5000tpd燃烧器技术介绍.doc

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1、5000t/d燃烧器技术介绍南京凯盛水泥技术工程有限公司2003年6月目录1煤的燃烧理论11.1煤的分类11.2煤粉的燃烧过程21.3影响煤粉燃烧的主要因素32凯盛燃烧器简介52.1燃烧器的基本要求52.2凯盛燃烧器的基本结构73凯盛燃烧器的技术特点101煤的燃烧理论1.1煤的分类煤在物理化学作用下，其变质程度存在差异，且煤的产地、地质形成年代的不同，使煤的燃烧性能差异很大。水泥回转窑常用的固体燃烧有烟煤、无烟煤、贫煤、褐煤、石油焦、工业废渣等。对于燃料煤，我国的分类如下：种类Vr(%)粒度(mm)备注无烟煤0~10烟煤贫煤10

2、~200粉状廋煤14~200(块)~121#、2#瘦煤焦煤14~30>12~25瘦焦煤、主焦煤、肥焦煤1#、2#肥煤26~3725~301#、2#肥煤、1#、2#焦肥煤、气肥煤气煤30~379~251#、2#肥气煤、1#、2#、3#气煤弱粘煤20~370(块)~91#、2#弱粘煤不粘煤20~370(粉块)长焰煤>370~5褐煤>40—美国根据煤的挥发份不同，将煤按如下方法分类(ASTMD338标准)：煤种FCdmmfVdmmfQnet,dmmfmin(%)max(%)min(%)max(%)min(Btu/lb)max(Btu/

3、lb)无烟煤亚无烟煤≥98——≤2——无烟煤≥92<98>2≤8——半无烟煤≥86<92>8≤14——烟煤低挥发分煤≥78<86>14≤22——中挥发分煤≥69<78>22≤31——高挥发分煤A—<69>31—≥14000高挥发分煤B————≥13000<14000高挥发分煤C————≥11500<13000烟煤————≥10500<11500次烟煤次烟煤A————≥10500<15000次烟煤B————≥9500<10500次烟煤C————≥8399<9500褐煤褐煤A————≥6300<8300褐煤B—————<6300德国

4、对于工业用煤的分类标准为：煤种无烟煤煅烧烟煤肥煤气煤气焰煤褐煤V(%)7~1014~2018~3020~3533~4045~501.2煤粉的燃烧过程水泥回转窑内燃料燃烧所形成的火焰属于湍流扩散火焰，其燃烧过程大致可分为：燃料与空气的混合、燃料与空气加热到着火温度、挥发份首先着火燃烧、焦炭燃烧及燃尽等四个过程。由于挥发份的着火与煤的品种及加热速率、燃烧器的结构等因素有关，因此通过改进燃烧器的结构，加快煤粉的加热速率和挥发份的析出，为改善燃烧器的性能起了决定的因素。在挥发份燃烧后，残余焦炭的燃烧与周围空气中的CO2项焦炭表面以及燃烧

5、产物向炭粒表面扩散有关，因此其扩散速率决定了燃料燃尽的速度，它主要受炭粒的多孔性、燃料粒径、O2分压、周围环境的温度等因素影响。由于在窑内的高温环境中，燃烧是由颗粒边界层扩散速度控制，一般称之为扩散控制过程。1.3影响煤粉燃烧的主要因素1.2.1煤粉燃烧器燃烧器的结构、设计参数、操作参数等对煤粉的燃烧具有显著的影响，因此各燃烧器制造商不断通过冷态试验、热态试验、理论模型研究等各种手段，改进燃烧器的结构和设计参数，使得燃烧器性能越来越好。早期的水泥回转窑多采用单通道型式，输送煤粉的空气兼作窑用一次风，不仅煤、风混合欠佳，且一次风用

6、量大（一般占总燃烧空气用量的20%~30%），一次风速较低（40~70m/s），煤粉燃烧速度慢，其功能主要在于完成煤粉输送，对煤、风混合，二次风抽吸作用甚小，火焰形状及温度分布也很难调节，难于满足生产要求。70年代末期，法国皮拉德（Pillard）公司首先研制开发了用于煤粉燃烧的三通道燃烧器，随后德国洪堡KHD公司、丹麦F.L.Smidth公司、日本UBE等公司也都开发出各种型式的多通道燃料燃烧器，以适应在现代预分解窑全系统中不断优化基础上，对燃料燃烧、低质燃料的应用和环境保护指标方面提出的更高要求。因此也提出了多通道燃烧器的研

7、制开发的主要目的：Ø降低一次风用量，增加对高温二次风的利用，提高系统热效率；Ø增加煤粉与燃烧空气的混合，提高燃烧速率；Ø增强燃烧器推力，加强对二次风的卷吸，提高火焰温度；Ø增加对各通道风量、风速的调节手段，使火焰形状和温度场容易按需要灵活控制；Ø有利于低挥发分、低活性燃料的利用；Ø提高窑系统生产效率，实现优质、高产、低耗和减少NOx生成量的目标。由燃烧器的发展历史不难发现，通过燃烧器的结构的不断优化，煤粉燃烧技术也得到了长足发展，因此燃烧器是影响煤粉燃烧的重要因素。1.2.2煤的性能1）煤的热值煤的热值是衡量燃煤性能的重要指标。

8、一般来讲，煤的热值高，煤的燃烧性能就好。目前水泥大公司有倾向于采用高热值燃煤的趋势。这是因为，煤热值高，不仅用煤量减少了，而且煤的发热一般都较快，对水泥窑达到高产低耗的目的，综合经济效益不比采用低廉的劣质煤差。2）煤的挥发份煤的挥发份一般由碳元素同氢、氧、硫等元