混煤煅燒及其對(duì)燒成系統(tǒng)的影響
北京太行前景水泥有限公司3 000t/d熟料生產(chǎn)線為天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的五級(jí)雙系列帶TSD分解爐的新型干法生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線窯系統(tǒng)于2003年1月20日點(diǎn)火，1月26日投料，至今已投產(chǎn)近兩年，2003年生產(chǎn)水泥熟料82.38萬(wàn)t，2004年共計(jì)生產(chǎn)水泥熟料近百萬(wàn)噸。
我公司燒成系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)考慮以無(wú)煙煤為燃料進(jìn)行煅燒，但因價(jià)格的原因，2003年燒成系統(tǒng)基本以煙煤為燃料，2004年以后基本以煙煤＋無(wú)煙煤的混煤為燃料。現(xiàn)將本生產(chǎn)線燒成系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)、運(yùn)行狀況及采用混煤煅燒的情況介紹如下。
1 燒成系統(tǒng)主機(jī)配置及設(shè)計(jì)特點(diǎn)
1.1 燒成系統(tǒng)主機(jī)配置
燒成系統(tǒng)為按100％煅燒無(wú)煙煤考慮設(shè)計(jì)的。窯尾預(yù)分解系統(tǒng)為帶旁置旋流預(yù)燃室的組合式分解爐（TSD爐）的五級(jí)雙系列系統(tǒng)，為目前國(guó)內(nèi)投產(chǎn)的最大規(guī)模的單系列系統(tǒng)，預(yù)熱器為高效低阻型旋風(fēng)預(yù)熱器，該型式的預(yù)熱器已在琉璃河2 500t/d、池州海螺5 000t/d等生產(chǎn)線上廣泛采用，并已取得良好效果；分解爐是在充分考慮了無(wú)煙煤難著火、難燃盡的“兩難”燃燒特性及國(guó)內(nèi)外各種型式分解爐特點(diǎn)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的；篦冷機(jī)為第三代帶充氣梁阻力篦板的高效冷卻機(jī)；另外系統(tǒng)還采用了大窯門(mén)罩、大推力煤粉燃燒器等技術(shù)，為煤粉提供了良好的燃燒條件。煤磨規(guī)格為?準(zhǔn)3.4m×6m+3m的風(fēng)掃球磨。燒成系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)指標(biāo)及配置見(jiàn)表1。燒成系統(tǒng)流程圖見(jiàn)圖1。
1.2 燒成系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
本生產(chǎn)線燒成系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)考慮以無(wú)煙煤為燃料，其主要特點(diǎn)是分解爐的型式根據(jù)無(wú)煙煤的燃燒特性，確定分解爐爐型為在雙噴騰主爐前加一離線的旋流預(yù)燃室的組合式分解爐，以提高初始燃燒氣氛中的O2含量，加強(qiáng)煤粉的燃燒效果?？紤]煤粉的點(diǎn)火要求，在預(yù)燃室頂部增加了一渦流燃燒室并用管道引入一股熱風(fēng)，管道上設(shè)置一電動(dòng)閥門(mén)以調(diào)節(jié)其用風(fēng)量。
分解爐的結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖2。它主要由旋流預(yù)燃室與一個(gè)雙噴騰主爐前后串聯(lián)成一爐組構(gòu)成，預(yù)燃室蝸殼部分采用三心270°大蝸殼形式。來(lái)自窯頭的熱的三次風(fēng)切向進(jìn)入旋流預(yù)燃室；煤粉采用特制的燃燒器噴入預(yù)燃室,并在純空氣的高溫環(huán)境中穩(wěn)定著火并快速燃燒；來(lái)自C4旋風(fēng)筒的預(yù)熱物料由溜管喂入預(yù)燃室三次風(fēng)入口；未燃盡的煤粉及物料從預(yù)燃室經(jīng)斜煙道進(jìn)入主爐中繼續(xù)邊燃燒邊分解，最后出爐進(jìn)入末級(jí)旋風(fēng)筒進(jìn)行氣固分離后將已預(yù)熱并接近全分解的物料喂入回轉(zhuǎn)窯中；回轉(zhuǎn)窯尾廢氣經(jīng)主爐縮口直接噴入雙噴騰主爐并與預(yù)燃室的熱氣混合產(chǎn)生“旋流＋噴騰”復(fù)合作用，使分解爐的效率進(jìn)一步提高。從冷模試驗(yàn)預(yù)燃室物料運(yùn)動(dòng)情況分析，物料自蝸殼吹入后基本貼壁旋轉(zhuǎn)，且壁面分布的均勻性較過(guò)去的單、雙切向進(jìn)風(fēng)時(shí)明顯改善，預(yù)燃室風(fēng)速>5.0 m/s時(shí)，物料基本見(jiàn)不到螺旋條帶的運(yùn)動(dòng)軌跡，整個(gè)壁面物料分布較均勻，透過(guò)強(qiáng)光來(lái)看，中部物料濃度很稀。該爐的特性為煤粉的穩(wěn)定燃燒提供了良好的條件。
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