您好,襄阳中和机电技术有限公司网站欢迎您!

襄阳中和机电技术有限公司依靠科技进步,走中庸之道、和谐之路
咨询热线

13972265850

您的位置:首页 > 行业知识 > 内容

煤粉在窑内的燃烧过程

2020-08-12

当足够细的煤粉经燃烧器通过净风送入窑内以后达到燃点(450-650℃)与二次风相遇形成爆炸式燃烧形成循环扩散型火焰。煤粉燃烧首先是干燥预热(黑火头部分)阶段,需要0.03-0.05s,然后是挥发分燃烧(白火焰部分),需要0.01-0.03s,最后为固定碳燃烧阶段(残余的焦炭或者煤粉粗颗粒)需要0.2-0.4s。二次风温度、煤粉质量是影响燃烧速度的关键因素。下面介绍煤对熟料的影响。

一、煤对水泥熟料的影响

摘要:在水泥生产过程中,煤不仅作为燃料,而且成为水泥中的一种成分。并且煤质的好坏直接影响水泥熟料的产量、质量以及企业的综合经济效益。那么,掌握煤对窑影响方面的知识是绝对有必要的。

煤对窑内热工制度、熟料的产和质量影响较大的是:煤的发热量、灰分、挥发分、含水量、煤粉的细度以及碱、氯、硫的含量等。

1、煤的发热量(热值)的影响

煤的发热量的高低直接影响到窑内的热工制度,影响窑内温度的高低,进而影响到C3S的形成,影响熟料的质量。而影响热值的主要因素为灰分,灰分过高,热值低。

热值高的煤,在保证熟料质量和产量生产过程中,煤的使用量势必会减少,进而产生的灰分量的比例会减少,对熟料质量及回转窑的稳定运行影响就小。反之,煤使用量的增多,燃烧过程中产生的灰分的比例增加,势必会影响熟料的质量及回转窑的稳定运行(灰分对熟料质量及回转窑稳定运行的影响,将在煤的灰分中做进一步解释)

二、煤的挥发分的影响

所谓挥发分即将煤隔绝空气加热到900℃左右,煤中的有机质和一部分矿物质就会分解成气体或者液体逸出,再减去煤中的水分。当煤的挥发分Var<18%时,着火缓慢,形成黑火头过长,燃烧缓慢,降低火焰温度。当煤的挥发分Var>35%时,由于挥发分会很快的分解燃烧,造成黑火头过短,物料在高温带停留时间短,对熟料的质量不利。当煤的挥发分过高时,在进行烘干和粉磨时,会有一部分挥发分逸出,不但造成热量的浪费,且易发生自燃爆炸事故,所以水泥窑用煤的挥发分一般控制在18-35%。

三、煤的灰分的影响

(1) 灰分是煤在彻底燃烧后剩下的残渣。灰分的高低对煤的热值有着直接的影响。

(2) 灰分过高会导致煤的热值低,从而使烧成带的温度上不去,火焰发浑,飞沙料增多,窑况不稳,熟料产、质量下降;并且灰分高,产生灰分沉积及窑内液相量过早出现,引起窑内结圈、结蛋,严重影响窑内通风和大窑的安全稳定运行,进而引起篦冷机堆“雪人”,反过来有更严重地影响窑及预热器系统的稳定运行;再者,灰分过高,煤质差,造成相当部分的煤粉产生不完全燃烧。

(3) 未完全燃烧的煤粉进入C5旋风筒内及窑尾二次燃烧形成还原气氛和局部高温,造成下料管和上升烟道的结皮堵塞,导致系统阻力的增大,风机抽风量下降,整个系统通风不足,差生严重的不完全燃烧,从而形成恶性循环,煤中的有害成分在C3、C4筒富集,引起结皮、积料和塌料。

(4) 过高的灰分对熟料成分也有较大的影响。灰分高,煤的热值低,实物煤耗升高。煤灰沉落熟料中的比例大大增加,可以说成了组成熟料的一种重要物质,而煤灰的沉落量是波动很大的,因而不利于保证质量。由于煤灰分的掺入,一般使熟料的饱和系数降低,硅率降低,铝率提高,熟料f-CaO随煤的灰分含量增加而提高,熟料强度下降。

(5) 因此控制进场煤的灰分,对窑系统的稳定运行、熟料的质量及企业的综合经济效益都是十分重要的。

四、煤粉中的含水量的影响

要降低煤粉中的含水量势必会影响煤磨的台时产量,并且出磨废气温度会相对较高,容易造成煤磨系统发生爆炸或着火事故;同时出磨温度过高,会对后面的收尘(袋式收尘器)、尾排设备腐蚀较大。如果煤粉中含水量较高,不仅会影响煤粉的输送,而且所含的水分会严重影响煤粉的燃烧速度,从而改变火焰形状和窑内温度分布,降低熟料产、质量。

煤粉水分过大,易在煤粉仓内起拱、棚料造成转子秤下煤不畅。

五、煤粉中碱、氯、硫的含量的影响

(1) 我们都知道,碱、氯、硫在窑内分解、气化、挥发,随窑内气体流向窑尾系统逸散。但温度降到一定限度时,其中一部分挥发性组分呈凝聚、聚集、粘附于生料颗粒表面重返高温区循环,影响生产,有时形成R2SO4、RCl,沉降、结皮、堵塞。

(2) 硫是煤中的有害成分,它以多种形式存在于煤中,有机硫和无机硫都有,单质硫较少。无机硫通常以硫酸盐或硫的化合物的形式存在,在燃烧过程中生成SO2;有机物则直接进行燃烧,生成SO2,这些反应都是比较复杂的连锁反应。生成的SO2与水化合生成亚硫酸,一部分随气体排出,污染大气,另一部分则吸附在设备表面,腐蚀其金属部件如果吸附在生料上,泽合碱金属氮化物发生反应,生成碱金属的硫酸盐,在温度较低时,会凝聚在物料盒设备表面上,影响熟料质量和对操作不利,所以煤中硫含量不宜过高,一般不要超过4%。

(3) 生产的熟料要求其Na2O<1.3%.高含碱量对熟料的煅烧和质量有较大的影响。含碱量过高,破坏熟料矿物C3S、C2S、C3A的形成;影响液相粘度;造成水泥结块、快凝;使混凝土发生“碱-集料反应”,致使混凝土局部膨胀,引起构筑物变形,甚至开裂。

六、煤粉的细度的影响

一般要求预分解窑中煤粉细度控制为80μm筛余<5-10%。煤粉越细,其表面积越大,越容易着火,燃烧越迅速,煤粉的燃烧能力与挥发分成正比,固定碳的燃烧速率与细度的平方成反比。煤粉过粗,燃烧所需的时间长,形成的火焰长度过长,对燃烧不利,并且灰分大的煤,煤粉越粗,燃烬率越低,从而对熟料质量和窑的稳定运转影响也越大。

七、煤质的均匀性

由于进场的煤的批次品质不一样,在不能得到很好的预均化的情况下,在某一时段内输送进入窑、炉的煤粉的品质相差较大,会造成窑、炉内的热工制度的不稳定,对烧成系统造成一定的影响,并且对窑上中控操作人员的技术素质有很大的考验。

 

关键词:回转窑烧嘴 水泥窑燃烧器 分解炉用燃烧器 四通道燃烧器

推荐产品

  • 回转窑低氮燃烧器
  • 四通道煤粉燃烧器
  • 多风道燃烧器
  • 回转窑烧嘴
  • 喷煤管
  • 回转窑燃烧器