一、技術方案的確定 :
綜上所述理論依據,新型四通道燃燒器的技術方案應符合如下要求。
(1)所需一次風量低,且燃燒的火焰溫度高,峰值均衡;
(2)煤種適應性強,不同揮發分的燃煤均能穩定燃燒;
(3)軸向風、煤風、環流風及中心風均可調節,使其動量在一可調節的范圍內;
(4)燃燒器使用壽命應顯著延長,尤其是煤風人口和頭部噴嘴處;
(5)內外風出口截面調節靈活方便;
(6)內外風閥門調節靈活方便,調節特性好;
(7)燃燒器頭部有一高溫煙氣回形成的負壓區,可避免產生局部高溫,沿窯長的溫度曲線變化平衡,因而可有效抑制“燃燒NOx”和“高溫NOx”的產生,降幅達20%-30%,煙氣排放達國家環保標準。
結構特點
燃燒器系統由燃燒器本體、煤粉輸送管、移動推車、點火油槍系統組成;主體外風管、環流風管、煤風風管、中心風風管、支撐管、中心套管以及各部分進風管組成。其中燃燒器的頭部結構是該設備的關鍵部件。
(1)燃燒器最內層為中心風道,在它的頭部裝有火焰穩定器,只有少量的空氣通過。火焰穩定器由耐熱鋼板組成。圓板中心均勻的分布有小孔,允許中心風接觸圓板面上的火焰,此處風速為60m/s。
(2)煤粉風道位于中心風道的外層,煤風夾帶著煤粉氣流以最小的分散度將煤粉噴人,與一次風混合進行燃燒。在煤粉風道的外側火焰在較長的距離內形成旋流,其強度較為均衡,燃料揮發分揮發也較均衡,相應峰值溫度也較均衡。此處的風速為20-25m/s可調。
(3)環流風風道的頭部裝有20o 25o 30o等不同角度的旋流裝置,它使環流風
在出口處產生旋轉,同時向四周噴射,旋流器的旋轉方向與轉窯的轉方向一致。通過改變出口截面,改變出口風速,從而改變火焰形狀。環流通風道的頭部出口風速可控制在通過調節出口截面,改變徑向空氣流量,而改為火焰形狀。
(4)噴煤管的最外層為軸流風道,其頭部為帶槽形通道的出口,可以單獨噴射空氣,通過改變出口截面改變出口風速,從而改變火焰形狀。
(5)外部套管位于燃燒器的最外部,比其它頭部裝置長出50mm,目的是為了在產生碗狀效應時發生氣體膨脹。在噴煤管的外風管上設有防止噴煤管彎曲的筋板。
(6)各風道頭部錐體的角度是噴煤管設計的關鍵,在一次風一定的情況下,參數的大小直接影響燃燒器的動量范圍,與噴射速度有直接關系。
(7)煤風入風管為上下分半式結構,中分面能過螺栓和定位銷連接,在其內部設有分半式可更換耐磨套,在煤粉管入口處的磨損三角區內設有滲炭化鎢耐磨層,其硬度為HRC60-63,有較強的耐磨性。另外分半式內設有外耐磨套的被沖刷面亦設有滲炭化鎢耐磨層,這種設計的特點是在更換時非常方便,不需將噴煤管抽出,直接更換。在噴煤管的煤粉化鎢耐磨層,這種設計的特點是在更換時非常方便,不需將噴煤管抽出,直接更換。在噴煤管的煤粉入口處設有檢查孔,可隨時檢查其磨損情況。
(8)每個風管的相應位置設有絲杠調節裝置和相應的膨脹節。通過調節絲杠的伸縮,可調節相應的風管,其調節范圍為沿軸向±50mm。為了調整方便,特設置了調節手柄。
(9)油槍的頭部是一種霧化燃燒器,噴嘴本體連接到兩個平行的供油管,分別為進油和回油,通過調節回油管路上的回油節流裝置來控制噴嘴處的壓力,從而調節其霧化效果。
(10)工藝送煤風管與燃燒器之間可以用伸縮節裝置連接,兩端可伸縮管的球形聯接裝置可保證水平、垂直及軸向方向調整燃燒器位置,其調整角度為10o,距離為1500mm。
(11)特別設計了行走小車,蝸輪絲杠調節機構可使噴煤管出口端面中心沿圓方向350mm范圍內自由調節,使其達到最佳的效果。在噴煤管工作時,以熱態窯口為基點,噴煤管允許向前移動1050mm,此時,設在軌道上的限位開關動作,小車停止向前移動;再次起動時,小車僅允許向后移動,噴煤管亦允許退出窯口200mm。在該位置設置了第2個開關,開關動作后小車停止移動,再起動時,小車允許向前或向后移動。導軌的尾端設有檢修時噴煤管移出回轉窯極限們置的限位開關。
綜上所述,新型四通道燃燒器主要特點如下:
(1)一次風比例低,僅為5%-7%,節能降耗顯著,與傳統燃燒器相比節煤10%以上。
(2)噴頭部分采用耐高溫、抗高溫氧化的特殊耐熱鋼鑄件機加工制成,提高了頭部的抗高溫變形能力。
(3)易磨損部位,采用獨有的防磨技術處理,耐磨性能優異,且易于更換。
(4)火焰形狀規整適宜,活潑有力溫度高,窯內溫度分布合理。
(5)熱力集中穩定,卷吸二次風能力強,提高冷卻機熱效率。
(6)火焰調節靈活,簡單方便,可調范圍大,可達1:10。
(7)熱工制度合理,可提高臺時產量5%-10%,水泥熟料早期強度提高3-5MPa。
(8)低NOx排放量,降幅達20%-30%。
(9)使用壽命長,對煤質適應性強,可燒劣質煤、低揮發分煤、無煙煤和煙煤。
(10)適用范圍廣,可用于各種窯型的回轉窯。
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