作者:魏金雄 單位:福建省煉石水泥有限公司 [2000-12-5]
關鍵字:分解爐 技改 參數對比
摘要:
0 前言
我廠2 000 t/d熟料預分解窯生產線自1988年投產以來，經過不斷努力，于1997年生產熟料62.3萬t，實現了達產。但由于分解爐規格偏小，限制了燒成系統產量的進一步提高。為此,我廠于1998年4月對分解爐進行了擴容改造，旨在延長物料在爐內的停留時間，提高入窯物料分解率和熟料產量。本文將對本次技改的內容作一介紹，并根據模擬試驗情況對技改前后分解爐及燒成系統各項重要參數進行分析對比。
1 技改內容
圖1 改造前后分解爐結構尺寸
改造前后分解爐結構尺寸見圖1、表1。
表1 改造前后分解爐的結構尺寸
項目 改前 改后 差值
爐長/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(對稱兩點噴)23.240(一點噴) 5.879
入爐下料點位置/m(距爐頂)
24.361 20.000 (割向8°進爐) -4.361
三次風管位置/m(距爐頂) 23.061 23.061 0
上升煙道長度/m 7.70 1.7 -6
具體改造內容如下：
(1)爐身加長，分解爐體積由402 m3增至535 m3，擴大了燃燒空間，延長了物料在爐內的停留時間，有利于物料分解。
(2)分解爐噴煤點較原噴煤點下移5.879 m，有效地延長了煤粉在爐內的停留時間，為煤粉在爐內的充分燃燒創造了條件。
(3)三次風由切向改為割向8°進入分解爐，使爐內產生旋流而改變了流場，對延長物料在爐內的停留時間有利。
(4)將分解爐生料下料點上移436 m，表面上看，物料在爐內移動距離變短，會影響生料在爐內的停留時間，但由于爐內流場發生了變化，實際上物料在爐內的行程反而延長了。因此改變生料下料點位置對生料在爐內的停留時間影響不大。
(5)上升煙道由原來的77 m縮短至17 m，可大大降低窯爐間的阻力，改善窯內通風狀況，有利于回轉窯的煅燒操作。
2 冷態模擬試驗
通過模擬試驗測定爐內氣體的流場，可了解物料在爐內的分散、返混、運動狀態以及物料在爐內的停留時間，而物料在爐內的停留時間是判斷分解爐結構是否合理的重要參數。
(1)流場變化。改造前后分解爐內氣體流場變化情況見圖2、表2。從圖2、表2可知，爐內流場由改前的噴騰型變為改后的噴騰加旋流型，有利于延長氣體和物料在爐內的停留時間。
表2 改造前后爐內流場變化情況
軸向速度υz 切向速度υt 流場待征
改造前： 錐部中心區域 基本以平推為主 純噴騰型
為零，劇烈噴騰， 邊壁有一定
的回流
改造后 錐部中心區域噴騰 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
圖2 改造前后爐內流場
(2)物料停留時間。改造前后物料在爐內的停留時間見表3。由表3知，改造前爐內固(生料)氣停留時間比tm/tg為2.48～2.55，生料在爐內的停留時間僅為9.392 s～11.575 s，難以滿足物料在爐內充分分解要求。改造后爐內固氣停留時間比tm/tg達3～3.5，且物料在爐內的停留時間延長至15.47 s～20.78 s，這就使生料在爐內有充分的時間進行分解，從而為提高入窯生料分解率創造了條件。
表3 改造前后物料在爐內停留時間
氣體停留時間tg/s 物料停留時間tm/s
tm/tg
冷態 熱態 冷態 熱態
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)煤的停留時間。改造前后煤在爐內的停留時間見表4。由表4知，改造前爐內固(煤粉)氣停留時間比tm/tg為2.4～2.57，煤在爐內的停留時間為8.856 s～10.71 s，難以滿足煤(尤其是劣質煤)在爐內完全燃燒的要求。改造后，爐內固氣停留時間比tm/tg達2.602～2.662，煤粉在爐內停留時間在13.489 s～15.908 s，為煤粉的充分燃燒創造了條件。
表4 改造前后煤分解爐中停留時間
氣體停留時間tg/s 煤粉停留時間tm/s tm/tg
冷態 熱態 冷態 熱態
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
