立磨的工艺要求与热风炉设计

立磨的工艺要求与热风炉设计

•作者：吕复、许军、吕宜德单位:武汉奥杰科技发展有限责任公司,湖北.武汉430074 [2007-10-19]

关键字:立磨-热风炉

•摘要:立磨对热风炉的工艺要求, 以及热风炉的设计原则

引言:

矿渣微粉作为生产水泥重要的混合材之一. 目前已在全国以及世界各地逐步建立了矿渣微粉生产线. 作为钢铁厂高炉的矿渣. 由过去的粗放经营改为深加工. 提高产品的附加值. 各地钢厂早几年已实施这一工程. 对于引进的国外立磨, 承担这一主要任务. 而如何配置并设计热风炉系统, 达到烘干炉料的目的. 对于我国广大的工程技术人员, 应结合我国国情与燃料资源状况. 并充分了解引进国外立磨的机械特性与工艺要求.对热风炉的燃料而言我国煤炭资源较天然气与高炉煤气, 焦炉煤气与重油, 柴油等要丰富得多. 因此, 我国热风炉燃料应定位于燃煤为主. 但也存在少量企业燃烧高炉煤气的热风炉.

我公司是以工业炉研制, 设计, 技术服务一体化的专业公司. 为此专门开发了一种高效节能型扩散式喷煤燃烧炉 (热风炉) 新工艺生产线, 来配合矿渣微粉生产线.

1. 立磨对热风炉的工艺要求:

1.1 可靠性:

立磨对热风炉的温度出口风温可调性要求非常高. 它要求热风炉对立磨预热. 并随产量的变化而不断地调节温度, 直至稳定正常运行.

高效节能型扩散式喷煤燃烧炉. (热风炉)是一种可调比例非常高的高温型工业炉. 炉温可以从800℃～1500℃任意调节. 该新工艺生产线配置了对原煤的计量, 能对热风炉的煤耗彻底精算. 同要求原煤的计量与炉温形成圈流自控系统, 按设定生产工艺温度曲线, 组织生产. 即炉温过高. 原煤自动下降, 炉温过低, 原煤自动上升. 目的是始终保持热风炉对立磨的温度工艺要求, 而平稳可靠运行.

立磨对热风炉的承受的炉膛负压要求也很严格. 各国的立磨机械性能不同而对热风炉承受的负压也不尽相同. 而一般国外公司产的立磨对热风炉所能承受的负压几乎要求达到300pa以上. 这对于不论是燃气, 燃油, 还是燃煤的热风炉都是一个巨大的考验. 特别是为燃煤的热风炉. 由于负压过大, 悬浮在空气中的煤粉燃烧效果必定很差. 煤粉气流速度过快, 冲刷炉墙与大量的煤粉跑到热风管内燃烧. 必然会有大量不完全燃烧现象产生和炉膛结焦, 以至于热风管结焦.

为此, 扩散式喷煤燃烧炉(热风炉). 根据立磨自身特性和工艺要求, 设计成双机组工艺生产线与特殊的炉膛结构. 即前一部分为燃烧室, 后一部分为混合室. 在混合室我们设计了调节风门. 如立磨要求负压过大. 我们可打开调节风门, 使气流短路. 而不会造成燃烧炉形成过大的负压. 而不影响燃烧炉的煤粉燃烧. 如图1:

实践证明: 每当新建立磨调试期. 如一旦因中控操作不当, 立磨产生巨大的抽风力时. 热风炉产生很大负压时, 只要迅速打开这些调风门, 热风炉的负压很快减少. 以适应立磨生产与调节. 因此, 在新建立磨与热风炉联动调试时, 这种调试是一种渐进式的调试. 不能说通过一二次调节就完成了. 只有中控人员彻底熟悉了立磨与热风炉的特性后, 准确地找出各机台的平衡点, 通过一段时间的磨合期才能使立磨投入正常的运行

1.2 反应速度

热风炉应变反应速度要求特别快. 主要体现在如下几个方面:

第一.如图所示. 温度反应时间要快. 特别是在立磨与热风炉联动生产时, 从立磨预热来看. 有些厂家反映立磨预热时间长短不一. 有些厂家立磨预热长达2小时. 有的厂家立磨预热仅半小时. 到底多长时间为好. 除与当地气候, 水渣的含水量和各厂家的立磨特性不同之外. 有点很重要的是与使用热风炉有关. 目前从全国来讲, 在矿渣微粉生产线中, 只配置二种炉型. 即一种为煤粉炉 (由我公司生产制作), 一种为沸腾炉. 实践证明: 煤粉炉由于自动化工程度高, 实现无人置守. 明显比沸腾炉要好. 温度反应速度要快的多.

由中控发出指令给热风炉升温或降温, 至立磨入口温度变化不到5秒.由于沸腾炉有置后现象, 反映到立磨入口的温度, 需要较长的时间.

第二. 对立磨特性要求负压来看. 也要求热风炉随着立磨的要求而随时具备负压应变能力. 特别是在立磨与热风炉联动调试期来讲显得特别重要.

热风炉启动性要快. 高效节能型扩散式喷煤燃烧炉. 除去新建热风炉烘炉点火升温时段之外, 正常运行时点火升温只需要十几分钟. 对于我公司设计的工艺生产线之

第一. 中是由两条机组组成. 可根据立磨研磨的物料不同. 物料含水量不同而任意迅速启动任意一个机组. 而对于沸腾炉来说, 就困难得多, 启动时间也长得多.

1.3 热风炉自动化控制系统:

立磨要求热风炉的所有机电设备与热风炉的温度, 气氛, 压力, 煤的计量等等. 必须实现全部自动化控制. 即PLC自控系统. 热风炉自控柜只需要二根双绞线即可将热风炉所有参数通过计算机送入中控系统(DCS系统). 由中控完全掌握热风炉的运行工况. 实现热风炉车间无人置守与由中控巡视人员现代化工业操作制度.

1. 热风炉的环保性能:

2.1 N0x控制原理

整条生产线由两项国家专利组成. 即: <<双旋流煤粉燃烧器>>和<<高效节能型扩散式喷煤燃烧炉>>. 其中<<双旋流煤粉燃烧器>>是根据美国能源部的煤粉燃烧器的基本原

理. 结合我国国情和材质要求而发明的一种新型煤粉燃烧器. 因此, 该产品具有良好的空气动力流场. 确保一定的煤风比例. 使煤流, 空气流达到均匀混合. <<扩散式喷煤燃烧炉>>是根据煤粉燃烧学原理和应用非氮化物燃烧新技术. 空气分级燃烧技术, C02高温回流技术等. 实现在炉内还原区产生大量的可燃气体. 如:CO,CH4等. 后进入炉内的第二阶段氧化区. 在炉内氧化区突然配入大量的新鲜空气与可燃气体结合产生大量放热反应. 从而杜绝大量的N0x物产生. 因此该炉也是种非氮化物燃烧的环保型工业炉.

2.2 SO2 , SO3的控制

由于在原煤之中有在大量的硫铁矿. 硫的有机化合物与其化学成分组成的混合物. 作为用户首先把关, 进厂原煤必须选用低硫煤即S<1%以下, 方可进厂. 如条件限制必须使用当地高硫煤, 则应在系统之中考虑脱硫环保装置.

2.3 CO的控制措施: