您好，襄阳中和机电技术有限公司网站欢迎您！
您好，襄阳中和机电技术有限公司网站欢迎您！
13972265850
2020-08-05
如何充分发挥窑头燃烧器“节能降耗、优质高 产、低N0*排放、窑皮均匀、耐火砖使用寿命长、 窑况调整灵活”的综合效能？ 2014-2015年我公司 对国内十多家燃烧器生产厂家的喷煤管典型结构进 行了测绘，并与所在水泥厂的窑况逐一对比分析； 同时结合我公司16年燃烧器的设计调试经验，积极 与华中科技大学合作，运用计算机仿真技术，把不 同结构燃烧器的火焰仿真情况做了优劣对比；总结 出一套用10项参数全面数值化描绘燃烧器综合性 能的数据模型，用于窑头燃烧器的头部改造，国内 常规窑头燃烧器的性能特点一览无余。2015年我公 司以燃烧器调查表为基础，读懂窑况，读懂生料， 读懂用煤，坚持新旧燃烧器10项参数的对比设计, 取得了良好的效果。现分别予以总结汇报。
一、太原山水2500t/d生产线窑头燃烧器头部 改造情况。
1、太原山水基本情况
改造前窑筒体最后4米温度偏低（经常低于 150"C ）、窑尾漏料。熟料中常有2%左右生粉料。 烟室负压高达350-450pao烧成带窑皮偏厚，熟料 的立升重1180-1300g/L波动偏大。熟料中Mgo偏高, 常年在4%~5.5%。烟煤煤粉低位收到基在 5900-6100cal/g, Vf=30%~32%,内水月均在 4.5%左 右。
改造后：窑前亮度增加1 oo°c,预热器系统温 度下降10°C。结皮工艺事故减少，加上烟室斜坡顺 料改造，优质窑况的稳定时间在30天以上。
附燃烧器头部改造前后实物图（中后部分未加 改动）:
2、太原山水2500t/d窑头燃烧器性能对比设计
项目 | 基本参数 | 原燃烧器 | SR4设计值 | 投入生产后情况 |
轴流风 | 煤粉特性：挥发份V=31.9%, 低 位 热 值 Qdw：=5900~6305kcal/kg: 水分：W4.5%,细度 R0.08： | 20-014=3077 平 方毫米。当前运行 表压31 kPa,折算 一次风机风量41.2 | 16-^3=2122。 运行表压估计在 39-45kPa.折算罗茨风 机风量32.5-33.4立方 | 轴流风一次风机风量降低 8立方/分钟。 表压53kPa，黑火头 750px o窑前亮度提高。 |
$3.1%,灰份 A：11%~16%o 送煤风机：风量： 57.7m3/min ,风压： 39.2KPa,电机 55kWo 原一 次风机风量88.7m3/min,风 压29.4kPa,电机功率75kWo 因需要提高一次风压使用备 用的送煤罗茨风机：风量 68m3/min,风压 58.8kPa, 电机功率110kW。 12月份在用一次风率(含煤 风)：60X (88.7X48/50+57.7 X 39/S0) 9 (6.4 X 7.18 X 1000)=17%,偏高。 改后实际降低到： 14%。 | 立方/分钟。 | /分钟左右。 | ||
旋流风 | 内旋24X孔高10X 槽宽13=3120平方 毫米 角度30°运行压 力33kPa。需要罗 茨风机风量42.2立 方/分钟。 | 零 位 截 面 积^203-0197. 5 =1 729平方毫米。 折算罗茨风机风量26.5 立方/分钟左右。因为内 水偏大，旋流角32° (顶 圆) 火焰系数=2 | 旋流风一次风量降低14 立方/分钟 | |
中心风 | 中心风：16-①6=452。关到4kPa表压。需要 一次风量1.2立方/分钟。 | |||
送煤风 | 0>295-0>245=21195mm2 出 口风速 35.4 米/秒。偏高。 SR4送煤风速=25.2米/秒 | 0305-0235=29673 mm2 将煤粉浓度由目前的 2.7kg/立方，提高到 3.8kg/立方。 | ||
拢焰罩 | 无 500px | |||
旋流数 | 阻塞系数C=o. 545 旋流数Sl=l. 14 | 阻塞系数=0.35 实际旋流数0.87 | ||
火焰推力 | 原燃烧器火焰推力：10N/MW。估算SR4火焰 推力=9.2。正常。 | |||
3、改造前后窑皮情况对比
生产指标变化(月均值):
时间 | 日产量 | 标煤耗 | R3D | R28D | 烟室 温度 | 二次 风温 | 烟室负压 Pa | 立升重 g/L |
改造前 | 2900 | 104 | 29.5 | 55.1 | 1150 | 1000 | -350 | 1180-1300波动大 |
改造后 | 2982 | 102.5 | 29.8 | 55.4 | 1080 | 1030 | -200 | 1260-1280 稳定 |
标煤耗由104kg下降到102.5kg,月均日产量由 2900t/d提高到2982t/d；吨熟料氨水费用由2.5元下 降到1.7元；因结粒改善，制成混合材掺量提高 5.5%o吨熟料发电量下降36-31.5=4.5kWh。
效益分析：吨熟料节省实物煤2kg x 0.25+吨熟 料氨水节省0.8元-发电量下降4.5x 0.42 +吨熟 料混合材掺量提高5.5% x ( 140-40 )元/吨=4.91 元.连续使用2个月节省86.3万元。
二、肥城米山、邓州中联3200t/d生产线窑头燃烧 器改造情况。
1、基本情况
2014年肥城米山3200t/d生产线连续多月熟料 强度偏低，R3D 只有 28-30MPa, R28D 在 48~50MPa 之间。熟料结粒偏大，粒径在QOcm以上的熟料比 例达到20%。敲开大块熟料，白心生烧料和糠心料 多。当地原料碱高，熟料中碱当量在0.8%~1.3%, 生料易烧性好。虽然有意控制C5下料管温度在 865 °C以下，但当入窑生料成分波动大，燃烧器火焰 偏粗，强制调细后旋流强度降低，大块糠心料比例 偏高。
2、燃烧器头部改造结构参数对比设计情况
项目 | 基本参数 | 改进前 | 改进后 | 主要变化 | |
轴流风 | 煤粉特性:挥发份V：〜31%, 低位热值 Qdw：〜 6000kcal/kg ；水分：W 2.5%,细度 R0.08：W6%, 灰份A： 12〜14% 煤风机：风量：57.1m3/min, 风压：58.8KPa, 一次风机风 量 85.6m3/min ,风 压 58.8.0kPa , 电 机功率 132kW； 熟料立升重1300g/L左右。 生料易烧性好。 存在问题：原燃烧器黑火头 长度0.5米左右。烧成带窑 皮厚度30~1250px。窑皮严重 不均。窑电流偏高 850A-1020A. 改前一次风率（含煤风）: 16%偏高！改后降低到 13.2%。 | 24-013=3184 平方毫 米 运行表压33kPa需要一 次风机风量43立方/分 钟。 | 18-013=2388 平方毫 米。运行表压40kPa, 需要一次风机风 量：40.9立方/分。 | 一次风量降低2立方/分 钟。轴流风压提高 7kPa。对烧成带整体温 度提高贡献大。 | |
旋流风 | 外旋 48X8X6=2304 角度 11-41° 5mm3° 运行表压30kPa,端面 出口风速在220米/秒 左右. 需要一次风机风量31 立方/分钟。 | 外旋流风表压 10T5kp,外旋流风量 =9.8立方/分钟左右。 内旋截面积 20X7X10=1400 平方 毫米 角度30。内旋48kPa, 一次风量22.5立方/分 钟。 | 旋流风需要的一次风量 相当，但细火焰的旋流 强度提高了。 | ||
中心风 | 中心风：42-04=527。关到5kPa表压。风速60 米/秒。需要一次风量1.9立方/分钟。 | ||||
送煤风 | ® 260-0180 =27646mm2 送煤风速 26.2 米/ 秒 | ||||
拢焰罩 | 20mm | 20 | 不改动。 | ||
旋流数 | 原燃烧器旋流数=1.2 现燃烧器：外旋旋流数0.55,内旋角度30°时为 0.63 | ||||
火焰推力 | 9.6 | 8.5 | 未含送煤风推力。 | ||
时间 | 日产量 | 标煤耗 | R3D | R28D | 烟室温度 | 二次风温 |
改造前 | 3850 | 102.5 | 29.5 | 50 | 1130 | 1000 |
改造后 | 3920 | 102.5 | 31.9 | 55.4 | 1080 | 1030 |
效益分析：吨熟料发电量下降3.5x 0.56+吨熟 料混合材掺量提高8% x 100元/吨=6.04元 熟料质 量和强度标准偏差同比周围企业有明显的优势。2015年即使市场行情不好，全年产销熟料在108万 吨,全年设备运转率也高达83%。2015年产生效益: 652万元。邓州中联3200t/d燃烧器由PiUard类型燃烧器 改为我公司SR4系列燃烧器。改造后已经运行2个 月，经过公司3次协同停窑，一次改换低碱熟料品 种，吨熟料煤耗月均值下降140kg-138.5kg=1.5kgo 烧成带火焰温度提高，熟料结粒改善，获得用户的 初步肯定。
三、华新水泥（冷水江）公司、泰山中联5000t/d 生产线窑头燃烧器改造情况
1、基本情况。
改前窑系统设计熟料产量5000t/d,实际产量 5700t/d左右。烧成带窑皮偏长到28m,筒体温度多 处有局部高温点（烧成带筒体温度在350 -360^0 见图2.筒扫温度已标定准确）；f-Cao在0.65% ~1.95%范围波动，C‘S在52% - 58%波动较大，窑电流在456A,偏低；二次风温1020龙以下，偏低。 原燃烧器黑火头偏长，一般在0.6 ~ 1.0m。
原年平均熟料热耗：755kcal/kg；原年平均质量 情况：R3d： ~30MPa;R28d： ~ 58MPa。立升重：~170g/Lo
窑头风机参数
•外风风机:风量92m3/min,风压 49.0kPa,电机功率110kW （变频）;
•内风风机：风量67m3/min,风压 49.0kPa,电机功率90kW （变频）；
送煤风机：风量83.3m3/min,风压68.6kPa,电 机功率160kW;
混合煤煤质工业分析
低位热值0et.ar | 挥发分胤 | 灰分4d | 固定碳FCad | 含硫量5t.ad | Ro.08筛余 | 水份体 |
kcal/kg | % | % | % | % | % | % |
5600-5700 | 11-16 | ~25 | 〜58 | < 1 | <2 | <2 |
新旧燃烧器结构参数对比
序号 | 设计参数 | 原燃烧器 | 我公司燃烧器 |
1 | 轴流风 | 20-018mm,出口截面积5087mm2 »正常生产 现场表压44kPa。端面出口风速估算在 264m/s左右。估算需要一次风机风量 80. 6m3/mino罗茨风机生产使用频率43. 8Hz。 | 28-01410,出 口面积 4308mm2 （下同） 一般运行表压48kPa,端面出口风速估算在 278m/s,需要一次风机风量71. 9m3/min,罗茨风机 一般在39Hz运行。 |
2 | 旋流风 | 旋流器在零位时：0）264-^254,出口面积 4066mm2 o 实测旋流角度30° ,火焰扩散角19° , 运行压力39kPa,估算风速248m/s,需要罗 茨风机风量41. 8m3/mino | 1、 外旋：54X9X6=2916mm2 可调旋流角设计。角度14-42°，每5皿变 化4。.现用18°。生产在用lOkPa表压冷却燃烧 器头部，需要一次风机风量21. 4m3/min。 2、 内旋流器在零位时：＜2 186-0178mni,出口面积 2286mm2,旋流角度36° ,运行压力50kPa,估算 端面出口风速264m/s ,需要罗茨风机风量 19m3/mino |
3 | 中心风 | 40-①5. 4mm,出 口面积 915mm2 5kPa表压时，需要一次风机内风风量 3. 9m3/mino | 60-C5,出 口面积 1177mm2 表压4kPa,需要一次风机内风风量3. 9m3/mino |
4 | 送煤风 | 28. 6m/s | 25.4m/s |
5 | 拢焰罩 长度 | 15mm | lOnun |
6 | 一次风率 | 16. 2% | 15.6% |
7 | 旋流数 | 阻塞系数0. 398o旋流数在0.883左右。 | 内旋阻塞系数0. 472,旋流数为1. 29 外旋流阻塞系数0. 606, SW=O. 8 |
8 | 火焰推力 （未含送煤 风） | 9. 38N/MW,稍偏高 | 8. 4N/MW合理，如果加上送煤风推力在9. 2N/W |
投运六个月后的效果对比。
新燃烧器火焰刚劲有力，黑火头缩短了 500px 以上，二次风温同比提高了 30~50幻。顶料爛烧的
能力明显增强。窑皮分布情况见图。窑内窑皮厚度 在 15~875pxo
三、煤质参数
原灯业分析（大约） | 单位 | 烟煤 |
Qnet,ar | kcal/kg | 5700 |
而 | % | 32.47 |
4d | % | 12.43 |
FCad | % | 52.36 |
W,ad | % | 0.45 |
R | 0.08mm筛余 | 8.0 |
% | 2.12 |
四、 改造前产质量指标及质量情况
1、 回转窑规格：04.8 x 72m实际产量：5500t/do
2、 质量指标（月平均）：R3D： 31.5MPa, R28D=51~54MPa, f-CaO： 1.27%O 立升重：~1197g^。熟 料三率值（月平均）：KH- 0.928, SM- 2.82, IM-. 1.52
五、 泰山中联5000t/d生产线史密斯燃烧器改造前后结构对比分析
改造前 | 瞄后 | 瓠改变与窑况变化 | |
火焰根部直径 | 0353 | 0351 | 窑径火焰比分别为13.6和13.7 |
轴旋风总出风口 | 0353-0338=8136 平方毫 米。运行表压28kPa,风 速218米/秒。需要一次 风量106立方/分钟 | 0351-0338=7031 运行表压31kPa,风速223 米/秒。需要一次风量94立 方/分钟 | 轴流风最高压力由28kPa升高到 31kPa , 二次风温同比提高50°C. |
送颇 | 0308-0180=49034 | 0308-0245=27348 | 出口风速由15.3米渺提高到27.4米/ 秒. 烧成带前部煤粉浓度提高45%。是史密 斯提高烧成带跪的主酬点之一。 |
中心风 | 0166-089.需要一次风量 5立方/分钟。 | .9O-05=1766mni2 | 可控窑前黑火头长度,减缓结焦。中心 风回流能力增强。 |
增加内旋流器 | 内旋0211-0193, 30槽，槽宽 10mm 高度 9nun,左旋 32°。 运行表压15kPa,需要一次风 量34.2立方/分钟。 | 火焰系数1.66 ,火焰粗 内旋阻塞系数0.584，旋流数=1.38。旋 流®®iff。 | |
可调面枳比 | 1:2 | 1:2 | 在零位时截面积最小,后拉可以扩大截 面积，TS在15-40mm范围调节，内 管不能伸出。 |
旋流角度 | 60° | 60°内旋32° | 火焰细配高旋流，主酬点。 |
0.894, 5.43 | 54新增内旋流旋流数为 1.38 | 烧成带蜘as提高，窑况可调性增强。 | |
火焰推力 | 10.3 | 10.5 | 未含送煤风。第二根燃烧器的火焰推力 6.6 |
燃烧器改造后，二次风温提高50°C,熟料结粒 改善，熟料R3D平均提高l.OMPa,达到31.5MPa。 熟料高碱，配料方案没有变化，R28D没有明显提 升。
2015年来我公司对水泥厂窑头燃烧器头部改 造15根，相比改造前主要生产指标都有明显的提 升；部分燃烧器改造后，成为当地有名的节能窑、 长寿品牌窑。愿与水泥厂的朋友们一起为充分发 挥窑头燃烧器节能降耗利器的作用而共同努力！
下一条: 邦德法易磨性试验的若干问题辨析
