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我廠分解爐技改前后各項(xiàng)參數(shù)對(duì)比(1)

2000-12-05 00:00
氣力輸送廣泛應(yīng)用于水泥

0 前言
    我廠2 000 t/d熟料預(yù)分解窯生產(chǎn)線自1988年投產(chǎn)以來(lái),經(jīng)過(guò)不斷努力,于1997年生產(chǎn)熟料62.3萬(wàn)t,實(shí)現(xiàn)了達(dá)產(chǎn)。但由于分解爐規(guī)格偏小,限制了燒成系統(tǒng)產(chǎn)量的進(jìn)一步提高。為此,我廠于1998年4月對(duì)分解爐進(jìn)行了擴(kuò)容改造,旨在延長(zhǎng)物料在爐內(nèi)的停留時(shí)間,提高入窯物料分解率和熟料產(chǎn)量。本文將對(duì)本次技改的內(nèi)容作一介紹,并根據(jù)模擬試驗(yàn)情況對(duì)技改前后分解爐及燒成系統(tǒng)各項(xiàng)重要參數(shù)進(jìn)行分析對(duì)比。
1 技改內(nèi)容
圖1 改造前后分解爐結(jié)構(gòu)尺寸
  改造前后分解爐結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)圖1、表1。
  表1 改造前后分解爐的結(jié)構(gòu)尺寸
 項(xiàng)目        改前    改后   差值
爐長(zhǎng)/m(直筒+錐部) 15+3.161  20+4.186  +6.025
爐容/m3(直筒部分,扣除耐火材料)
           402     535   133
噴煤管位置/m(距爐頂) 
     17.361(對(duì)稱(chēng)兩點(diǎn)噴)23.240(一點(diǎn)噴) 5.879
入爐下料點(diǎn)位置/m(距爐頂)
          24.361 20.000 (割向8°進(jìn)爐) -4.361
三次風(fēng)管位置/m(距爐頂) 23.061   23.061   0
上升煙道長(zhǎng)度/m     7.70     1.7    -6
  具體改造內(nèi)容如下:
  (1)爐身加長(zhǎng),分解爐體積由402 m3增至535 m3,擴(kuò)大了燃燒空間,延長(zhǎng)了物料在爐內(nèi)的停留時(shí)間,有利于物料分解。
  (2)分解爐噴煤點(diǎn)較原噴煤點(diǎn)下移5.879 m,有效地延長(zhǎng)了煤粉在爐內(nèi)的停留時(shí)間,為煤粉在爐內(nèi)的充分燃燒創(chuàng)造了條件。
  (3)三次風(fēng)由切向改為割向8°進(jìn)入分解爐,使?fàn)t內(nèi)產(chǎn)生旋流而改變了流場(chǎng),對(duì)延長(zhǎng)物料在爐內(nèi)的停留時(shí)間有利。
  (4)將分解爐生料下料點(diǎn)上移436 m,表面上看,物料在爐內(nèi)移動(dòng)距離變短,會(huì)影響生料在爐內(nèi)的停留時(shí)間,但由于爐內(nèi)流場(chǎng)發(fā)生了變化,實(shí)際上物料在爐內(nèi)的行程反而延長(zhǎng)了。因此改變生料下料點(diǎn)位置對(duì)生料在爐內(nèi)的停留時(shí)間影響不大。
  (5)上升煙道由原來(lái)的77 m縮短至17 m,可大大降低窯爐間的阻力,改善窯內(nèi)通風(fēng)狀況,有利于回轉(zhuǎn)窯的煅燒操作。
  2 冷態(tài)模擬試驗(yàn)
  通過(guò)模擬試驗(yàn)測(cè)定爐內(nèi)氣體的流場(chǎng),可了解物料在爐內(nèi)的分散、返混、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及物料在爐內(nèi)的停留時(shí)間,而物料在爐內(nèi)的停留時(shí)間是判斷分解爐結(jié)構(gòu)是否合理的重要參數(shù)。
  (1)流場(chǎng)變化。改造前后分解爐內(nèi)氣體流場(chǎng)變化情況見(jiàn)圖2、表2。從圖2、表2可知,爐內(nèi)流場(chǎng)由改前的噴騰型變?yōu)楦暮蟮膰婒v加旋流型,有利于延長(zhǎng)氣體和物料在爐內(nèi)的停留時(shí)間。
表2 改造前后爐內(nèi)流場(chǎng)變化情況
      軸向速度υz   切向速度υt  流場(chǎng)待征 
改造前: 錐部中心區(qū)域   基本以平推為主  純噴騰型
      為零,劇烈噴騰,       邊壁有一

                       的回流 
改造后  錐部中心區(qū)域噴騰   較小,  噴騰加旋流型
     速度明顯增大,       邊壁回流有所減弱
    旋流明顯增強(qiáng)   
 圖2 改造前后爐內(nèi)流場(chǎng)
  (2)物料停留時(shí)間。改造前后物料在爐內(nèi)的停留時(shí)間見(jiàn)表3。由表3知,改造前爐內(nèi)固(生料)氣停留時(shí)間比tm/tg為2.48~2.55,生料在爐內(nèi)的停留時(shí)間僅為9.392 s~11.575 s,難以滿(mǎn)足物料在爐內(nèi)充分分解要求。改造后爐內(nèi)固氣停留時(shí)間比tm/tg達(dá)3~3.5,且物料在爐內(nèi)的停留時(shí)間延長(zhǎng)至15.47 s~20.78 s,這就使生料在爐內(nèi)有充分的時(shí)間進(jìn)行分解,從而為提高入窯生料分解率創(chuàng)造了條件。
表3   改造前后物料在爐內(nèi)停留時(shí)間
  
氣體停留時(shí)間tg/s 物料停留時(shí)間tm/s         tm/tg
    冷態(tài)    熱態(tài)    冷態(tài)     熱態(tài) 
改造前:
 0.205~0.254 3.695~4.575 0.512~0.643 9.392~11.575 2.48~2.55 
改造后:
 0.243~0.332 4.374~5.976 0.889~1.154 15.47~20.780 3.147~                           3.537 

  (3)煤的停留時(shí)間。改造前后煤在爐內(nèi)的停留時(shí)間見(jiàn)表4。由表4知,改造前爐內(nèi)固(煤粉)氣停留時(shí)間比tm/tg為2.4~2.57,煤在爐內(nèi)的停留時(shí)間為8.856 s~10.71 s,難以滿(mǎn)足煤(尤其是劣質(zhì)煤)在爐內(nèi)完全燃燒的要求。改造后,爐內(nèi)固氣停留時(shí)間比tm/tg達(dá)2.602~2.662,煤粉在爐內(nèi)停留時(shí)間在13.489 s~15.908 s,為煤粉的充分燃燒創(chuàng)造了條件。 
表4 改造前后煤分解爐中停留時(shí)間
  氣體停留時(shí)間tg/s  煤粉停留時(shí)間tm/s tm/tg
   冷態(tài)   熱態(tài)   冷態(tài)    熱態(tài)  
改造前:
 0.205~0.235 3.695~4.229 0.595~0.492 10.710~8.856 2.57~2.40
改造后:
0.332~0/288 5.976~5.184 0.884~0.749 13.489~15.908 2.662~                             2.602

  

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