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窑内用风量的分析
日期:2016-07-08
    窑内高风量控制
    预分解窑燃烧用O2来源一般有三:其一,为入窑风,供头煤燃烧之用;其二,由三次风管入炉的风,与出窑烟气中剩余的O2一起供炉煤燃烧之用;其三,为漏风。本文不讨论漏风,并认为堵漏工作十分理想;也不讨论会引起塌料涌入三次风管的炉型。
    三次风的存在带来了窑内通风量的比例分配问题。所谓窑内高风量控制,是相对于头煤用量而言,指的是:一方面提高供给;另一方面降低需求。提高供给为在三次风管和窑组成的并联风路中进行风量比例分配时往窑内倾斜;降低需求为降低头煤的燃料比。这种风量的比例分配优化意义是明显的。
    1、增加离窑熟料中有害元素的带出量,减少窑尾结皮。
    烧成系统中原燃料带入了有害元素K2O、Na2O、SO2、CL-,它们在烧成带的去向有两个:一个是随熟料出窑,另一个是挥发后被窑内烟气带到窑尾,两者是此多彼少的关系。以SO2为例。国外实验室对不同O2量的SO2测定认为:O2量4%左右是抑制热生料中SO2挥发的关键点;当O2量大于4%左右后,热生料中SO2释放量明显地大幅下降;且随O2量的进一步增加,生料中SO2释放量继续下降。这种现象也被生产实践证实。我们在生产中遇到窑尾结皮较严重时大幅度减产而不减C1出口的拉风量,结皮会渐渐缓解,表现出这种操作对结皮有“自洁”作用。众所周知,窑内还原气氛会大大地提高烧成带SO2的挥发率。一些生产线原燃料带入的硫碱比尚可,但结皮堵塞十分严重,查得其主因为窑内的还原气氛。窑内高风量控制有利于消除还原气氛,有利于高O2量控制多多地随熟料带走有害成分,减少窑尾结皮,十分有利于系统热保持良好和稳定。由于预分解技术是“两把火”的工艺,这些高O2量的剩余O2可供炉煤燃烧,C1出口的O2完全可以降到比较先进的控制水平。
    2、降低C1出口烟气量
    从烧成的烟气流向看,头煤在上游燃烧,炉煤在下流燃烧。头煤燃烧如果有O2量过剩,尚可供炉煤燃烧用。但是如果炉煤燃烧后因三次风量过大而导致C1出口O2量过剩超限,则会增加C1出口烟气量;如果三次风量过大而炉煤燃烧后O2量过剩未超限,则窑内势必出现还原气氛,此时若维持风的分配比例不变,操作上就不得不加大C1出口的拉风,即增加了C1出口的烟气量。显然,合理的选择应该是窑内高风量控制,通过C1出口拉风量调节维持C1出口O2量在正常水平,使三次风量起补足炉用O2的作用,以达到C1出口烟气量维持在低位运行。我国预分解窑单位熟料的废气量差异很大,其原因,第一是漏风;第二是窑内通风量比例控制失当。C1出口烟气量下降会提高预热器内的固气比,导致C1出口的烟气温度下降,既节电,又省煤。
    3、提高炉煤燃料比,减轻烧成热负荷,降低NOX生成量
    众所周知,随着炉燃料比的提高,预分解窑的生产能力上升。丹麦Smidth公司的研究表明,炉煤燃料比提高至70%左右预分解窑的提产势头依旧。现在国内出炉温度成功地高控在910℃~920℃的已不止我们一家。我们高控出炉温度(炉燃料比在68%左右)的实践证明:对于国内近几年以来开发的分解炉,这是可试的。由于炉高燃料比,头煤用量下降,窑内相对风量更加富裕,窑尾结皮减轻明显;头煤用量下降,烧成带热负荷减轻,给窑提产腾出了更大的空间;良好的预烧使降低烧成火力成为可能,有利于减少NOX的生成量,而NOX高生成量的头煤量大幅度减少则从另一角度减少NOX的生成量。
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