量NOx的含量,一方面是为了控制其排放浓度,以保护环境;另一
方面检测控制烧成带温度.指示出窑内、分解炉内或全窑窑系统燃料、燃烧情况、通风情况、漏风情况(三)新型干法水泥熟料烧成系统
的均衡稳定操作保证整个系统安全、高效、稳定、正常地运转,达到优质、高效、低消耗、低污染的效果必须与原料、燃料预均化技术、生料均化
技术、自动检测和自动控制技术、新型粉磨技术、先进管理技术等许多现代化的技术完美地结合起来。保证全窑系统的最佳且稳定的热工制度必须
“五稳保一稳”五稳生料化学成分稳定生料喂料稳定燃料成分(热值、煤的细度或油的雾化等指标)稳定燃料喂入量稳定设备(包括
通风设备)运转稳定一稳全窑系统热工制度稳定温度制度、压强制度、气氛制度烧成系统工艺设计思想及运行中
存在现象及问题海螺建材设计研究院2009年10月12日PartⅠ预分解系统悬浮预热器PartⅡ分解炉P
artIII回转窑PartIV篦冷机PartV运行中存在的现象及问题探讨介绍内容
新型干法水泥生产,就是以悬浮预热和分解炉为核心,把现代科学技术和工业生产的最新成就应用于水泥干法生产全过程,使水泥生产具有高效、优
质、节约资源、清洁生产、符合环境保护要求和大型化、自动化、科学管理特征的现代化水泥生产方法。烧成系统是水泥熟料生产线的核心装备,决
定了熟料生产的产量、质量和经济技术指标。主要由预分解窑旋风筒—换热管道—分解炉—回转窑—篦冷机。PartⅠ预分解系统悬浮预热器
(1)悬浮预热器的主要结构功能(2)旋风预热器的主要设计参数
(3)窑尾预热器系统操作探讨悬浮预热器的主要功能在于充分利用回转窑及分解炉内炽热气流中所具有的热焓(或热
佣)加热生料,使之进行预热及部分碳酸盐分解,然后进入分解炉或回转窑内继续分解,并完成熟料烧成任务。因此它必须具备使气固两相能充分分
散均布、迅速换热、高效分离等三个功能。(1)悬浮预热器的主要结构功能1、旋风筒的结构在旋
风预热器中,物料与气流之间的热交换主要在各级旋风筒之间的连接管道中进行;旋风筒的主要任务在于气固分离,经过上一
级预热单元加热后的生料,通过旋风筒分离后,才能进到下一级换热单元继续加热升温;撒料装置主要是防止下料管下行物
料进入换热管道时向下冲料,并促使下冲物料冲至管道后的分散;锁风翻板阀主要防止换热管道中的热气流经下料管上窜
至上级旋风筒下料口,引起物料再次飞扬,降低分离效率,又防止换热管道中的热气流未经同物料换热,而经由上级旋风筒底部窜入旋风筒内,造成
不必要的热损失,降低换热效率.2、旋风筒的功能与机理含尘气流在旋风筒内作旋转运动时,气流主要受离心力、器壁的摩
擦力的作用;粉尘主要受离心力、器壁的摩擦力和气流的阻力作用。此外,两者还同时受到一个由于含尘气流从旋风筒上部连续挤压而产生的向下推
动力作用,这个推力则是含尘气流旋转向下运动的原因。由此可见,含尘气流中的气流和粉尘的受力状况基本相同的。但是由于两者物理特性不同,
致使两者在受力状况基本相同的条件下,得到不同的运动效果,从而使得含尘气流最后得到分离。3、旋风筒内的气流和粉尘的受力情况
1、成都院(CDC)预热器系统参数成都院(CDC)预热器系统参数及主要位置风速如下表:(按2006年12月白马5#标定值
计算)成都院窑尾系统各部位风速表.doc(二)旋风预热器的主要设计参数2、南京院(NST-I)预热器系统南京院(N
ST-I)预热器系统参数及主要位置风速如下表:(按2008年5月宣城海螺1#标定值计算)南京院窑尾系统各部位风速表.doc
3、天津院(TDF)预热器系统天津院(TDF)预热器系统参数及主要位置风速如下表:
(按2009年2月池州海螺2#标定值计算)天津院窑尾系统各部位风速参数表.doc(三)窑尾预热器系统
操作探讨1、旋风筒风速合理的控制旋风筒的收尘效率及阻力与旋风筒内的风速密切相关,旋风筒截面风速一般控制在5—6
m/s,进风口风速在15-18m/s,出口风速控制在11-14m/s,若过高,引起系统阻力较大,过低不利于旋风筒收尘。2
、引起预热器系统堵塞原因分析(1)结皮造成的堵塞结皮是高温物料在上升烟道、下料管、旋风筒锥部内壁上粘的
一层层硬皮,严重时呈圈状缩口,阻碍物料正常流动,而锥部结皮在物料、气体冲刷下,垮下造成下料管堵塞。结皮堵塞有以下几种情况:
a、不完全燃烧造成预热器内局部温度过高产生结皮堵塞。如煤粉在窑、炉内燃烧不完全,进入上升烟道、旋风筒内二次燃烧,形
成熔融性结皮;预热器敏感部位呈还原气氛,促使有害成份富集结皮,产生低熔点煤灰,形成熔融性结皮。b、喂煤量波
动造成结皮堵塞。如喂煤量跟不上料量的变化,料小造成系统温度过高,产生熔融性结皮;料大使气料比失调,料短路堵塞预热器;煤波动至上限,
形成不完全燃烧现象。c、翻板阀动作不灵活或卡死造成结皮堵塞。如初投料时,因翻板阀动作不灵活或卡死,料小冲不开,
造成预热器堵塞;翻板阀动作不灵活,造成下一级旋风筒高温内窜入上一级下料管,形成熔融性结皮。d、系统操作不稳
定造成结皮堵塞。如片面强调入窑分解率,造成系统超温,形成熔融性结皮;风、煤、料调节不合理,造成气料比失调堵塞预热器和出现不完全燃烧
现象。(2)系统漏风造成堵塞a、内漏风:由于阀板烧漏、变形,使下一级旋风筒热气流经下料管漏入上一级旋风筒内,降低
了上一级旋风筒收集物料效率,收集下来物料不能顺利排出,并在预热器内循环,一旦物料收集过多,便一大股物料冲下,极易堵下料管;另外,此
高温气流进入下料管和上一级旋风筒锥部,还可形成熔融性结皮。b、外漏风:预热器系统从各级筒检修门、翻板阀轴、热
电偶、捅料孔及管道联接法兰等处漏入冷风在筒内和下料管等与热物料接触,出现冷热凝聚现象,产生结皮或大块,造成堵塞;系统外漏冷风,相对
降低旋风筒出口风速,导致物料在旋风筒内旋转速度减缓,使物料短路堆积导致堵塞。使气体和生料短路,形成内循环,降低预热器系统换热效率
,严重时造成内部塌料。PartⅡ窑尾预分解系统分解炉(一)分解炉的主要功能和设计依据(二)分解炉的主要设计参数
(三)分解炉操作探讨分解炉是预分解系统中的十分重要的设备,它承担预分解系统繁重的燃烧、换热和碳酸盐分解任务。这
些任务能否在高效状态下顺利完成,主要取决于生料与燃料能否在炉内很好的分散、混合和均布;燃料能否在炉内迅速的燃烧,并把燃烧热及时的传
递给物料,生料中的碳酸盐组分能否迅速地吸热、分解、逸出的二氧化碳能否及时的排出。以上要求能否达到,在很大程度上又取决于炉内气、固流
动方式,即炉内流场的合理组织。1、分解炉主要功能在分解炉内,生料及燃料分别依靠“涡旋效应”、“喷腾效应”、
“悬浮效应”和“流化态效应”分散于气流之中。由于物料之间在炉内流场中产生相对运动,从而达到高度分散、均匀混合和分布、迅速换热、延长
物料在炉内的滞留时间,达到提高燃烧效率、换热效率和入窑物料碳酸盐分解率的目的。(一)分解炉的主要功能和设计依据2、分解炉设计
依据分解炉具体尺寸设计主要取决于燃料所需的燃烬时间。在分解炉内主要存在碳酸钙分解和燃料燃烧两种反应。在连续稳定的
状态下,二者进行的吸热和放热的速率是平衡的。碳酸钙分解从600~700℃时开始,800℃时分解速度明显加快,900℃时分解反应迅速
。但就燃料燃烧反应而言,其在前期燃烧迅速,放热较快。随着气体中氧含量迅速降低,其后期的燃烧速度明显下降,较难燃烬。这就表明在分解炉
内,对于碳酸钙分解进程来说,其前期主要受控于碳酸钙分解速度,而后期主要受控于燃料燃烧速度。但在分解炉内,燃料的着火和初期燃烧均进行较快,物料在悬浮态下被迅速加热,体系快速升温,分解炉在绝大部分时间内都处于相对稳定平衡状态。因此,基本上可以认为分解炉内的分解过程主要受控于燃料燃烧速度。(二)分解炉的主要设计参数1、三大院分解炉主要工艺参数南京院分解炉南京院(NST-I)分解炉炉容:1470m3(本体容积+连接管道容积),气体停留时间:3.9s。天津院(TDF)分解炉炉容:848m3,气体停留时间:2.5s。成都院分解炉炉容:1385m3,气体停留时间:3.9s2、分解炉温度场分布DD炉温度场分布图1、分解炉气流特点与控制调节分解炉采用旋流(三次风)与喷腾流(窑)形成的复合流,兼具纯旋流与纯喷腾流的气特点,二者强度的合理配合强化了物料的分散,若三次风阀损坏和失效,不能正常调节,使窑、炉用风比例失调,造成煤粉不完全燃烧,未燃烧的煤到C5内燃烧,引起温度倒挂现象。(三)分解炉操作探讨分解炉内煤粉的燃烧反应速率要比CaCO3分解反应慢,分解炉内CaCO3的分解率主要取决于炉温,在850℃左右,生料在炉内若需停留3-5s,因此提高入窑分解率,必须合理控制好炉温。3、风、煤、料合理匹配分解炉内要保持风、煤、料的合理匹配,不能大风、大料的变化,否则,喷悬作用发挥不出来,引起燃料分布不均或物料混合不均,影响燃料燃烧、气料热交换及分解炉内温度场的均匀分布,炉容有效利用率不高,旋风筒两列温差(C5下料管)相差较大,压重时引起局部高温点,引起结皮堵塞,甚至引起塌料,使窑内热工制度不稳,窑内结大蛋。2、炉温控制
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