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目前,國內(nèi)水泥回轉(zhuǎn)窯所用的煤粉燃燒器基本上都是三風(fēng)道和先進(jìn)的四風(fēng)道等多風(fēng)道煤粉燃燒器。多風(fēng)道煤粉燃燒器都需要兩種風(fēng):一種是輸送煤粉的空氣,稱為“煤風(fēng)”;另一種是使煤粉火焰成形的潔凈空氣,稱為“凈風(fēng)”。二者之和,或者說由燃燒器噴燃管噴入到窯內(nèi)的常溫風(fēng)或曰冷風(fēng)應(yīng)稱為“一次風(fēng)(Primaryair)”。這樣,就將預(yù)分解水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)由冷卻機(jī)入窯的高溫二次風(fēng)、由冷卻機(jī)或者窯頭罩抽取到窯尾分解爐的次高溫三次風(fēng)和窯頭窯尾各密封處的外漏風(fēng)區(qū)分得清清楚楚,四種風(fēng)的概念特別清晰。可是國外原來都只將凈風(fēng)稱為“一次風(fēng)”而不包括煤風(fēng),國內(nèi)有人受國外影響也如此稱謂,導(dǎo)致國內(nèi)不少水泥工作者人云亦云,給技術(shù)交流造成很大麻煩。因?yàn)槊猴L(fēng)一般要占窯總風(fēng)量的2%~4%甚至更多,占一次風(fēng)的1/3~1/2左右,可見不是一個可以忽略的小數(shù)。它既有風(fēng)量又有噴出速度,所以也要產(chǎn)生一定的推力,對火焰性能也有不宜忽略的影響,這是其一。另外,如果不把煤風(fēng)算作一次風(fēng)內(nèi),它應(yīng)算作哪股風(fēng)呢?由此可見,將煤風(fēng)與凈風(fēng)之和稱為“一次風(fēng)”是最合理和最科學(xué)的。由于多風(fēng)道煤粉燃燒器比單風(fēng)道的阻力大很多,又因兼顧煤磨多布置在遠(yuǎn)離窯頭的位置,不像使用單風(fēng)道煤粉燃燒器時那樣可以布置在窯頭,煤粉輸送管路的長度增大,因而阻力也大大增加。為了保證喂煤的均勻穩(wěn)定,在煤粉輸送系統(tǒng)中都安裝有各種計(jì)量設(shè)備,增加了局部阻力;特別是在煤粉輸送管路規(guī)格直徑選擇偏小時,也使輸送系統(tǒng)阻力增大。還由于在輸送空氣中含有煤粉,其濃度越高阻力也越大等。為此,必須選用升壓較高的羅茨鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng)才能滿足煤粉輸送的要求,因而將為燃燒器輸送煤粉的羅茨鼓風(fēng)機(jī)稱為“煤風(fēng)羅茨風(fēng)機(jī)”,以與凈風(fēng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)相區(qū)別。
為燃燒器輸送煤粉的羅茨風(fēng)機(jī)稱為“煤風(fēng)羅茨風(fēng)機(jī)”,通常選用三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī),煤風(fēng)羅茨風(fēng)機(jī)風(fēng)量選擇過大的原因:一是工程設(shè)計(jì)部門提供的所需最大煤粉量過大;二是計(jì)量設(shè)備供貨單位所選用的料氣比即煤粉輸送濃度過??;三是業(yè)主提供給工程設(shè)計(jì)部門的煤粉質(zhì)量性能參數(shù)無效,往往脫離實(shí)際?!耙淮物L(fēng)”中應(yīng)包括煤風(fēng)在內(nèi)是合理和科學(xué)的。窯頭煤風(fēng)羅茨風(fēng)機(jī)的升壓不需選定過高。如果煤磨設(shè)在窯頭,煤粉輸送管路規(guī)格又比較合理,一般選為49 kPa即可。煤風(fēng)輸送管路規(guī)格的選擇應(yīng)與羅茨風(fēng)機(jī)風(fēng)量相匹配,管內(nèi)風(fēng)速在20 ℃時應(yīng)控制在V=20~22 m/s為宜,管內(nèi)風(fēng)速在工況下一般都會達(dá)到24~26 m/s,絕對不會引起煤粉在管內(nèi)沉積的現(xiàn)象?,F(xiàn)在有不少水泥生產(chǎn)線將窯頭煤風(fēng)羅茨風(fēng)機(jī)風(fēng)量選擇過大,然后再安裝變頻調(diào)速裝置,在使用時通過變頻調(diào)速裝置將風(fēng)量降低,這是最不可取的。
錦工風(fēng)機(jī)技術(shù)人員經(jīng)過對客戶600多條預(yù)分解窯水泥生產(chǎn)線的調(diào)查得知,煤風(fēng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的選擇現(xiàn)在有98%都不合理。主要表現(xiàn)在以下幾個方面:一是風(fēng)量選擇過大,有許多比合理風(fēng)量大一倍還多;二是采用變頻調(diào)速。煤風(fēng)風(fēng)量因受管路直徑制約本不該選大,可是有不少單位將煤風(fēng)選大之后再通過變頻調(diào)速將風(fēng)量降下來,因變頻器不僅要消耗部分電能,而且還需增加購置投資,所以造成雙重?fù)p失;三是升壓選擇過高,有的甚至選為88.2kPa的升壓,幾乎高一倍。這就導(dǎo)致不僅三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)選大,而且所配的電動機(jī)也隨之增大,造成實(shí)際使用時都是大馬拉小車,浪費(fèi)大量電能。這從電動機(jī)的實(shí)際運(yùn)行電流一般都在其額定電流的50%左右,其中有不少還不到50%,便可清楚地得到證明。煤風(fēng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)tuepaarup.com的選大不僅增大了基建投資和運(yùn)行費(fèi)用,而且還增大了設(shè)計(jì)用風(fēng)合理燃燒器噴燃管的磨損和有害氣體尤其是NOx的生成及排放,既縮短了燃燒器的使用壽命,又與當(dāng)前國家力倡的節(jié)能減排要求相?!,F(xiàn)在我國僅預(yù)分解窯生產(chǎn)線就有1841條,如果按平均每條生產(chǎn)線窯頭窯尾所用的煤風(fēng)三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)電動機(jī)功率大30kW,運(yùn)轉(zhuǎn)率按平均為85%計(jì),則每年浪費(fèi)411242580kWh的電能。當(dāng)電費(fèi)按平均0.6元/kWh計(jì)時,則每年將損失24674.6萬元/年,即約2.47億元/年左右,可見損失之大。這還是僅僅的直接損失,若將因煤風(fēng)過大,使燃燒器噴燃管使用壽命降低、因煤風(fēng)或一次風(fēng)過大對產(chǎn)量、質(zhì)量、煤電耗、火磚壽命、運(yùn)轉(zhuǎn)率、NOx排放等主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的不利影響計(jì)算在內(nèi),其損失不知要比浪費(fèi)的電能大多少倍了。
1、“一次風(fēng)”中應(yīng)包括煤風(fēng)在內(nèi)是合理和科學(xué)的。煤風(fēng)風(fēng)量是一次風(fēng)量中不可忽略的一部分,要降低一次風(fēng)量,煤風(fēng)風(fēng)量應(yīng)與凈風(fēng)風(fēng)量同步降低。綜合考慮,煤風(fēng)風(fēng)量按一次風(fēng)量中的三分之一左右控制為宜。因?yàn)槊悍圯斔褪芄苈芬?guī)格限制或者說受風(fēng)速限制,即風(fēng)量選大管路規(guī)格也得隨之加大。另外,煤風(fēng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)都必須安裝在煤磨附近,不像凈風(fēng)三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)一般都安裝在燃燒器附近,所以管路都需很長。因而煤風(fēng)選大之后,不僅增大了基建投資,而且浪費(fèi)電能。
2、窯頭煤風(fēng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的升壓不需選定過高。如果煤磨設(shè)在窯頭,煤粉輸送管路規(guī)格又比較合理,一般選為49kPa即可。當(dāng)煤磨在窯尾,一般選為58.8kPa完全能夠滿足要求。不需過高,以免導(dǎo)致電動機(jī)功率過大,浪費(fèi)電能。
3、煤風(fēng)輸送管路規(guī)格的選擇應(yīng)與三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量相匹配,管內(nèi)風(fēng)速在20℃時應(yīng)控制在V=20~22m/s為宜,管內(nèi)風(fēng)速在工況下一般都會達(dá)到24~26m/s,絕對不會引起煤粉在管內(nèi)沉積的現(xiàn)象。管內(nèi)風(fēng)速過高,必然增大輸送系統(tǒng)的阻力,浪費(fèi)電能,同時還會增大其磨損,縮短使用壽命;管內(nèi)風(fēng)速過低,不僅會增大管路及其安裝的造價,更重要的是會發(fā)生煤粉在管路中沉積的現(xiàn)象。這時采用再好的計(jì)量設(shè)備也起不到煤粉輸送穩(wěn)定的作用,通過煤粉燃燒器入窯內(nèi)的煤粉還會是一股一股的。應(yīng)特別注意,在煤粉輸送管路規(guī)格較小并采用橡膠軟管套裝在無縫鋼管外徑上的連接方式時,必須進(jìn)行核算橡膠軟管內(nèi)的風(fēng)速,使其處于允許范圍。
4、現(xiàn)在有不少水泥生產(chǎn)線將窯頭煤風(fēng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量選擇過大,然后再安裝變頻調(diào)速裝置。在使用時通過變頻調(diào)速裝置將風(fēng)量降低,這是最不可取的。因?yàn)槊猴L(fēng)的風(fēng)量受管路約束,管路一般不會輕易改動的。當(dāng)將風(fēng)量調(diào)得過低時,在同樣的管路中煤粉會發(fā)生沉積,影響系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行,這就造成雙因素的浪費(fèi)電能。三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)選擇過大,自身消耗動力大,變頻器自身也消耗動力。所以,煤風(fēng)羅茨風(fēng)機(jī)是不應(yīng)增設(shè)變頻調(diào)速的。
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