現(xiàn)有兩條2500t/d新型干法水泥生產(chǎn)線,回轉(zhuǎn)窯規(guī)格為Ø4.0×60m,其窯頭煤粉燃燒器使用的都是F.L.S公司生產(chǎn)的DBC型Duoflex(多富樂)燃燒器。經(jīng)過多年的使用,對DBC型Duoflex煤粉燃燒器有了深入的了解,并積累了一些使用經(jīng)驗,現(xiàn)作一介紹。
1、DBC型Duoflex(多富樂)燃燒器結(jié)構(gòu)特點
(1)燃燒器內(nèi)裝有一個中心管,中心管內(nèi)有一個保護(hù)套管,用以保護(hù)油噴嘴;中心管向外,依次是煤粉管、徑向風(fēng)管、燃燒器外管,由里到外分別形成中心風(fēng)通道、煤風(fēng)通道、旋流風(fēng)通道和軸流風(fēng)通道,見圖1。

(2)旋流風(fēng)和軸流風(fēng)在其出口端的空間處預(yù)混合,之后由同一個較寬的通道噴出,避免采用兩個較窄的環(huán)形通道噴出,消除了因煤結(jié)焦而部分堵塞一次風(fēng)通道的可能。
(3)通過旋轉(zhuǎn)手動蝸輪控制煤風(fēng)管前后伸縮,從而改變一次風(fēng)錐形噴嘴面積,在維持軸、旋流風(fēng)比例不變的情況下,一次風(fēng)噴出速度可調(diào)范圍達(dá)50%~100%,通過優(yōu)化一次風(fēng)噴出速度和一次風(fēng)壓,可使燃燒推動力達(dá)1800%·m/s以上,為煤粉的快速燃燒創(chuàng)造了條件。
2、燃燒器工作狀況對預(yù)分解窯的影響
2.1燃燒器位置變化對熟料質(zhì)量及其襯料的影響
回轉(zhuǎn)窯是否長期安全運(yùn)轉(zhuǎn)和優(yōu)質(zhì)高產(chǎn),燃燒器的置放位置是非常重要的。如果燃燒器位置太偏下,易燒損窯皮和耐火襯料,并且導(dǎo)致急燒和不完全燃燒,產(chǎn)生黃心料和熟料fla0含量偏高。因為煤粉不完全燃燒產(chǎn)生的CO會導(dǎo)致窯內(nèi)形成還原氣氛,使熟料中三價鐵還原成二價鐵而產(chǎn)生黃心料;還原氣氛下生成的C4AF量減少,總液相量減少,不利flCa0吸收反應(yīng)的進(jìn)行,使熟料fCa0含量偏高;另外,燃燒器太靠近物料層,一部分燃料會卷入物料內(nèi),增加熱耗并導(dǎo)致結(jié)圈和熟料fCa0含量偏高;燃燒器太偏上,火焰燒得較遠(yuǎn),即燃燒器離物料層遠(yuǎn)而靠近上窯襯,火焰沖刷窯皮和窯襯,降低窯襯;且易結(jié)長、厚窯皮,窯尾煙室和五級下料管易結(jié)皮堵塞。

經(jīng)過多次調(diào)整,最后將燃燒器中心位置定在第四象限(50,-30)這一點上,經(jīng)實踐證明此點是最佳點,此時火焰順暢有力,既不沖刷窯皮,又能壓著料層煅燒,熱工制度穩(wěn)定,熟料質(zhì)量良好(見表1)。從簡體掃描儀上觀察,燒成帶的窯皮長度在20m左右,簡體溫度分布均勻,沒有最高點,溫度在260-300℃,過渡帶簡體溫度在320℃以下。
2.2燃燒器端部變形對生產(chǎn)的影響
由于燃燒器長期受高溫和含塵氣體的沖刷,特別是燃燒器外管澆注料脫落后,沒能及時更換,造成燃燒器外管端部變形,端部變形后,造成一次風(fēng)錐形噴嘴面積發(fā)生變化,噴嘴圓環(huán)四周不均勻,導(dǎo)致一次風(fēng)在錐形噴嘴四周上不能均勻噴出,火焰形狀發(fā)生驟變,熟料質(zhì)量難以控制,而且會沖刷窯皮和耐火磚,降低耐火磚的使用壽命。
燃燒器外管端部變形的常見情況是:項部風(fēng)道變窄,下部風(fēng)道變寬,造成火焰向上偏,火焰沖刷窯皮,簡體溫度偏高,降低窯襯使用壽命,同時造成窯熱工制度紊亂,熟料質(zhì)量差。我們認(rèn)為造成這種變形的原因是澆注料脫落后,燃燒器外管暴露在高溫下,由于自身重力的作用而發(fā)生變形。如果變形不嚴(yán)重,我們通過調(diào)整燃燒器外管和煤管之間的頂絲,可以將錐形噴嘴圓環(huán)形出口基本調(diào)整均勻,但如果交形嚴(yán)重時,必須更換燃燒器外管,由于外管只是端部發(fā)生了變形,其余部分良好,且更換整根外管價格較高,因此,我們通過與噴煤管廠家咨詢,決定只更換頭部變形部分,即將嚴(yán)重變形的端部切割掉,按照切割掉的尺寸由燃燒器廠制造一段帶法蘭的外管,與燃燒器外管用法蘭連接,見圖2所示。具體安裝要求如下:

(1)新制部件整體安裝后與燃燒器中心軸線偏差不得超過1.5mm,長度尺寸應(yīng)與原燃燒器一致。
(2)以燃燒器尾部原法蘭端面為基準(zhǔn),間隔90度分4個互相垂直的點,用標(biāo)尺來粗定燃燒器頭部新法蘭的位置,點焊。新法蘭與燃燒器連接有一定的強(qiáng)度。
(3)新法蘭中間加一層1mm厚的石棉墊,用耐熱鋼螺栓緊固。
(4)燃燒器安裝在內(nèi)管上,尾部的法蘭用螺栓緊固(4個螺栓即可),然后開始校對新部件與內(nèi)管的同軸度。用錘輕輕擊打,來調(diào)整內(nèi)外管的間隙,保證同軸度偏差在1.5mm之內(nèi)。
(5)用電焊把新法蘭焊實,也要把法蘭緊固螺栓的螺母點焊上,以防止松動。最后將燃燒器卸下,按要求澆注上澆注料。
2.3燃燒器內(nèi)外風(fēng)比例調(diào)節(jié)對熟料質(zhì)量的影響
回轉(zhuǎn)窯內(nèi)窯皮對傳熱、保護(hù)窯襯、保護(hù)窯筒體起著重要的作用,在生產(chǎn)中必須保持一定的厚度和長度。我廠燒成帶窯皮厚度一般保持茌200~300mm,長度在18~22m。為了保護(hù)窯皮,應(yīng)合理控制內(nèi)、外風(fēng)比例,如果內(nèi)風(fēng)(旋流風(fēng))偏大,火焰短且粗,易損傷窯皮,造成窯皮大面積脫落,熱工制度不穩(wěn)定;如果外風(fēng)(軸流風(fēng))偏大,火焰細(xì)且長,雖不會損傷窯皮,但會使燒成帶窯皮掛得過厚,影響窯內(nèi)通風(fēng)。考慮到窯內(nèi)溫度、燒成帶長度等因素,一般控制內(nèi)、外風(fēng)比例為3:7,這樣既能有效保護(hù)窯皮,又可滿足窯內(nèi)煅燒溫度、熱力強(qiáng)度的要求。經(jīng)常測定內(nèi)外風(fēng)管道風(fēng)量靜壓風(fēng)速,從而推算出內(nèi)外風(fēng)出口風(fēng)速,使其控制在合理范圍內(nèi),同時便于監(jiān)測主風(fēng)道風(fēng)機(jī)工作情況,風(fēng)量降低了,說明風(fēng)機(jī)丟轉(zhuǎn)數(shù),皮帶松,必須更換皮帶。
2.4燃燒器端面出口面積調(diào)整對熟料質(zhì)量的影響
端面出口面積對風(fēng)速影響很大,出口面積微小變化都會引起出口風(fēng)速的大幅度變化,從而影響火焰形狀,造成回轉(zhuǎn)窯熱工制度不穩(wěn)定。我們一般在點火前將出口面積調(diào)整好,因為生產(chǎn)中調(diào)整出口面積無法測量和觀察,且火焰形狀變化較大,會損傷窯皮和耐火磚,造成工藝事故。
2.5提高燃燒器耐火材料的使用壽命
回轉(zhuǎn)窯燃燒器的工作環(huán)境比較惡劣,長期受高溫和含塵氣體的沖刷,使外管澆注料易脫落。原來我公司燃燒器澆注料使用壽命一般為2~3個月。我公司經(jīng)道多次改進(jìn),使?jié)沧⒘鲜褂脡勖鲋?個月。
2.5.1燃燒器耙釘?shù)暮附蛹芭帕蟹绞降母倪M(jìn)
改前耙釘是用06mm耐熱鋼制成V形,直接焊接在外管上。由于V形耙釘?shù)撞渴菆A弧,與燃燒器金屬接觸是點接觸,焊接不牢固,耙釘易脫落。同時耙釘按照120×120mm點陣排列,V形開口方向一致,沒有旋轉(zhuǎn)90度互相錯開,從而減弱了耙釘對澆注料的束縛強(qiáng)度。
對此,我們在耙釘?shù)暮附雍团帕猩献髁烁倪M(jìn):先用耐熱鋼M8螺母按照120×120mm點陣焊接在外管壁上,螺母的內(nèi)孔方向互相垂直。然后將耙穿過螺母的內(nèi)孔,用電焊焊牢,如圖3所示。改造前后燃燒器耙釘?shù)呐帕蟹绞饺鐖D4所示。改后焊接方式可有效防止V形耙釘脫落,增加耙釘?shù)暮附訌?qiáng)度。耙釘排列方式的改變,大大增加了對澆注料的束縛強(qiáng)度,使?jié)沧⒘喜灰桩a(chǎn)生裂紋及脫落。


2.5.2燃燒器澆注料澆注方式的改進(jìn)
我廠燃燒器使用的澆注料是G-16P,在澆注時,要嚴(yán)格按照技術(shù)要求,按5%的加水量,用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌。澆注前在耙釘上涂上一層瀝青漆。
澆注料的傳統(tǒng)澆注方式是平式澆注,即將焊好耙釘?shù)娜紵髌椒旁诘孛嫔,耙釘表面涂上瀝青漆后,用模具包好。模具由4組組成。在每組的上部中間都開有小口。然后把攪拌好的澆注料由小口處倒入,用振動棒振實。這種方法存在3點不足:一是模具開口多,澆注料澆注密實性差;二是模具的上部澆注料填充不實,澆注凝固后,在燃燒器上部產(chǎn)生一個寬70~100mm的平面;二是由于多次澆注,接茬多,整體性能差,接茬處在受高溫后容易產(chǎn)生裂紋。
對此平式澆注的缺點,我們采用了燃燒器立式澆注的方法,即把用模具包好的燃燒器用吊車立放在地面上,燃燒器的出口向上。地點最好選在窯頭平臺的吊裝口處,燃燒器的高度正好和窯頭平臺高度差不多,把4組模具原來的開口封好,在最上面的模具上開一圈澆料口,用澆注料澆注,然后用振動棒振實,最后把開口處的澆注料抹平。立著澆注消除了平式澆注存在的缺點,大大提高了澆注料的澆注質(zhì)量,延長了澆注料的使用時間。
3、結(jié)束語
DBC型Duoflex(多富樂)煤粉燃燒器工作狀況的好壞對預(yù)分解窯影響非常大,我們在生產(chǎn)中要根據(jù)實際情況,逐步調(diào)整,逐漸優(yōu)化燃燒器的工作狀況,從而穩(wěn)定預(yù)分解窯的熱工制度,提高熟料質(zhì)量,并延長耐火襯料的使用壽命。
三門峽富通新能源銷售回轉(zhuǎn)窯、烘干機(jī)、干燥機(jī)、滾筒烘干機(jī)、氣流式烘干機(jī)等。