回转窑煤粉制备及燃烧系统的改造

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新型干法回转窑系统的节能提产改造

新型干法回转窑系统的节能提产改造我厂1500t/d新型干法回转窑系统是国内早期的“湿改干”项目，限于当时的工艺技术与装备水平，该系统于1993年建成投入生产后一直不顺，运转率低、产量始终维持在1200t/d左右运行，并出现了一系列的工艺设备问题，迟迟不能达产达标。

其后工厂组织对该系统进行了一系列的改造，经过多年的摸索和优化，日前该系统产量已能稳定在1700t/d以上运行，现就该系统的系列改造措施作简要介绍，供同行参考。

一、原系统主机配置及早期出现问题1.系统主要设备配置2.早期出现的主要工艺问题2.1 结长厚窑皮、结后圈严重。

结长厚窑皮、结后圈、结“大蛋”是该系统运行中出现的一大顽症，对窑的稳定运行影响极大，一般投料后4—5天，甚至2天后窑内就形成了长厚窑皮或后圈，导致产质量下降、窑尾漏料等，最终被迫停窑。

2.2 窑尾上升烟道结皮严重，严重影响了窑内通风。

2.3 一级筒出口温度高，通常达到370℃以上；气体粉尘浓度大，高达215g/Nm3。

2.4 篦冷机冷却效果差、运转率低、自身故障频繁，出篦冷机熟料温度高达150℃以上。

2.5 喂煤不稳定，波动幅度大且频繁，常出现断煤。

2.6 熟料产质量较差。

二、改造措施1.篦冷机的改造利用原有的水平推动式篦冷机框架及主梁，改为充气梁式篦冷机。

在高温区采用“固定式充气梁”装置最大的优点是大大降低了热端篦床的机械故障率，充分保证了篦冷机的运转率。

由于对窑下料口区域的篦床采用“固定式充气梁"装置，热熟料易于堆积，虽可调节冷却风量来对积料厚度加以控制，但为了防止堆“雪人”和大块熟料的堆积，在端墙安装了一组空气炮，按实际需要间断开炮，适时清理过多的积料，保证篦冷机安全稳定运行。

采用充气梁式冷却机，冷却风分布更为均匀，避免了“红河”现象，其热效率由原来的50—60%提高了到70%以上，三次风温提高了300℃左右。

2.分解炉的改造分解炉的改造与窑尾、冷却机等系统是密不可分的，因为原分解炉（如图1）的结构缺陷，物料在炉内停留时间过短，入窑分解率低，同时只靠窑尾废气不能把四级筒的来料完全带入炉内，一部分直接短路入窑，而为保证熟料质量，窑头必然加大燃煤量，这样又造成了窑尾温度过高、上升烟道结皮、窑内结后圈、窑内通风不良等不正常现象。

回转窑的改造

２改造方案
此项目的改造目标、范围和内容如下：
（１）改造目标。将窑生产能力从２１００ｔｄ提高到５５００ｔｄ。
（２）改造范围。采用原料预均化库及最新的配料系统改善生料质量均一性，以提高熟料质量；提高过程控制自动化水平，以提高劳动生产率；进行环保配套改造，以最大限度地保护环境。
２．４＃３窑的改造
１９９９年２月１日，在马来西亚因经济萧条而水泥需求低时，进行＃３窑的停窑改造，至２０００年５月结束。窑系统的改造由伯力鸠斯公司承担，具体改造内容如下
（１）保留原５．０ｍ４．６ｍ×８１ｍ回转窑。更换窑传动，采用２×５５０ｋＷ双传动；更换窑烧成带筒体和窑头及窑尾段筒体更换２号窑墩的轮带和托轮。在保持窑斜度不变，将窑转速提高到最高４．８ｒｍｉｎ。
系统改造后，原莱歇磨与新的混合原料喂料系统相连，烘干粉磨用热气体通过新的＃３窑排风机继续从＃３窑抽取。生料送入原间歇式均化库和储库（这些储库被保留，作为改造后的＃３窑喂料系统的一部分）。
生料库总储量为２００００ｔ，以保证窑连续、平稳操作。原生料库和新生料库中的生料卸出后送入７０ｍ３的窑喂料小仓，仓下装有１台冲板流量计及１套标定用的旁路系统。
１９９６年８月ＴＣＢ开始对＃３窑生产线进行改造，增加窑系统的上游和下游设施，将生产能力由２１００ｔｄ提高到５５００ｔｄ，从而将全厂熟料和水泥总生产能力分别提高到２５０万ｔ和３００万ｔ。由于金融危机，该改造工程被迫推迟，改造后的新线直到２０００年才调试。本文就＃３窑生产线的改造工作作一简要叙述。
该水泥终粉磨系统由１台ＨＲＰ－Ｗ－２．０辊压机和１台４．２ｍ×１２．５ｍ的ＵＭＳ管磨组成的混合粉磨系统。出辊压机的料饼被送入１台ＳＡＰＥＸＭ－Ｂ３－４００－４５０－Ｃ－Ｖ打散机打散，再送入只装细研磨介质的单仓ＵＭＳ管磨粉磨。出管磨物料通过ＳＡＰＥＸ－４５０Ｍ－２１０高效变速选粉机（转子速度可在７７ｒｍｉｎ～２３０ｒｍｉｎ之间调节）控制产品细度。如果ＵＭＳ管磨由于某种原因不能运转，辊压机能够以８４ｔｈ的产量生产比表面积为３２０ｍ２ｋｇ的普通硅酸盐水泥，此时电耗约为２８．９ｋＷｈｔ（辊压机＋管磨混合粉磨时的电耗为３．１ｋＷｈｔ），但水泥产品的需水量稍高。ＵＭＳ磨也可不带辊压机单独使用，此时当生产３２０ｍ２ｋｇ普通硅酸盐水泥时，其能力为９０ｔｈ，但应更换特殊级配的研磨介质。为满足上述需要，辊压机的两个辊子都装有带变频器的变速传动。

回转窑焙烧工艺流程

回转窑焙烧工艺流程回转窑焙烧工艺流程是一种常用于生产水泥和其他矿石材料的工艺。

下面为您详细介绍回转窑焙烧工艺流程。

回转窑焙烧工艺是通过旋转的锥形窑筒将原材料进行高温煅烧的过程。

主要包括下述几个阶段：1.预热区：原料进入回转窑的上部，在该区域受到火焰和热空气的预热。

温度约为600℃-800℃，这有助于降低能耗和提高焙烧效率。

2.煅烧区：原料在该区域的温度逐渐上升，达到煅烧温度。

这是回转窑的主要区域，温度一般在1200℃-1450℃之间。

煅烧的目的是将原料中的水分和化学结合物转化为水泥熟料中的主要组分，例如三氧化二铝、硅酸盐及其他矿物质。

3.冷却区：焙烧后的熟料进入回转窑的下部，通过外部冷却空气的循环进行快速冷却。

这有助于提高产品的质量和稳定性，避免因过热导致后续处理过程中的问题。

4.煤粉喷烧阶段：在鼓风机的作用下，将煤粉喷入回转窑中，与预热和煅烧区域中的气流混合燃烧。

煤粉的燃烧提供热量，使窑筒内温度保持在所需的范围内，确保焙烧过程的顺利进行。

5.尾部净化：对于煤粉燃烧产生的烟气，通过尾部净化装置进行处理，以减少对环境的污染，同时回收部分热量用于供能。

回转窑焙烧工艺流程中流程控制的关键是保持适当的温度和气氛。

同时，还需要定期进行维护和检修，以确保设备的正常运行和生产效率。

回转窑焙烧工艺流程是一个将原料高温煅烧以制备水泥的重要过程。

通过预热、煅烧、冷却和煤粉喷烧等阶段，将原料转化为水泥熟料，并对煤粉燃烧产生的烟气进行净化处理。

这个工艺流程在水泥和矿石材料的生产中起着至关重要的作用。

回转窑煤粉燃烧器技术进展

回转窑煤粉燃烧器技术进展作者：孔学标单位：南京圣火水泥新技术工程有限公司0 引言70年代中其国际上发展起来的水泥回转窑多通道煤粉燃烧器，使窑的一次风用量由传统的20%～30%下降至12%～15%，同时窑的操作及熟料煅烧情况得到明显改善。

经过20多年的技术进步，目前窑的一次净风用量已降低到6%～8%，大大改进了窑的燃烧效率和热效率。

与此同时，水泥窑对燃煤品质要求不断降低，无烟煤、劣质煤及再生燃料（即工业和民用可燃垃圾）的利用技术渐成热点，从而促使燃烧器结构形式不断的改进。

自传统的单通道燃烧器向多通道（如三通道、四通道等）燃烧器发展以后，新一代的双通道燃烧器，由于调节性能、火焰成形能力及燃烧效率等方面的优良性能正作为一种新的技术发展方向。

多相流及反应计算机数值模型技术的发展使燃烧器开发专家不再依赖传统的冷态气体模拟试验，以KILN FLAME SYSTEMS公司为代表的酸碱水模拟试验方法可使回转窑燃烧的流畅设计更加精确，从而确保了高风险的窑头燃烧器的投运调试顺利达到预期效果。

1 对回转窑煤粉燃烧认识的深入从工艺过程角度看，用于对回转窑烧成带提供热量的燃烧器应满足下述要求：1)对燃烧品质具有较强的适应性，特别是在燃烧无烟煤或劣质煤时，能确保在较低空气过剩系数下完全燃烧，其CO和NOx排放量降至最低限度。

2)火焰形状应是细而不长，使整个烧成带具有强而均匀的热辐射。

这一方面有利于熟料结粒、熟料矿物晶相正常发育，防止烧成带扬尘；另一方面有利于形成致密稳定的烧成带窑皮，延长耐火砖使用寿命。

3)一次风用量尽可能少，但必须保证在不正常的窑况下火焰燃烧的稳定。

值得指出的是，在上述要求中强调了火焰形成应是“细而不长”以形成合理的燃烧带长度，而不再象以往那样强调化燃烧以适应强化煅烧要求，这是因为强化燃烧所形成的局部高温对烧成带窑皮不利，从而影响耐火砖使用寿命，另一方面局部高温将增加NOx的排放量。

一般情况，来自冷却机的二次风温可达900℃以上，窑头燃烧火焰温度高达1800℃左右，其燃烧一般已进入扩散控制区。

发布版)旋窑工艺煤粉制备系统防火防爆隐患整改技术指导书

西村镇粉尘防爆煤粉制备系统防火防爆专项整治安全技术指导书一、引言针对西村镇辖区内旋窑工艺企业目前安全生产技术状况，由于部分企业煤粉制备系统“先天性”安全设施设备设计缺陷，工艺系统布局不合理和安全管理的随意性，造成系统安全隐患较大；为预防和彻底杜绝辖区内工贸企业煤尘生产场所粉尘燃烧和爆炸事故，便于镇辖区内旋窑工艺类企业完善防火防爆安全生产设施，提高相关企业整体防灾抗灾能力，保护职工人身和企业财产安全，特提出专项整治安全技术指导书。

1.适用范围本指导书作为旋窑类企业煤粉或煤尘生产场所防火防爆安全技术的指导性文件，仅适用于镇辖区内具有自燃倾向性和爆炸危险性煤粉或煤尘生产场所煤粉制备系统的安全生产隐患的整改和安全生产基础管理，也可以用于相关企业煤粉制备系统工程设计改造和施工的技术指导建议。

指导书中如果有与国家规程、标准和规范相冲突的内容，必须服从于最新施行的国家标准和规定。

2.指导书参考引用的规程规范和标准《中华人民共和国安全生产法》国家安全生产监督管理总局令第59号《工贸企业有限空间作业安全管理与监督暂行规定》国家安全生产监督管理总局令第68号《严防企业粉尘爆炸五条规定》西村镇人民政府西政【2016】32号《西村镇工贸企业深化粉尘防爆专项整治实施方案》GB12476.1— 2013《可燃性粉尘环境用电气通用要求》GB50058—2014《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 GB13532—92《干粉灭火剂通用技术条件》GB15577—2007《粉尘防爆安全规程》GB3836.1—2010《爆炸性环境第一部分通用要求》GB／T15605—1995《粉尘爆炸泄压指南》GB／T29304—2012《爆炸危险场所防爆安全导则》GB50016—2014《建筑设计防火规范》GB17919—2008 《粉尘爆炸危险场所用收尘器防爆导则》GBZ1—2010《工业企业设计卫生标准》GBZ188—2014《职业健康监护技术规范》GB16543—2008《高炉喷吹烟煤系统防爆安全规程》GB50057—2010《建筑物防雷设计规范》3．指导书采用下列定义3．1 煤粉:细微的煤颗粒。

水泥回转窑用煤技术的进步及其燃烧器的发展(一)

所谓低质煤目前还没有一个准确的定义，主要
是因用途不同，衡量的标准各异。如无烟煤对回转窑来说是非常低劣的煤种，而对立窑来说便是优质燃料优质烟煤反而还不能用于立窑煅烧熟料。一１，般的概念是指灰分高、挥发分低、热值低、水分大和硫分高的煤种。现有两种观点：一种指应用基低１位发热值在１６ｌｇ３００ｃｌｇ以下的各种牌号２５０ｋ／（０ａｋ）ｋｋ／
关键词低质煤四风道煤粉燃烧器扩散控制化学控制
０引言
回转窑烧廉价的低质煤可以大幅度地降低水泥成本。
现在我国不少水泥厂都看准了这一既可增强企业竞
在工业窑炉中，水泥回转窑是最早应用煤粉为燃料来煅烧熟料的，而动力蒸汽锅炉￣２世纪２年］１００代才开始使用煤粉为燃料。可是对水泥窑煤粉燃烧
及火焰的研究却远不如对锅炉研究的那样充分和深
争能力又可提高经济效益的目标，积极酝酿和筹划，并且有少部分已应用成功，促进了水泥回转窑用煤的进步，为廉价低质煤的利用开辟了一条新路。１我国煤炭分布的特点我国的煤炭资源相当丰富，目前探明储量已超

水泥厂煤粉制备系统的改造

水泥厂煤粉制备系统的改造--------------------------------------------------------------------------------作者：-合肥水泥研究设计院郑青一、引言水泥厂的煤粉制备系统，无论是在湿法回转窑，还是在中空窑、预热器窑及预热分解窑生产线，基本上都是采用传统的兼有烘干能力的风扫钢球磨。

随着粉磨技术的发展，国内亦有少数生产线在煤粉制备系统中采用了立磨。

但由于钢球煤磨结构简单，操作可靠，对各种原煤的适应性强（水分≤12%），因此风扫钢球煤磨系统今后在水泥厂中仍将得到广泛采用。

但现有系统存在诸多问题,系统效率低，煤粉质量差，必须进行改造,否则很难适应要求。

二、传统风扫钢球煤磨系统存在的问题球煤磨风扫钢系统典型流程为图1：系统中粗粉分离器起分级作用，它的分级效率的高低直接影响到煤磨系统的产量，由于粗粉分离器是一种静态选粉机，其分级效率非常低，据某几个水泥厂标定的数据，一般只有50%左右，因此严重制约了煤磨的产量，导致煤磨产量低，电耗高。

粗粉分离器的细度调整是靠人工手动调节折流叶片的角度来实现的，这种调节方式灵敏性很差，往往煤粉细度(筛余)难以调小。

由于粗粉分离器的分级效率和分级精度非常低，煤粉的颗粒分布非常宽，80μm筛余中还含有200μm的粗颗粒，而这种难以磨细的粗颗粒主要是煤质较差的煤矸石等杂质，煤粉在燃烧过程中这部分不宜燃尽。

另外由于有过粗的颗粒还可能产生喷煤管堵塞现象。

这些都可能直接影响到窑的工况稳定和水泥熟料的质量。

特别是采用劣质煤作燃料的窑，由于煤粉燃尽率低，燃烧时间长，不完全燃烧严重，因此煤粉细度需比正常细度（8～10%）还要低才能保证煤粉充分燃烧和要求的温度.此时粗粉分离器就难以满足要求了。

双风机系统流程复杂，系统风量的调整很不方便，如操作不当，容易使袋收尘器正压工作，造成煤粉外溢污染环境。

由于细粉分离器收尘效率低，循环风机磨损较快。

金川回转窑低温焙烧煤粉燃烧技术的研究与应用

ｐｒｔｒｅａｕｅ
ｓｍｉｘｄｎａｃｎｎｒｃｓｏｈｉｃｕｎｒｔｒｉｓｐｅｅｔｄａｄｔｅｔｃｎｃｌｅ — ｉｉｇｃｌｉｉｇｐｏｅｓｆｒｔｅＪｎｈａｏａｙｋｌｗａｒｓｎｅ．ｎｈｅｈｉａｏｎ
金川回转窑半氧化焙烧硫化铜精矿工艺自投产以来一直使用重油作燃料，焙砂重油单耗平均控吨制在８１ｇ为了降低加工成本，～０ｋ，改善能源结构，
金川立项对回转窑半氧化焙烧系统进行以煤代油技术研发。针对半氧化焙烧低温燃烧的特点，过与通
（川集团公司冶炼厂，肃金昌７７０）金甘３１０
摘要：绍了金川【转窑低温半氧化焙烧丁艺采用油煤伴烧的技术实践，结了低温燃烧的技术特点及介旦ｌ总对燃烧器结构的创新和生产操作优化方面取得的经验。关键词：回转窑；烧；粉；烧焙煤燃
炉熔炼系统配套的火法生产丁序，３台矿热电炉为提供铜焙砂，用重油作燃料进行半氧化低温焙烧采
铜精矿。随着企业管理水平的不断提升，求企业要
向高效、低耗、低碳、保的方向发展，该系统存在环而
・
２０・
有色金属（炼部分）２１冶０１年２期

水泥回转窑工艺流程图

水泥回转窑工艺流程图
水泥回转窑工艺流程图主要包括原料处理、煤磨和预均化、煤粉储备、回转窑系统、水泥磨和包装等几个环节。

首先是原料处理环节。

原料主要有石灰石、粘土、矾土、铁矿石等。

首先将这些原材料经过采矿、破碎、粉碎等工艺处理，获得合适的粒度的原材料。

接下来是煤磨和预均化环节。

在该环节中，将适量的煤磨碾碎并烧制成煤粉，同时也要把原料混合均匀。

煤粉和预均化的原料混合后，得到新鲜煤粉和原料均匀混合的原料，这样更有利于水泥回转窑中的热交换。

然后是煤粉储备环节。

在这个环节中，将煤粉储存在煤粉仓中，以备水泥回转窑需要的时候使用。

接下来是回转窑系统环节。

在这个环节中，将前面制备好的原料和煤粉供给回转窑中，进行煅烧过程。

通过高温煅烧，原料中的矿物质发生物理和化学反应，产生了“熟料”，即水泥石。

最后是水泥磨和包装环节。

在这个环节中，将煅烧后的熟料通过水泥磨进行细磨，使其达到所需的细度。

然后将细磨后的水泥通过包装机进行包装，分装成规定的包装袋或散装。

通过以上几个环节的工艺流程，完成了整个水泥回转窑的生产过程。

需要注意的是，该工艺流程图是一个简化的示意图，实际的工艺流程中还包括很多细节，例如温度控制、废气处理、
能量回收等等，这些细节对于水泥回转窑的生产效率和环境保护都是非常重要的。

同时，该工艺流程图中使用的原料和燃料也可以根据不同的工厂和产品要求进行调整，以满足不同的生产需求。

回转窑在运转中回转窑内煤粉燃烧状况分解

回转窑在运转中回转窑内煤粉燃烧状况分解煤粉在回转窑内的燃烧过程比较复杂，煤粉在燃烧的同时，还要向窑尾运动，并且在燃烧过程中，要进行传热，这几方面又相互影响，现由河南省荥阳市矿山机械制造厂对该过程分析如下：在回转窑内煤粉以分散状态由喷煤嘴喷出至开始燃烧的这段距离称黑火头，在正常生产时高温带温度很高，因此煤粉很容易着火燃烧，当开窑点火时，窑内无热源，就必须距窑口3-5m处放置木柴、费油棉纱等易燃物点火燃烧，使其湿度达到煤粉的着火温度后再喷进煤粉才能进行燃烧。

煤粉受热后首先被干燥，将所含1%-2%的水分排出，一般需要0.03-0.05s。

但在煤粉粗湿的情况下，干燥预热的时间要相应延长，干燥预热时间的长短，决定火焰黑火头的长短，温度升高到150-500℃时，挥发分开始透出，在700-800℃时全部溢出（煤粉中水分和挥发分溢出后剩下的是固定碳粒子和灰分）。

当挥发分遇到空气时使其着火燃烧，生成气态的CO2和H2O，他们包围在剩下的固定碳粒子周围，因此固定碳粒子的燃烧，除了要有足够高的温度外，还必须待空气中国的氧通过扩散透过包围在固定碳粒子周围的气膜。

与固定碳粒子接触后才能进行固定碳的燃烧。

挥发分燃烧时间长短，与挥发分含量多少，气体流速大小、温度高低有关，挥发分低，气体流速快，温度高，燃烧时间就短，否则相反，挥发分高的煤，着火早，燃烧快，黑火头短，白火焰长，挥发分低的煤则相反。

煤粉在回转窑内燃烧形成火焰示意图1.煤喷管；2-一儿风入口固定碳粒的燃烧是很缓慢的，它的燃烧速度不但与温度高低有关，且与气体扩散速度（包括燃烧产物扩散离开碳粒子表面和氧气扩散到固定碳粒子表面）有很大关系。

所以加强气流扰动，以增加气体扩散速度，将大大加速固定碳粒子的燃烧，煤粉的颗粒大小及含碳量多少也都影响着碳粒的燃烧速度。

煤粉喷出有一定速度，因此一出喷嘴首先是预热干燥，不可能立即燃烧，随着距喷嘴距离的增加，挥发分逐步溢出并燃烧，他们的位置分布如图所示。

回转窑焚烧处理系统技术方案

回转窑焚烧处理系统技术方案回转窑焚烧处理系统技术方案随着工业化的不断加速，我国的固体废弃物也在快速增长，废弃物的处理和综合利用已成为各地政府和企业关注的热点领域。

回转窑焚烧处理系统是一种综合利用固体废弃物的方法，主要通过高温烧烤来达到废弃物减量和资源化利用的目的。

本文将从技术方案、工程设计、设备选择和运行管理等方面探讨回转窑焚烧处理系统的技术应用。

一、技术方案回转窑烧结系统主要包括四部分：前端处理系统、烘干系统、烧结系统和排放处理系统。

前端处理系统主要负责废弃物的采集、分选、粉碎和成块处理，确保废弃物在烘干和烧结过程中具有相同的物理和化学性质。

进入烘干系统后，废弃物会被送往回转窑中进行干燥处理，使其水分含量降至5%以下。

经过烘干处理后，废弃物被送入回转窑进行烧结处理，达到减量和资源化利用的目的。

在冷却和排放处理系统中，烧结后的物料被送至降温塔进行冷却，过滤和净化后再排放至空气中。

二、工程设计根据处理规模和工艺流程等因素，设计一个具有满足处理能力、稳定性和可靠性的回转窑烧结系统，并考虑系统的容错性和后续维护的便利性。

设计将考虑回转窑的形状、尺寸和旋转速度等因素，以确保高温下的均匀加热和物料的均匀流动。

同时还需要考虑炉体与设备的耐腐蚀性、耐高温性以及防火安全等因素。

三、设备选择在采购设备时，需要选择符合生产需求、质量可靠和成本合理的设备。

主要设备包括回转窑、燃烧器和废气处理设备等。

回转窑的选择需考虑废弃物的物理特性和加热方式，确保其旋转速度和加热温度具有稳定性。

燃烧器的选择需根据燃烧物料类型和热量需求，选择适合的燃烧器类型并确保其燃烧效率高、排放尽量低。

废气处理设备主要包括旋流器、喷淋塔等，需要根据废气的化学性质和排放要求选择合适的处理设备。

四、运行管理回转窑处理系统不仅需要合理的设计和设备配合，更需要有效的运行管理来确保正常生产和减少环境污染。

在生产和运营中需要对系统进行定期维护和检修，确保设备安全稳定，以及对废气和废水进行有效地处理和排放。

回转窑内燃料燃烧

煤粉在窑内的燃烧情况与喷煤管的结构尺寸和参数选择有很大关系。喷嘴的形状和出口尺寸主要影响煤粉和一次风的混合程度和喷出速度。（1）传统喷嘴 ①传统喷嘴的形状
如图所示为常用的几种传统喷嘴。
二、煤粉燃烧过程：
回转窑煤粉的燃烧设备为单管式烧嘴。
在回转窑的烧成带，物料进行的主要物理化学反应是 C2 S 吸收 f CaO 生成 C3 S ，这是微吸热反应。为了使生成
C3 S
的反应完全，必须使物料在1400～1450℃的高温下停留
一定的时间。
（关于燃料的燃烧过程已在《硅酸盐工业热工基础》中燃烧学部分讨论，要课程不再重复）
（2）火焰温度分布（火焰形状）
窑内火焰温度分布，通常是两头低、中间高Hale Waihona Puke 热端较低温度区就是窑内的冷却带。
煤粉从喷管喷出后，须经过干燥预热至700～800℃才着火燃烧，回转窑中所看到的黑火头就是煤粉从喷出后至着火燃烧前气流所移动的距离。黑火头长则使回转窑的传热面积减小，对产量、质量不利，黑火头过短则冷却带短，熟料离窑的温度提高，增加冷却机的负荷。
回转窑喂煤系统
1、燃料在回转窑内燃烧应满足的要求
为了使生成 C3 S
的反应完全，使生料烧成熟料并获得
较高的产量，燃料在转窑内的燃烧必须满足一定的要求：
燃料燃烧的火焰温度要达到1600～1800℃；（保持高温）火焰要有适当的长度；（保持物料高温时间）处于适当的位置。（适合 C3 S 的形成的反应）
2、回转窑对入窑煤粉和助燃空气的要求
（1）对入窑煤粉的质量要求
低热值：
g QDW 20600 kJ / kg
挥发份：
灰分：水分：
vg
Ag

回转窑无烟煤煤粉制备系统研究

１５
１４
１７
ｌ细９磨５
１２
１２
２２
２５
３０
试验表明，相同细度下无烟煤所用的粉磨时间普遍比烟煤长，就是说无烟煤的易磨性差于烟煤，也
特别是细磨性能更差。２２不同研磨体对粉磨效果的影响．
９％，０而小于００ｍ的细粉含量极低，８ｍ粒度组成非
常适台机立窑煅烧的要求。分小于５时棒磨的效水％率很高，在ｋＰ水泥厂，１台装机功率为５ｋ的ｌ５Ｗ中１５２５．ｍ× ．ｍ棒磨在调试时，８％负荷下产量可达０
１ｔ３／ｈ。
无烟煤较烟煤通常成矿地质年代更为久远．可
以认为无烟煤是一种比烟煤晶体化更完整的形态。因而质地变硬，易磨性变差用￣５０ｍ×５０ｍ试０ｒａ０ｒａ
验小磨，标准级配条件下，将烟煤和无烟煤粗磨到００ｒ筛筛余４％的细度；再换用适当级配的小８ｍａ０
无烟煤用于回转窑煅烧，对煤粉的要求与机立窑完全不同，必须寻求新的技术途径大量的实验室试验结果显示，如采用国内常规方法粉磨无烟煤必将大大增加粉磨电耗，且煤粉细度难以保证。同时发现，采用适当尺寸的小研磨体对大多数烟煤和无烟煤的细磨效果均很好建Ｄ福Ｔ水泥厂用不同研磨体对无烟煤的粉磨效果（表３证明了这一点。见）同时可见同的无烟煤效果也不一样表３中４种无烟煤不

回转窑内燃料的燃烧

回转窑喂煤系统
1、燃料在回转窑内燃烧应满足的要求
为了使生成 C3 S
的反应完全，使生料烧成熟料并获得
较高的产量，燃料在转窑内的燃烧必须满足一定的要求：
燃料燃烧的火焰温度要达到1600～1800℃；（保持高温）火焰要有适当的长度；（保持物料高温时间）处于适当的位置。（适合 C3 S 的形成的反应）
气体流速：主要指一次风
一次空气主要供挥发分燃烧，因此一次风量主要决定于煤粉中挥发的含量。挥发分多的煤粉，如一次风量少燃烧速度就减慢，会使火焰拉长。
回转窑的直径愈大，一次风速愈高，直么2.5～4.0米的回转窑，一次风速为50～70米/秒。一次风速增加，一方面能增加煤粉单位时间的有效射程，另一方面又使煤粉的燃烧速度加快，燃烧时间缩短，因此在实际操作中，一次风速增加后，火焰变长或变短，应视两者的影响程度而定。
L f =3.2 D f
烧成带长度：
燃烧带只是烧成带中温度最高的部分，烧成带长度可按下式计算：
Ls
Ls
=（0.60～0.65） L f
（3）燃烧带的表面积热力强度（也称表面积热负荷）和截面积热力强度（也称截面积热负荷）
表面积热力强度：燃烧带单位表面积上所发出的热量。
截面积热力强度：燃烧带单位截面积上所发出的热量。计算公式分别为：
直管型缩口型
拔哨型风翅型
缩口型
风翅型
拔哨型：在缩口外再加一节平头，能延长火焰，且使火焰平衡。
直管型
拔哨型
风翅型：为加速风煤的混合，在缩口型喷煤管内加装风翅，翅片与管壁中心线呈7～30°，角度大，火焰短，但流股发生旋转，会扫伤缩口型窑皮。
直管型
拔哨型

煤粉燃烧系统的节能改造

水泥熟料中煤耗占其生产成本的５％左右，因此，０
加大高温风的用量，减小低温风的用量，是降低煤
耗的一个重要途径。根据这一原则，在满足火焰稳定燃烧的基础上，尽量用较小一次风量，加大窑内二次风量的用风比例（次风温约２一０，操作灵活，强化了煅烧，产品质量稳定。燃
２１年第５００期
次风温约１５０℃ ），可有效解决这一问题。０改进措施：通过计算把原来的一次净风机（全
压２．ｋａ风量１１ｉ，０ｋ）换成一台高风９Ｐ，４２／ｎ９Ｗｍｍ压、低风量净风机（全压３２风量ｋａ，９．Ｐ４ｎ６ｍ／，功率５Ｗ），风量减少６ｎ这ｍｉ５ｋ６ｍ／，ｍｉ
为五通道煤粉燃烧器，本次改造采用同产某五通
由于只是两风道与煤混合，煤粉混燃效果较差，热
量发挥不集中，烧成带温度相对偏低，物料反应速
率下降，一定程度上影响熟料的煅烧；燃烧器头部断面经常出现结焦现象造成火焰分叉；内外风问由于受热变形，风出口截面间隙不均匀，造成偏火，
改进措施：窑头喂煤输送风机（全压７．ｋａ８Ｐ，４风量４ｎ４ｍ／，功率９Ｗ）改为变频控制，同时ｍｉ０ｋ把煤输送管路的内径由１５ｍｍ为１０ｍ８变５ｍ。（３）如何更好实现煤粉和空气的混合，加快

回转窑的工作原理

回转窑的工作原理
回转窑是一种常见的水泥生产设备，它通过旋转的方式将原料在高温下进行煅烧，以制备水泥熟料。

具体工作原理如下：
1. 原料进料：将混合物的原料（通常包括石灰石、粘土、铁矿石和煤等）通过喂料装置均匀地投入回转窑的上部。

2. 回转运动：回转窑通常是倾斜的，它以一个恒定的转速进行自传和靠墙运动。

这种旋转运动导致原料沿着回转窑的长度方向逐渐下降和前进。

3. 加热过程：在回转窑的下部，燃烧器将燃料（通常是煤粉或天然气）注入，形成高温的火焰。

火焰通过窑筒与原料进行传热，在此过程中将原料逐渐加热至约1450℃的高温。

4. 煅烧过程：高温下的原料开始发生化学反应，主要是钙酸钙熟料的形成。

原料中的石灰石（主要成分是氧化钙）与其他成分反应生成熟料矿物相，如氧化镁、氧化铝等。

5. 冷却过程：烧结完成的熟料朝着窑筒的出口方向运动，在运动过程中被外界空气冷却至较低温度。

部分冷却气体被逆流进入回转窑顶部进行余热回收，以提高能源利用效率。

6. 出料：熟料最终从回转窑的出口处排出，进一步处理后成为水泥制品。

回转窑的工作原理是基于物料在高温环境下的化学反应和热传
导机制，通过旋转的方式使原料充分接触并加热，以实现水泥生产过程中的煅烧和冷却等工序。

这种工作原理使得回转窑成为水泥工业中不可或缺的关键设备。

回转窑用煤粉燃烧器操作参数选用和优化

回转窑用煤粉燃烧器操作参数选用和优化————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：浅谈回转窑用煤粉燃烧器操作参数的合理选择和优化1.研究意义回转窑工作原理是利用回转着的窑筒体，不断旋转带动固体物料不断翻滚，以其暴露的新表面与掠过的气体进行传热和传质并产生化学反应｡由于回转窑内的物料是处于堆积态，窑内气-固、固-固之间的换热效率就相对较低，研究高温热处理条件下回转窑内发生的物质与能量的转化与传递，研究空气过剩系数、二次风温度、内外风量比等操作参数对窑内传热过程的影响，并对操作参数进行优化，从而求得烟气、物料、窑内外壁沿窑长方向的温度变化规律，借此了解煅烧窑内温度分布及炉窑热工特性，可为优化窑的操作参数提供理论依据。

并对煤粉燃烧器的操作参数进行优化，这对提高回转窑内换热效率、降低回转窑能耗具有重要的意义。

水泥熟料烧成反应是指硅酸二钙与氧化钙生成的液固相反应。

由于水泥熟料强度的主要组成来源是C3S，因此C2S+Ca O→C3S的烧成过程对整个煅烧过程具有至关重要的作用。

对C-S-A-F-MgO系统而言，该反应主要发生在熔融的液相中，液相出现的温度约为1550K（1277℃）。

烧结反应的机理可以这样描述：固相反应生成的C2S和之前未被反应的CaO在液相中溶解、扩散并在液相中发生反应、经液相的过饱和及反扩散,最后经过再结晶形成新相C3S。

从传热学的角度来说，窑内物料因入窑生料表观分解率为90～95％，分解吸热反应所需的热量很少，公斤熟料约200～100千焦，物料升温吸热量约为450～500千焦，而熟料矿物形成是以放热反应为主，设熟料中C2S占0.20%，C3S占0.60%，C3A占0.08%，C4AF占0.10%，反应过程放热量约为655千焦。

基于窑内熟料形成热基本是一个负值，所以可以认为窑内传热已不是主要矛盾，而熟料矿物生成的晶格形成和晶体生长所需维持的高温条件及在烧成带的停留时间成为矛盾的主要方面。

回转窑新型燃料结构的改变与使用

回转窑新型燃料结构的改变与使用在水泥行业、冶金行业、化工行业大型回转窑热力系统的燃烧方面，一般采用优质烟煤作为常用燃料，优质粉体烟煤在回转窑内喷燃时，能形成形状、热力强度可调节的火焰，从而达到物料热化学烧结的效果。

回转窑内的火焰形状与热力强度不仅与煤粉的细度、水份、挥发份、灰份、固定碳、热值等工业分析数值有关，还与燃料的C、H、O、N、S等化学元素分析数值有关，同时，燃烧用二次风风量与风温、一次风风量与风压、燃烧器端部的一次风风速与喷燃瞬间的燃烧动量等热工流体参数也直接影响着燃烧的效果。

研究燃料在回转窑内的燃烧效果主要研究燃料的易燃性、燃烬性、火焰形状稳定性、火力强度（热辐射与热传导的能量强度）与窑尾烟气的有害气体成份含量。

一、燃料工业分析、化学元素分析、热工流体参数对回转窑燃烧效果的影响。

1、燃料工业分析数值对回转窑燃烧效果的影响。

燃料细度越小、水分越低、挥发份越高，其易燃性与燃烬性越好；燃料灰份越低、固定碳与热值越高，其单位质量燃料的火力强度越高。

2、燃料化学元素分析数值对回转窑燃烧效果的影响。

燃料中C、H、O含量越高，其易燃性与燃烬性越好，同时其火力强度越高；燃料中N、S含量越高，其窑尾烟气中NxOy、SOx的有害气体成份含量越高。

3、燃料热工流体参数对回转窑燃烧效果的影响。

一次风风量随燃料挥发份增高而增高，对挥发份高的优质烟煤，由于其易燃性与燃烬性好，所以火焰短，火焰形状不能完全布满回转窑烧成带，导致温度前移，为调节火焰形状，只能通过增加一次风量与喷燃动量，使火焰拉长，布满烧成带；对挥发份很低的无烟煤，由于其易燃性与燃烬性很不好，火焰芯部黑火头很长，导致火焰很长，温度后移，使烧成带热力不集中，同时还使窑尾设备（如水泥厂预热器与分解炉）热工制度不稳定从而影响煅烧，所以只能减少一次风风量，但同时为改善无烟煤的易燃性与燃烬性，必须大幅度增大一次风压，使黑火头缩短。

一次风为冷风，会吸收燃烧时的热量，所以不论对烟煤还是无烟煤，应尽量少用，为保证喷燃动量，可通过提高一次风风速与风压、通过调节喷煤管的内外风风压与比例来改善燃料的易燃性与燃烬性。

回转窑内燃料的燃烧解读

回转窑喂煤系统
1、燃料在回转窑内燃烧应满足的要求
为了使生成 C3 S
的反应完全，使生料烧成熟料并获得
较高的产量，燃料在转窑内的燃烧必须满足一定的要求：
燃料燃烧的火焰温度要达到1600～1800℃；（保持高温）火焰要有适当的长度；（保持物料高温时间）处于适当的位置。（适合 C3 S 的形成的反应）
影响窑内火焰长度的因素：有很多。主要有：燃烧速度和窑内气体的流速。燃烧速度：
粉煤的细度、煤粉与空气混合情况、一、二次风的温度
等因素有关。
煤粉粉愈细，或在喷煤管内加装风翅，以加还煤与空气
的混合，或提高一、二次空气的温度，均能提高燃烧速度，而使火焰短。
风煤的混合速度和均匀程度也是影响燃烧速度的关键。
气体流速：主要指一次风
一次空气主要供挥发分燃烧，因此一次风量主要决定于煤粉中挥发的含量。挥发分多的煤粉，如一次风量少燃烧速度就减慢，会使火焰拉长。
回转窑的直径愈大，一次风速愈高，直么2.5～4.0米的回转窑，一次风速为50～70米/秒。一次风速增加，一方面能增加煤粉单位时间的有效射程，另一方面又使煤粉的燃烧速度加快，燃烧时间缩短，因此在实际操作中，一次风速增加后，火焰变长或变短，应视两者的影响程度而定。
影响黑火头长度的因素有：
煤粉的组成与细度、一次空气的温度和流速、二次风量与风温等。
煤粉愈细，煤粉中挥发分的含量越高，提高一次风温，增加一次空气的比例，都会使黑火头缩短。
在窑的操作中，应形成适合烧成需要的好火焰，即高温部分较长，黑火头较短，火焰平稳。
燃烧器
5、煤粉燃烧器（喷嘴）—喷煤管
3 =1.08N m / s
1.30V 1 d 1000 v