产业峰会 | 齐砚勇：烧成系统操作方法改进可促进水泥行业绿色发展
3月28日上午，由中国水泥网主办的“第十三届中国水泥产业峰会”顺利召开。西南科技大学副教授 齐砚勇为峰会带来了以《碳减排背景下烧成系统操作方法》为主题的精彩报告。
作为窑用“燃烧器”，喷煤管在水泥熟料煅烧过程中起着关键的作用。水泥熟料的品质、窑的产量、耐火材料的使用周期和寿命、单位熟料热耗等等无不与“喷煤管”的选择和使用习习相关。......
作为窑用“燃烧器”，喷煤管在水泥熟料煅烧过程中起着关键的作用。水泥熟料的品质、窑的产量、耐火材料的使用周期和寿命、单位熟料热耗等等无不与“喷煤管”的选择和使用习习相关。
依据企业自身特点进行合理、有效选择，是实现熟料稳、高产、低消耗的前提。在喷煤管的选择上一般注意以下几个事项：
1.火焰形状呈毛笔状或正柳叶形，活泼有力，形状不散，无分支。
2.火焰有刚度，二次风对它的冲击不形成影响。
3.热力集中，便于提高烧成带的温度，有利于熟料的煅烧。
4.不冲击窑皮，不损伤窑耐火材料。
5.能有效改善“煤粉”燃烧特性，有利于“煤粉”的完全燃烧，降低热耗。对煤质适应性强，既能燃优质煤，又能适应劣质煤。
6.一次风量尽可能少，有效使用“篦冷机”二次风，提高热效率。
7.火焰伸缩自如，调整灵活，便于工艺人员依据工艺需要调整出合适火焰。
现在国产的多通道“燃烧器”，在设计和改造上都取得了较大的技术，从设计理念上来看更显得成熟和科学。
“晋牌水泥集团”原装窑用燃烧器是FULL—SMITH公司提供，该喷煤管采用三通道设计，但进煤管以后“煤风和外风”混合共用一个通道，实属二通道喷煤管。在日常使用当中，火焰偏长，对煤质要求较为严格，窑尾经常会出现煤粉不完全燃烧现象，从而引起窑尾集料、堆料。先后经多次更换喷煤管，都未获成功。一般要麽烧损窑皮，要麽加不起喂料量来；要麽喷煤管本身材质有问题，出现烧断，要麽无法适应现有工艺状况。2003年公司决定更换河南郑州奥通公司的四风道燃烧器，使用效果明显得到了改善。
一“奥通”四风道燃烧器设计和改造特点：
1 一次风机用罗茨风机替代离心式风机。
罗茨风机和离心式风机相比有以下特点：
●风压高
与前几次的喷煤管相比风压明显变大，内直风、外风、旋流风的风压基本都能达到20000PA以上,火焰挺拔有利、形状稳定，受外界环境干扰因素很小，不会出现“舔窑皮和往物料里扎”的现象。
●一次风量小
选用罗茨风机同以往离心式风机相比：风压较高，风量却仅有原来的1/4，很好的改善窑头正压，同时又提高了二次风的用量，对降低熟料热耗，提高烧成带温度，改善熟料的活性都有较大的帮助。
2、四个风道分别为外风、煤风、内直风和旋流风，火焰形状调整灵活、伸缩自如。分别调整“四个风道”相对应的阀门和喷煤管尾部的丝杠来调整出不同的火焰形状。在煤管头部的设计上体现出“短焰急烧、薄料快烧”技术特性。
●外风使用“直流柱风”，出风口内装“带倾角方柱销”，与“喷煤管”尾部丝杠相连接，通过拉伸丝杠调节“外风”出风口面积，也可达到调节出口风量、风压的目的。
●煤风采用环形风，有单独的风道，用煤磨罗茨风机单独供风。
●内直风也采用环流风，开大阀门拉长火焰，关小阀门使火焰缩短变粗。
●内风采用“旋流风”，出风口装有“带切线方向倾角的柱销”，通过前后移动它的位置达到改变旋流角度的目的，与已往停窑更换旋流器相比，更加方便、高效、快捷。
综合以上技术特性，反映到实际操作中，火焰形状调节方便。在不停窑的情况下，就可实现“旋流风”角度的改变，既方便了操作，又提高了窑的运转率。
二：四风道喷煤管的正常操作：
1 点火操作：
●打开罗茨风机放风阀，把一部分过剩空气放掉，同时，又能防止点火初期，窑温较低，风压过高，火焰被吹灭。
●全部打开“中间风”，关小外风、内直风，相应开大内旋风。这样既有利于火焰初期的燃烧，又能保护油枪，以防烧损。
2 日常操作与维护：
由于配料或中控操作上的原因，窑内经常会出现结后圈、结球、长前圈的现象，配合喷煤管的操作就会很好的解决这些工艺上的问题。
●窑内出现结蛋、结球、长后圈，需拉长火焰，往窑内推喷煤管300MM——400MM，减小旋流风用量，增大内直风、外风用量。
●窑口若出现长前圈时，缩短并使火焰变粗。加大旋流风用量，相应关小外风、内直风，配合调节“外风、旋流风”丝杆，效果将会更好。
三：“燃烧器”改造后在“晋水”集团使用效果。
1、煤粉燃烧特性得到了很大地改善。
“晋水”集团煤粉燃烧特性较差，挥发份含量低一般在13%—14%，着火点低，650℃才能着火，750℃才能实现稳定燃烧。改造后，窑尾400℃就可实现油煤混燃，600℃就可 停油，实现稳定燃烧。“节能降耗”效果明显。
2、对物料适应性变强
●原先熟料三率值一般控制在KH0.89—0.91间，若超过0.93，窑就会出现生烧料，游离氧化钙超出控制范围。现在熟料KH值普遍在0.94以上, 游离氧化钙的含量却不足1.00。给熟料强度改善和提高都将带来好处。
●“晋水”集团窑型属超短窑，仅有42米长。熟料煅烧相当困难，对入窑生料的分解率要求较高，89%的分解率才能满足生料煅烧的要求。更换”奥通”喷煤管后，生料分解率即使低于86%，也不会出现物料生烧。
3、分解率偏低，阻碍了液相早期出现。对防止预热器的结皮、堵塞都将显示很大的优势。 4、“短焰急烧、薄料快烧”的特点就是刚刚分解的ｆ－ＣａＯ，在微晶微裂纹尚未修复的情况下就进入了烧成带，有利于化学反应的进行和Ｃ3Ｓ的形成。
5、由于火焰刚性较好没有出现舔窑皮现象,窑筒体温度普遍偏低,烧成带最高温度不超过270℃。较大程度的延长了耐火材料的使用寿命。
总而言之：在“ 燃烧器”的技改过程中，进行科学的决策和选择，是取得成功的关键。合理化的工艺设计、对企业工艺状况的深入了解也取得良好成果的先决条件。
依据企业自身特点进行合理、有效选择，是实现熟料稳、高产、低消耗的前提。在喷煤管的选择上一般注意以下几个事项：
1.火焰形状呈毛笔状或正柳叶形，活泼有力，形状不散，无分支。
2.火焰有刚度，二次风对它的冲击不形成影响。
3.热力集中，便于提高烧成带的温度，有利于熟料的煅烧。
4.不冲击窑皮，不损伤窑耐火材料。
5.能有效改善“煤粉”燃烧特性，有利于“煤粉”的完全燃烧，降低热耗。对煤质适应性强，既能燃优质煤，又能适应劣质煤。
6.一次风量尽可能少，有效使用“篦冷机”二次风，提高热效率。
7.火焰伸缩自如，调整灵活，便于工艺人员依据工艺需要调整出合适火焰。
现在国产的多通道“燃烧器”，在设计和改造上都取得了较大的技术，从设计理念上来看更显得成熟和科学。
“晋牌水泥集团”原装窑用燃烧器是FULL—SMITH公司提供，该喷煤管采用三通道设计，但进煤管以后“煤风和外风”混合共用一个通道，实属二通道喷煤管。在日常使用当中，火焰偏长，对煤质要求较为严格，窑尾经常会出现煤粉不完全燃烧现象，从而引起窑尾集料、堆料。先后经多次更换喷煤管，都未获成功。一般要麽烧损窑皮，要麽加不起喂料量来；要麽喷煤管本身材质有问题，出现烧断，要麽无法适应现有工艺状况。2003年公司决定更换河南郑州奥通公司的四风道燃烧器，使用效果明显得到了改善。
一“奥通”四风道燃烧器设计和改造特点：
1 一次风机用罗茨风机替代离心式风机。
罗茨风机和离心式风机相比有以下特点：
●风压高
与前几次的喷煤管相比风压明显变大，内直风、外风、旋流风的风压基本都能达到20000PA以上,火焰挺拔有利、形状稳定，受外界环境干扰因素很小，不会出现“舔窑皮和往物料里扎”的现象。
●一次风量小
选用罗茨风机同以往离心式风机相比：风压较高，风量却仅有原来的1/4，很好的改善窑头正压，同时又提高了二次风的用量，对降低熟料热耗，提高烧成带温度，改善熟料的活性都有较大的帮助。
2、四个风道分别为外风、煤风、内直风和旋流风，火焰形状调整灵活、伸缩自如。分别调整“四个风道”相对应的阀门和喷煤管尾部的丝杠来调整出不同的火焰形状。在煤管头部的设计上体现出“短焰急烧、薄料快烧”技术特性。
●外风使用“直流柱风”，出风口内装“带倾角方柱销”，与“喷煤管”尾部丝杠相连接，通过拉伸丝杠调节“外风”出风口面积，也可达到调节出口风量、风压的目的。
●煤风采用环形风，有单独的风道，用煤磨罗茨风机单独供风。
●内直风也采用环流风，开大阀门拉长火焰，关小阀门使火焰缩短变粗。
●内风采用“旋流风”，出风口装有“带切线方向倾角的柱销”，通过前后移动它的位置达到改变旋流角度的目的，与已往停窑更换旋流器相比，更加方便、高效、快捷。
综合以上技术特性，反映到实际操作中，火焰形状调节方便。在不停窑的情况下，就可实现“旋流风”角度的改变，既方便了操作，又提高了窑的运转率。
二：四风道喷煤管的正常操作：
1 点火操作：
●打开罗茨风机放风阀，把一部分过剩空气放掉，同时，又能防止点火初期，窑温较低，风压过高，火焰被吹灭。
●全部打开“中间风”，关小外风、内直风，相应开大内旋风。这样既有利于火焰初期的燃烧，又能保护油枪，以防烧损。
2 日常操作与维护：
由于配料或中控操作上的原因，窑内经常会出现结后圈、结球、长前圈的现象，配合喷煤管的操作就会很好的解决这些工艺上的问题。
●窑内出现结蛋、结球、长后圈，需拉长火焰，往窑内推喷煤管300MM——400MM，减小旋流风用量，增大内直风、外风用量。
●窑口若出现长前圈时，缩短并使火焰变粗。加大旋流风用量，相应关小外风、内直风，配合调节“外风、旋流风”丝杆，效果将会更好。
三：“燃烧器”改造后在“晋水”集团使用效果。
1、煤粉燃烧特性得到了很大地改善。
“晋水”集团煤粉燃烧特性较差，挥发份含量低一般在13%—14%，着火点低，650℃才能着火，750℃才能实现稳定燃烧。改造后，窑尾400℃就可实现油煤混燃，600℃就可 停油，实现稳定燃烧。“节能降耗”效果明显。
2、对物料适应性变强
●原先熟料三率值一般控制在KH0.89—0.91间，若超过0.93，窑就会出现生烧料，游离氧化钙超出控制范围。现在熟料KH值普遍在0.94以上, 游离氧化钙的含量却不足1.00。给熟料强度改善和提高都将带来好处。
●“晋水”集团窑型属超短窑，仅有42米长。熟料煅烧相当困难，对入窑生料的分解率要求较高，89%的分解率才能满足生料煅烧的要求。更换”奥通”喷煤管后，生料分解率即使低于86%，也不会出现物料生烧。
3、分解率偏低，阻碍了液相早期出现。对防止预热器的结皮、堵塞都将显示很大的优势。 4、“短焰急烧、薄料快烧”的特点就是刚刚分解的ｆ－ＣａＯ，在微晶微裂纹尚未修复的情况下就进入了烧成带，有利于化学反应的进行和Ｃ3Ｓ的形成。
5、由于火焰刚性较好没有出现舔窑皮现象,窑筒体温度普遍偏低,烧成带最高温度不超过270℃。较大程度的延长了耐火材料的使用寿命。
总而言之：在“ 燃烧器”的技改过程中，进行科学的决策和选择，是取得成功的关键。合理化的工艺设计、对企业工艺状况的深入了解也取得良好成果的先决条件。
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