火焰的形狀有寬、長、窄、短四種概念來確定,我廠pillard燃燒器在設計的時候,廠家根據我廠提供的煤粉質量分析報告設計最佳的火焰形狀是在(0、0)位置(各風管道的通風截面積在0、0位置時為通風量最大),這時候就能夠得到理想的火焰形狀,完整而有力。燃燒器的結構如圖:
該燃燒器調整火焰的形狀是通過調整各管道的通風截面積來實現的,在(0、0)位置時,軸向風和軸流風的通風截面積達到最大,根據調整風量來得到合理的出口風速。
火焰的寬度和長度是由軸流風的風量及風速來決定的,一般來說,軸流風的風速和風量的加大,(在軸向風不動的情況下)將得到寬而長的火焰,軸向風的風速和風量的加大(在軸流風不動的情況下),將得到窄而短的火焰,火焰形狀的確定是通過軸流風和軸向風的相互影響,相互制約而得到預期的火焰形狀,火焰形狀的穩定是通過中心風來實現的,中心風的風量不能過大,也不能過小,需要在合理的范圍內才能達到穩定火焰的目的。對于我廠的情況,中心風的壓力應該控制在60mbar~80mbar之間比較理想,軸流風在240mbar~260mbar,軸向風在230mbar~250mbar,各風道的通風截面積不小于90%的情況下,對各參數進行調整。對于以上所有的調整,要想得到火焰形狀的改變需要有穩定的一次風出口壓力來維持,通過穩定燃燒器的總壓力,改變各支管道的通風截面積來達到改變火焰形狀的目的。具體火焰形狀的變化如下圖:
在調整火焰形狀的時候,要杜絕走極端的現象,當火焰過粗的時候,此時也會很長,很軟。當火焰過細的時候,火焰又會太短,燒成帶要求火焰具有一定的長度、寬度、位置和溫度,并保證火焰的形狀完整、活潑、有力,這就需要我們長期的觀察和總結經驗。
下面通過煤質的變化對于火焰形狀的趨勢做一概括:
(1)當煤灰份變高時,煤粉的燃燒速度變慢,火焰變長,火焰的燃燒帶變長,如何調整火焰使其在最佳的狀態下煅燒,應該從以下幾點考慮:(1)提高二次風溫或利用更多的二次風,加強一次風和二次風與煤粉的混合程度 (2)降低煤粉的細度和水分(3)改變軸向風和軸流風的風量比例(4)增加一次風風量,減小煤粉在一、二次風中的濃度
(2)當煤的揮發份變高時,煤粉發火快,焦碳顆粒周圍的氧氣濃度降低,易形成距窯頭近,溫度偏低,高溫部分變長的火焰,此時應該從以下幾方面考慮調整火焰的形狀:(1)增加火焰周圍的氧氣濃度(2)增加軸向風的風量及風速(在原有火焰的狀態下)(3)增加一次風量
(3)當煤的水分增加時,煤的水分有內水和外水之分,外水的水分可以通過適當提高出磨氣體溫度降低水分的含量,而內水需要在110℃左右時,才能蒸發,對于煤磨想降低內水的含量是很困難的,內水高的煤粉通過燃燒器入窯,火焰將會變長,燃燒速度變慢,火焰溫度低,黑火頭變長,這時應該考慮適當加大二次風對火焰的助燃作用,增加二次風與一次風的風量混合;提高二次風溫;適當把燃燒器退出一些,利用二次風提高火焰的燃燒速度等手段以達到提高火焰溫度的目的。
下面從燃燒器的位置對窯況的影響做一簡要論述:
一般來說,在安裝時,燃燒器在處于水平位置時中心點與窯的截面中心點同處于一個點上,每次檢修結束前對燃燒器的位置多進行一次校正和核對,正常生產時,如何對燃燒器的位置的正確與否進行判斷,筆者根據自己的經驗淺談一下如何調整在煅燒時燃燒器的位置。
(1)從窯面上看,火焰的形狀應該是完整有力、活潑的,不能沖刷窯皮,也不能讓火焰頂住物料煅燒,正常情況下應該火焰的外焰與窯內帶起的物料相接觸,如果燃燒器的位置太偏上,火焰會沖刷到窯皮,筒體局部溫度偏高,降低窯襯的使用壽命,且燒成帶的窯皮會向后延伸,窯內的熱工制度紊亂,嚴重時,投料煅燒不久就會紅窯,此時應該適當地調整燃燒器,使其向物料方向靠近,使火焰的外焰與物料接觸,如果燃燒器的位置離料太近,火焰會頂住物料,沖擊在料子中,造成頂火逼燒,未完全燃燒的煤粉被翻滾的物料包裹在內,燒成帶還原氣氛嚴重,物料中的三價鐵還原成二價鐵,形成黃心料,降低熟料的質量,還原氣氛嚴重的窯內氣體被帶入預熱器系統,入預熱器的物料與還原氣體混合,降低物料出現液相的溫度,使預熱器系統結皮,甚至堵塞,影響窯的正常煅燒,此時應該適當地調整燃燒器離料子遠一些,使火焰順暢、有力。
(2)在中控筒掃上看,能夠更直觀、簡便。(示意圖)
窯頭 1#輪帶(4.3m) 2#輪帶(29.1m) 3#輪帶(58m) 窯尾
方向 方向
(1)在筒掃上看,燒成帶的窯皮長度應該在20m~25m之間,筒體溫度分布均勻,沒有高溫點,溫度在300℃~350℃,過渡帶筒體溫度在350℃左右,此時的火焰是完整、活潑、順暢的,燃燒器的位置比較合適,燒成的熟料也是理想狀態,如圖(1)。
(2)如果從筒掃上看,前面的溫度較高,而燒成帶后面部分溫度正常,說明燃燒器的位置離物料遠了,或者火焰可能分叉,變散,火力不集中;如果燒成帶后部分溫度較低,燒出來的熟料大小不一,結粒不均勻,說明燃燒器此時對于y軸處于低的位置,如圖(2)。如果燒成帶后溫度仍然偏高,特別是2#輪帶以后,筒體溫度較高,甚至在380℃以上,說明燃燒器此時對于y軸處于高的位置,如圖(3)。
(3)如果從筒掃上看,燒成帶的溫度較低,過渡帶的溫度也不高,說明燒成帶的窯皮較厚,燃燒器靠物料近,熟料經破碎或顆粒熟料經敲擊碎后內有黃心料,火焰不順暢,火焰往物料中“栽”,如圖(4)。
以上只是燃燒器位置幾種典型的不合理狀態,經調整后都能可以找到合適的位置,使之適應窯的煅燒,得到理想的火焰形狀和理想的窯皮,我廠經過長期的摸索,使之始終處于(1)的位置,燒成帶的耐火材料的使用壽命已達到了16個月,且厚度仍然還有140mm左右。
濃度(2)增加軸向風的風量及風速(在原有火焰的狀態下)(3)增加一次風量
(3)當煤的水分增加時,煤的水分有內水和外水之分,外水的水分可以通過適當提高出磨氣體溫度降低水分的含量,而內水需要在110℃左右時,才能蒸發,對于煤磨想降低內水的含量是很困難的,內水高的煤粉通過燃燒器入窯,火焰將會變長,燃燒速度變慢,火焰溫度低,黑火頭變長,這時應該考慮適當加大二次風對火焰的助燃作用,增加二次風與一次風的風量混合;提高二次風溫;適當把燃燒器退出一些,利用二次風提高火焰的燃燒速度等手段以達到提高火焰溫度的目的。
下面從燃燒器的位置對窯況的影響做一簡要論述:
一般來說,在安裝時,燃燒器在處于水平位置時中心點與窯的截面中心點同處于一個點上,每次檢修結束前對燃燒器的位置多進行一次校正和核對,正常生產時,如何對燃燒器的位置的正確與否進行判斷,筆者根據自己的經驗淺談一下如何調整在煅燒時燃燒器的位置。
(1)從窯面上看,火焰的形狀應該是完整有力、活潑的,不能沖刷窯皮,也不能讓火焰頂住物料煅燒,正常情況下應該火焰的外焰與窯內帶起的物料相接觸,如果燃燒器的位置太偏上,火焰會沖刷到窯皮,筒體局部溫度偏高,降低窯襯的使用壽命,且燒成帶的窯皮會向后延伸,窯內的熱工制度紊亂,嚴重時,投料煅燒不久就會紅窯,此時應該適當地調整燃燒器,使其向物料方向靠近,使火焰的外焰與物料接觸,如果燃燒器的位置離料太近,火焰會頂住物料,沖擊在料子中,造成頂火逼燒,未完全燃燒的煤粉被翻滾的物料包裹在內,燒成帶還原氣氛嚴重,物料中的三價鐵還原成二價鐵,形成黃心料,降低熟料的質量,還原氣氛嚴重的窯內氣體被帶入預熱器系統,入預熱器的物料與還原氣體混合,降低物料出現液相的溫度,使預熱器系統結皮,甚至堵塞,影響窯的正常煅燒,此時應該適當地調整燃燒器離料子遠一些,使火焰順暢、有力。
(2)在中控筒掃上看,能夠更直觀、簡便。(示意圖)
窯頭 1#輪帶(4.3m) 2#輪帶(29.1m) 3#輪帶(58m) 窯尾
方向 方向
(1)在筒掃上看,燒成帶的窯皮長度應該在20m~25m之間,筒體溫度分布均勻,沒有高溫點,溫度在300℃~350℃,過渡帶筒體溫度在350℃左右,此時的火焰是完整、活潑、順暢的,燃燒器的位置比較合適,燒成的熟料也是理想狀態,如圖(1)。
(2)如果從筒掃上看,前面的溫度較高,而燒成帶后面部分溫度正常,說明燃燒器的位置離物料遠了,或者火焰可能分叉,變散,火力不集中;如果燒成帶后部分溫度較低,燒出來的熟料大小不一,結粒不均勻,說明燃燒器此時對于y軸處于低的位置,如圖(2)。如果燒成帶后溫度仍然偏高,特別是2#輪帶以后,筒體溫度較高,甚至在380℃以上,說明燃燒器此時對于y軸處于高的位置,如圖(3)。
(3)如果從筒掃上看,燒成帶的溫度較低,過渡帶的溫度也不高,說明燒成帶的窯皮較厚,燃燒器靠物料近,熟料經破碎或顆粒熟料經敲擊碎后內有黃心料,火焰不順暢,火焰往物料中“栽”,如圖(4)。
以上只是燃燒器位置幾種典型的不合理狀態,經調整后都能可以找到合適的位置,使之適應窯的煅燒,得到理想的火焰形狀和理想的窯皮,我廠經過長期的摸索,使之始終處于(1)的位置,燒成帶的耐火材料的使用壽命已達到了16個月,且厚度仍然還有140mm左右。