回转窑燃烧器的选择及使用

回转窑燃烧器的选择及使用

蔡可兵

安钢集团冶金炉料有限责任公司河南安阳455141

摘要：对于现在的危废处置的焚烧体系来说，回转窑燃烧器是非常重要的，对于其有着直接的影响，而且对于其处理的质量也有所提升，对于窑皮的表层也有着一定的影响，所以，其各个方面都有着重要的作用，要做好适宜的选择。因此，本文主要通过对其性能的研究，对其选择以及使用进行了进一步的分析。

关键词：回转窑；燃烧器；选择；使用

1 一般燃烧器的主要性能

1.1 一次风量

一次风是经燃烧器通道提供给燃烧用的净风，它对火焰成形、燃料燃烧、吸卷二次风的数量都有很大的影响，但因一次风温度低，过多使用会降低火焰温度，且增加一次风机的电耗，因此，在燃烧器设计选型时必须控制一次风的使用量。通常用一次风率来表征。也就是说在保证燃烧器使用性能的情况下，一次风率越低，性能越优越。

1.2 一次风速和旋流强度

一次风出口速度和旋流风的旋流强度对煤粉燃烧和窑速影响较大。燃烧器一次风的轴流风速大小一方面控制着引射高温二次风的量，另一方面影响火焰的刚度，过小则不利于火焰成形和吸卷周围的高温空气以及造成火焰过于疲软而缺乏穿透力，还会导致煤粉的沉落，产生不完全燃烧。出口速度过大会挤占后面的燃烧空间，导致窑尾温度过高；而旋流风的旋流角和风速控制着火焰内部回流区和强化煤粉与空气的混合，并影响燃料的着火快慢，影响黑火焰的位置。

1.3 火焰及动量

由于水泥窑内的熟料烧成是通过火焰光辐射进行传播的，因此火焰的温度和形状就十分的关键。火焰的温度分布反映了能量粒子的分布情况，均匀的分布对熟料煅烧非常有利，窑内好的火焰形状可以使用尽量少的空气而几乎没有CO的残留，燃烧器的动量决定了火焰的形状。

2 回转窑燃烧器的选择

2.1一号燃烧器概况

燃烧器共3台，其中一号燃烧器安装在旋转窑前端板，燃烧器轴向中心线立面上平行于转窑中心线，平面投影上与转窑中心线成7度夹角，喷嘴的雾化角为40度，火焰长度范围在2.5m--6m，以保证燃烧火焰对炉膛内均匀加热，同时避免火焰伤及转窑的耐火材料。

2.2二、三号燃烧器概况

另外2台燃烧器安装在立式二燃炉的中部，燃烧器相对安装，两台燃烧器轴向中心线平面投影上平行并错开300mm。燃烧器工作提供的热量确保二燃炉维持足够的温度，进一步深化焚烧烟气中的残余有害物质，同时可通过燃烧器输出热量的调整，调节二燃炉内的操作温度。燃烧器包括稳焰器、风筒、观察孔等，燃烧器上安装喷枪、点火枪、火焰检测器、观察镜等。

2.3燃烧器的性能参数风筒。转窑燃烧器风筒直径约为550mm，风筒长约为1200mm；二道炉燃烧器风筒直径约为600mm，风筒长约为1000mm。配风。燃烧器均采用旋流式配风，助燃风进燃烧器后分两层，内层风与油雾预混合后易于点火及稳定火焰，外层风在炉膛内旋转，将高温烟气旋转、搅动，进一步促进烟气中废物完全燃烧；旋流器为可调式，调节外层风的旋流强度进而调节火焰的长度以适应炉膛及燃烧需要。采用变频调速方式自动调节风机电机转速与燃料调节阀实现联动，调节燃烧器供风量与燃料相匹配，确保完全燃烧。喷嘴。3台燃烧器及2台喷枪的喷嘴均采用内混式多级雾化油枪。该油枪利用高压气体（压缩空气或蒸汽）多次喷出，在有特殊结构的混合室内与燃油碰撞，使之在混合室充分混合，经过一系列运动、变形、加速之后，混合物在喷孔处爆裂，从而克服燃油的粘性及表面张力，得到极细微的雾化液滴。

因燃烧器所需的出力调节范围大于单支油枪的调节范围（大于1：6），故每台燃烧器均配备两种喷嘴，当流量调节范围改变时更换喷嘴。点火装置。每台燃烧器均配备高能点火装置及火焰检测装置，高能点火装置为高压储能式点火装置，点火能量大，冷炉条件下可直接对柴油及重油一次点火成功，无需增加点火油枪。控制阀组。控制阀组包括各种气动关断断阀、压力调节阀、燃料调节阀、雾化介质调节阀、止回阀、手动关断阀、压力表、压力开关及变送器等。控制阀组集中控制燃料及雾化介质，调节燃烧状况及启闭燃烧器。此部份由需方根据供方提出的条件设计、施工，供方认可此设计。在油管路、雾化介质管路及供风管路上，分别安装压力开关。当管路中介质的压力低于压力开关设定值时，系统直接关闭燃料控制阀，切断燃料供应，但不停止鼓风机工作，以确保炉膛安全。

3 延长回转窑燃烧器寿命的措施

3.1窑转速与推杆的配合直接影响产能的高低

窑转速与推杆的合理配合，可控制窑内料层的薄厚。推杆进料，窑转速控制出料。窑转速是设备的一个重要参数，窑速的高与低都直接影响着烧成结果，同时也影响着其它配套设备的控制内容。石灰回转窑对于进料出料的控制都较为严格，生料从进入窑体到卸出窑体形态与性质都发生了根本性的变化。调节窑的转速可以调节物料在窑内的停留时间，物料的煅烧时间。在煅烧正常的情况下，只有在提高产量的情况下，才应该提高窑的转速，反之亦然。增加石灰回转窑转速的情况可以入篦式冷却机熟料层厚度增加，烧成带长度降低，回转窑负荷降低，熟料中cao含量增加，二次风温增加，随后由于回转窑烧成带温度降低使得二次风温也降低，回转窑内填充率降低。当回转窑的转速降低时，情况与上述情况相反，在过剩空气恒定的情况下，窑速增加=烧成带变短+烧成带温度下降。窑速降低=烧成带变长+烧成带温度上升。通过回转窑转速的调整，掌握最为科学进出料控制，不仅可以节约燃料消耗，同时也可以最大程度提高回转窑设备的产能，是加强设备运转率与提高效率的最有效手段。

3.2冷却器装置的节能减耗

冷却器装置主要是由冷却风直通的主风帽和冷却风需渗透一段料层后再通过的下部风室、电振出料装置、提供风源的二次风机及不同风路间风量调节分配装置，风机出力调节装置组成。合理配合调节电振的下料量，增加二次风温以及保证燃料的充分燃烧，进而减少了煤气燃烧不完全造成的热损失。

3.3废气的合理利用，降低消耗

高温风机可以带走33%的热量，是热损失中最大的一项，废气预热利用是提高窑热效率、降低能耗损失的关键。预热器中的石料利用尾气进行预热，实现了余热资源的利用，提高了换热效率，对避免石料的粘结进行了优化，使石灰石分解率达到30%，经过预热的石灰石在回转窑内煅烧，提高石灰的活性度。缩短石料在窑内停留的时间，也能起到节能作用，提高石料和废气的接触面积，使热交换更加充分，这也起到强化煅烧的作用。在回转窑的设计上选用合理的长径比，采用两挡支撑等，减轻设备重量，从而可以减轻运转负荷，节省电耗。

结语

无论是新燃烧器，还是正在使用的燃烧器，选择燃烧器专用抗剥落浇注料，并正确施工。这样可延长浇注料使用周期，从而延长燃烧器使用寿命。

参考文献：

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