燃燒器是化工廠煅燒關(guān)鍵機(jī)器設(shè)備,它對(duì)節(jié)能減排、提升水泥熟料產(chǎn)品質(zhì)、增加機(jī)械保溫磚和窯體的使用期、提升運(yùn)行率、擴(kuò)張資源運(yùn)用、減少窯筒體長短、減少有害物質(zhì)NOx的排污擁有至關(guān)重要的功效。隨之新式半干法窯外分解掉技術(shù)性的持續(xù)運(yùn)用,對(duì)燃燒器的規(guī)定也日漸提升。由于其對(duì)機(jī)械技術(shù)性特性及運(yùn)行率的危害很大,世界各國混凝土武器裝備設(shè)計(jì)方案、生產(chǎn)制造企業(yè)均把燃燒器做為重中之重機(jī)器設(shè)備開展開發(fā)設(shè)計(jì)和研發(fā)。隨之在我國化工廠經(jīng)營規(guī)模的不斷發(fā)展,5000t /d,10000t/d生產(chǎn)流水線慢慢普及化,為處理大中型多路燃燒器長期性借助進(jìn)口的情況,在我國各大混凝土武器裝備企業(yè)、??仆ピ盒R来伍_展了各種各樣方式的多路燃燒器的開發(fā)設(shè)計(jì)與科學(xué)研究,獲得了可喜成果。文中將關(guān)鍵對(duì)于新式多路燃燒器的開發(fā)設(shè)計(jì)及運(yùn)用中的目的意義、原理以及構(gòu)造特性作闡述。
1、回轉(zhuǎn)窯燃燒器的發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)械燃燒器發(fā)展趨勢(shì)到今日,現(xiàn)有4代商品。
(1)多通道燃燒器。多通道燃燒器一次風(fēng)使用量大,火苗調(diào)整范疇窄,協(xié)調(diào)能力小,對(duì)不一樣煤質(zhì)適應(yīng)能力差。適用長機(jī)械,去濕法窯外,也適用半干法窯生產(chǎn)制造。
(2)三安全通道燃燒器。20新世紀(jì)80時(shí)代初,隨關(guān)機(jī)械減短及其預(yù)熱器和分解掉爐系統(tǒng)軟件的開發(fā)設(shè)計(jì),三安全通道燃燒器被開發(fā)設(shè)計(jì)出去,它節(jié)約了一次空氣量,點(diǎn)燃粉煤時(shí)要獲得短、分散化、強(qiáng)渦旋形的火苗。
(3)第三代燃燒器。20新世紀(jì)90時(shí)代末開發(fā)設(shè)計(jì)的第三代燃燒器的火苗的長細(xì),但較為集中化。優(yōu)勢(shì)是火焰溫度高,燃燒器出入口的速率高,降低了一次空氣量。
(4)四通道燃燒器。四通道燃燒器是最新消息的一代燃燒設(shè)備,專業(yè)用以機(jī)械。其設(shè)計(jì)方案能夠所有權(quán)火苗的尖部產(chǎn)生循環(huán)系統(tǒng)渦旋,在冷窯打火時(shí)造成理想化的平穩(wěn)火苗。關(guān)鍵的特性是環(huán)保節(jié)能(根據(jù)大幅降低一次空氣量)和降低空氣污染(根據(jù)減少NOx消耗量。)
2、四通道燃燒器的目的意義
四通道燃燒器是科技人員依據(jù)冷、熱態(tài)試驗(yàn)產(chǎn)業(yè)基地的性能參數(shù),對(duì)中國上千家化工廠開展參觀考察,以世界各國三安全通道煤粉燃燒器為基本開發(fā)設(shè)計(jì)出去的。選用當(dāng)代最新消息點(diǎn)燃技術(shù)性--大速差和強(qiáng)漩流基礎(chǔ)理論,使火苗的內(nèi)部范疇的然料集聚;根據(jù)減少一次氣體使用量來減少火苗根處范圍之內(nèi)的氧含水量并減少溫度最高值;提升燃燒器噴頭系統(tǒng)軟件,根據(jù)調(diào)整噴頭的幾何圖形樣子來更改一次排風(fēng)量。
2.1、一次空氣量與徑向噴涌速率
燃燒器的功效最先是確?;鹈绲拈L短。火苗長短關(guān)鍵在于粉煤與點(diǎn)燃?xì)怏w的混和速度,而混和速度關(guān)鍵由燃燒器企業(yè)推力(即一次氣體的角動(dòng)量和企業(yè)時(shí)間運(yùn)輸氣體的總流量)所決策。假如推力大,火苗短,粉煤的潛熱就會(huì)在一個(gè)小的容積內(nèi)釋放出來,因此火苗溫
度越來越很高;假如減少推力進(jìn)而火苗長短增加,火焰溫度將會(huì)降低。
火苗是經(jīng)噴涌氣旋產(chǎn)生的,明確氣旋噴涌量的尺寸是角動(dòng)量(M)。
M=A×V
式中:
M--角動(dòng)量,%·m/s;
A--一次氣體容積百分比,%;
V --徑向風(fēng)噴速,m/s。
相同一種煤而言,其徹底點(diǎn)燃需要的角動(dòng)量是一定的。而對(duì)同一形式的燃燒器而言,其角動(dòng)量有一定的范疇,因此一次氣體百分比使用量愈低,其徑向噴速愈高。不一樣形式燃燒器的角動(dòng)量范疇是不一樣的,因此其噴速也不一,但各種各樣燃燒器的噴速均合乎所述規(guī)律性。初期燃燒器徑向噴速在100m/s-150/s上下,隨之一次排風(fēng)量的減少,現(xiàn)階段均設(shè)計(jì)方案在200m/s左右。徑向噴速提升,相對(duì)提升了火苗長短,減少了最高值溫度,有益于窯皮和保溫磚的應(yīng)用周期時(shí)間。
窯內(nèi)然料點(diǎn)燃時(shí),供點(diǎn)燃用的氣體一是根據(jù)燃燒器向窯內(nèi)噴涌的超低溫一次氣體,另一是以篦冷機(jī)來的高溫二次氣體。在點(diǎn)燃全過程中,一次空氣量占比減少,則二次空氣量占比就提高。經(jīng)估計(jì)當(dāng)二次風(fēng)溫為900℃時(shí),每減少1%的一次排風(fēng)量,要用的二次氣體可讓然料熱耗降13.5kj/kg。初期的三安全通道燃燒器一次空氣量在12%-15%左右。經(jīng)提升,四通道燃燒器一次空氣量已降至7%下列,大大的節(jié)約了動(dòng)能。
2.2漩流抗壓強(qiáng)度與然料的揮發(fā)分含水量
除開火苗長短外,燃燒器還應(yīng)維持火苗具備適合的汽體流場。機(jī)械內(nèi)的點(diǎn)燃全過程是受擴(kuò)散控制的,在點(diǎn)燃起火溫度較高的然料時(shí),火苗的汽體順暢是十分關(guān)鍵的。保證然料一切正常著火并平穩(wěn)點(diǎn)燃的最簡單的方式是使熱的點(diǎn)燃物質(zhì)再次返回燃燒器梁端與較冷的一次風(fēng)及然料混和。故規(guī)定設(shè)計(jì)方案應(yīng)該設(shè)計(jì)方案應(yīng)該考慮到燃燒器出口處一部分的流場,可選用大速差及穩(wěn)燃腔的構(gòu)造。針對(duì)揮發(fā)分低的煤和無煙煤,在機(jī)械內(nèi)點(diǎn)燃時(shí),著火點(diǎn)高,溫度低且較大發(fā)熱量區(qū)靠后。為使其揮發(fā)分迅速蒸發(fā)點(diǎn)燃,提升點(diǎn)燃溫度并加速碳粒點(diǎn)燃,提升火焰溫度,減少較大熱氣距窯頭的部位,務(wù)必有極強(qiáng)的漩流抗壓強(qiáng)度。因此,應(yīng)加設(shè)可調(diào)式漩流設(shè)備,產(chǎn)生漩流風(fēng)
2.3火苗樣子與窯皮的可靠性
機(jī)械生產(chǎn)流程中,火苗務(wù)必長期保持,防止出現(xiàn)險(xiǎn)峻的最高值溫度,且較長的火才可以產(chǎn)生平穩(wěn)的窯皮,進(jìn)而維護(hù)燒成帶保溫磚的應(yīng)用周期時(shí)間。可采用以下對(duì)策:
(1)將漩流氣體從運(yùn)輸粉煤及氣體的連接管挪到管。漩流氣體在粉煤管里側(cè)會(huì)導(dǎo)致部分的漩流,進(jìn)而導(dǎo)致陡消的最高值溫度,而在粉煤管兩側(cè)則火苗在很長的間距內(nèi)產(chǎn)生漩流,其抗壓強(qiáng)度比較平衡,然料揮發(fā)分蒸發(fā)也較平衡,相對(duì)最高值溫度也較平衡。
(2)增加軸流式風(fēng)力,并在軸流式噴管前端開發(fā)設(shè)定攏焰罩。風(fēng)力擴(kuò)大,則火苗變長;前端開發(fā)設(shè)定攏焰罩,可適度減
少火苗橫著外擴(kuò)散水平,相對(duì)火苗平衡。
(3)調(diào)整漩流視角和漩流噴速及其軸流式噴速,進(jìn)而調(diào)整火苗樣子。
(4)在燃燒器設(shè)計(jì)方案時(shí),核心氣體選用環(huán)形噴管平行面水射流,最表層的徑向氣體選用環(huán)狀水射流或環(huán)形噴管平行面水射流,這二種水射流均能造成氣旋流回,因此在火苗的正中間產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)流回,在火苗外界也產(chǎn)生一個(gè)大的流回,這二種流回有益于粉煤中揮發(fā)分平衡蒸發(fā),緩解最高值險(xiǎn)峻溫度,平穩(wěn)了火苗。
2.4 NOx排污
氮化物的生成量隨溫度提高而提升,在點(diǎn)燃全過程中,氧含水量愈高,造成的NOx也愈高。高度重視,根據(jù)減少火苗的最高值溫度和促進(jìn)點(diǎn)燃在部分復(fù)原氛圍內(nèi)開展,可保持減少NOx排污。
3.開發(fā)設(shè)計(jì)及運(yùn)用
3.1技術(shù)規(guī)范的明確
總的來說目的意義,新式四通道燃燒器的技術(shù)規(guī)范應(yīng)合乎以下規(guī)定。
(1)需要一次排風(fēng)量低,且點(diǎn)燃的火焰溫度高,最高值平衡;
(2)煤種適應(yīng)能力強(qiáng),不一樣揮發(fā)分的原煤均能平穩(wěn)點(diǎn)燃;
(3)徑向風(fēng)、煤風(fēng)、環(huán)流風(fēng)及核心風(fēng)均可調(diào)整,使其角動(dòng)量在一可調(diào)整的范圍之內(nèi);
(4)燃燒器使用期應(yīng)明顯增加,特別是在是煤風(fēng)人口數(shù)量和腦部噴頭處;
(5)內(nèi)外風(fēng)出口處橫截面調(diào)整靈便便捷;
(6)內(nèi)外風(fēng)閘閥調(diào)整靈便便捷,調(diào)整特點(diǎn)好;
(7)燃燒器腦部有一高溫?zé)焿m回產(chǎn)生的空氣壓力區(qū),可防止造成部分高溫,沿窯長的溫度曲線圖轉(zhuǎn)變均衡,因此可合理抑止“點(diǎn)燃NOx”和“高溫NOx”的造成,減幅達(dá)20%-30%,煙塵排污達(dá)國家環(huán)保等級(jí)。
3.2構(gòu)造特性
燃燒器系統(tǒng)軟件由燃燒器本身、粉煤輸送管、走動(dòng)小轎車、打火油槍系統(tǒng)軟件構(gòu)成;行為主體外通風(fēng)風(fēng)管、環(huán)流通風(fēng)風(fēng)管、煤風(fēng)通風(fēng)風(fēng)管、核心風(fēng)通風(fēng)風(fēng)管、支撐點(diǎn)管、核心防水套管及其各一部分進(jìn)通風(fēng)風(fēng)管構(gòu)成。在其中燃燒器的頭部結(jié)構(gòu)是該機(jī)器設(shè)備的核心部件。
燃燒器最里層為核心風(fēng)管,在它的腦部配有火苗穩(wěn)定期,只能小量的氣體根據(jù)?;鹈绶€(wěn)定期由耐熱鋼板構(gòu)成。圓板核心勻稱的遍布有小圓孔,容許核心風(fēng)觸碰圓表面上的火苗,這里風(fēng)力為60m/s。