国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

石灰回轉(zhuǎn)窯優(yōu)化燃燒的分析與對策

2024-02-05 06:28:50歐陽宇關(guān)宏志張志強(qiáng)甄新剛
冶金能源 2024年1期
關(guān)鍵詞:窯內(nèi)回轉(zhuǎn)窯燃燒器

歐陽宇 關(guān)宏志 于 浩 張志強(qiáng) 甄新剛

(日鋼營口中板有限公司遼寧省中厚板專業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心)

某公司共有兩座石灰回轉(zhuǎn)窯,每座窯年產(chǎn)活性白石灰20萬t,設(shè)計(jì)產(chǎn)能為600 t/d,回轉(zhuǎn)窯規(guī)格為Ф 4 m×60 m,采用轉(zhuǎn)爐煤氣摻混煤粉的混合燃燒方式。根據(jù)國家“十四五”節(jié)能減排要求,結(jié)合轉(zhuǎn)爐煤氣富余的現(xiàn)狀,該公司對回轉(zhuǎn)窯燃燒系統(tǒng)實(shí)施優(yōu)化改造,降低了燃料成本,提高了能源利用率、生產(chǎn)效率和石灰質(zhì)量,取得了環(huán)保達(dá)標(biāo)等效果。

1 石灰回轉(zhuǎn)窯工藝參數(shù)及生產(chǎn)流程

石灰回轉(zhuǎn)窯工況參數(shù)見表1。

表1 石灰回轉(zhuǎn)窯(單窯)工況參數(shù)

回轉(zhuǎn)窯活性石灰生產(chǎn)工藝如圖1所示。石灰石從原料場由裝料車運(yùn)送至原料受料槽,之后由原料提升機(jī)斗提運(yùn)至原料振動篩,原料提升機(jī)+皮帶輸送機(jī)將15~40 mm合格的石灰石運(yùn)至預(yù)熱器料倉。在預(yù)熱器內(nèi),石灰石與1 200 ℃的煙氣進(jìn)行熱交換,溫度升高至800 ℃部分分解。預(yù)熱后的石灰石進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒,同時(shí)煙氣溫度降至320 ℃,經(jīng)過余熱鍋爐再利用后除塵,引至煙囪排放。

圖1 回轉(zhuǎn)窯活性石灰生產(chǎn)工藝

800 ℃的石灰石進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯,依次通過窯內(nèi)預(yù)熱帶、煅燒帶,最后進(jìn)入豎式冷卻器進(jìn)行冷卻。物料在窯內(nèi)同時(shí)進(jìn)行徑向、軸向運(yùn)動,通過導(dǎo)熱、對流和輻射完成煅燒。燃燒方式采用轉(zhuǎn)爐煤氣和煤粉混合燃燒,煅燒后的900 ℃的成品石灰進(jìn)入冷卻器,冷卻后的60 ℃的石灰經(jīng)過振動給料機(jī)輸送至皮帶,之后經(jīng)斗提運(yùn)送到料倉振動篩,篩分后將石灰運(yùn)至各成品倉。同時(shí)從冷卻器底部吹入的冷卻風(fēng)與煅燒后的成品石灰進(jìn)行換熱后進(jìn)入窯內(nèi)作為二次助燃風(fēng)使用。

2 現(xiàn)狀分析

2.1 燃料配比不合理

目前該公司轉(zhuǎn)爐煤氣回收不充分,日均放散量20 000 m3。石灰回轉(zhuǎn)窯燃燒器前端的轉(zhuǎn)爐煤氣管徑為500 mm,單窯轉(zhuǎn)爐煤氣最大使用量僅為13 000 m3/h。另外,回轉(zhuǎn)窯燃燒方式為轉(zhuǎn)爐煤氣摻混煤粉燃燒,受轉(zhuǎn)爐煤氣使用上限制約,單窯煤粉消耗量維持在2.2 t/h左右,為保證滿足煅燒溫度,煤粉消耗量無下調(diào)空間,在煤炭價(jià)格日益上漲的情況下,燃料成本增加。

2.2 窯內(nèi)結(jié)圈和耐材脫落

窯內(nèi)結(jié)圈和耐材脫落最嚴(yán)重的部位在窯內(nèi)煅燒帶距窯頭約15 m處,為燃燒器的火焰前端,是窯內(nèi)最高溫度區(qū)域。行業(yè)內(nèi)多家企業(yè)已經(jīng)總結(jié)分析了結(jié)圈的主要原因[1]:回轉(zhuǎn)窯采用煤粉作為燃料,煤粉灰分中的SiO2、Al2O3、MgO和轉(zhuǎn)爐煤氣中的Fe2O3與石灰石分解的CaO與反應(yīng)生成低熔點(diǎn)化合物,粘附于耐火材料內(nèi)襯上,低熔點(diǎn)化合物與石灰發(fā)生反應(yīng)形成硅酸鈣,并粘附于方鈣石上,使窯內(nèi)結(jié)圈越來越厚。由于熱工參數(shù)或火焰形狀調(diào)節(jié)不當(dāng),溫度超過1 500 ℃時(shí)促進(jìn)低熔點(diǎn)化合物的形成,加劇了結(jié)圈的形成。

結(jié)圈問題需要在停爐降溫后處理,依靠操作者使用風(fēng)鎬以機(jī)械振動方式清理,但這種頻繁處理方式會造成耐材損壞、松動、脫落,縮短耐火內(nèi)襯的使用壽命。

2.3 煙氣中NOx含量超標(biāo)

對窯尾排放的煙氣進(jìn)行檢測,NOx含量波動最大值為207 mg/m3,已超行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),控制NOx排放刻不容緩。由于該公司回轉(zhuǎn)窯煅燒帶無溫度檢測裝置,而是參考窯尾轉(zhuǎn)運(yùn)溜槽安裝的熱電偶進(jìn)行調(diào)節(jié),無法實(shí)現(xiàn)煅燒帶溫度精準(zhǔn)調(diào)節(jié),時(shí)常會發(fā)生超溫情況。對窯尾產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行檢測,當(dāng)窯尾溫度1 050~1 100 ℃時(shí),窯尾煙氣中NOx含量約210 mg/m3;當(dāng)窯尾溫度950~1 050 ℃時(shí),窯尾煙氣中NOx含量約195 mg/m3,說明NOx生成量與燃燒溫度呈正向相關(guān)。

2.4 煅燒石灰質(zhì)量差

由于轉(zhuǎn)爐煤氣、煤粉與助燃空氣混合不均勻,現(xiàn)有窯頭燃燒器性能差,其火焰較長且不集中,導(dǎo)致煅燒帶后移、石灰石預(yù)熱時(shí)間不足及煅燒時(shí)間延長,無法滿足活性石灰生產(chǎn)工藝要求,影響石灰煅燒質(zhì)量。煅燒后的石灰質(zhì)量及標(biāo)準(zhǔn)要求詳見表2,其中CaO、活性度和灼減量僅達(dá)到的三級品標(biāo)準(zhǔn)[2],影響了煉鋼的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。

表2 石灰指標(biāo)對比標(biāo)準(zhǔn)要求

3 改進(jìn)措施

3.1 燃燒器改造

將煤粉、轉(zhuǎn)爐煤氣混合燃燒器改造為煤粉、天然氣、轉(zhuǎn)爐煤氣五通道混合燃燒器,從內(nèi)到外依次為中心風(fēng)通道、天然氣(煤粉)通道、轉(zhuǎn)爐煤氣通道、旋流風(fēng)通道和軸流風(fēng)通道,并在原燃燒器基礎(chǔ)上增大煤氣通道截面積、減小天然氣(煤粉)通道截面積。燃燒器改造后,天然氣與煤粉共用一個通道,利用天然氣(煤粉)通道前端的轉(zhuǎn)換接頭實(shí)現(xiàn)煤粉和天然氣之間的切換。

改造后可實(shí)現(xiàn)三種燃燒模式:即純轉(zhuǎn)爐煤氣燃燒、天然氣摻混轉(zhuǎn)爐煤氣燃燒、煤粉摻混轉(zhuǎn)爐煤氣燃燒。燃燒器配置獨(dú)立點(diǎn)火系統(tǒng)和流量計(jì),根據(jù)窯內(nèi)溫度調(diào)節(jié)各介質(zhì)流量的大小,通過調(diào)整各風(fēng)道閥門的開度調(diào)整火焰的長度、直徑。燃燒器改造后燃燒方式多樣化,可根據(jù)煤炭、天然氣價(jià)格及公司轉(zhuǎn)爐煤氣量,選擇經(jīng)濟(jì)、合理的燃燒方式。

3.2 管路及燃料優(yōu)化

煤氣主管道由DN800 mm增至DN1 200 mm,煤氣前支管由DN500 mm增至DN800 mm,改造后燃燒器前煤氣支管供氣能力可達(dá)到28 000 m3/h。由于轉(zhuǎn)爐煤氣供氣能力的提高,煤粉摻混轉(zhuǎn)爐煤氣燃燒方式可將煤粉配比量降至1.6 t/h,極大節(jié)省了燃料成本。此外,回收轉(zhuǎn)爐煤氣時(shí),須經(jīng)常調(diào)整回收轉(zhuǎn)爐煤氣時(shí)的CO濃度,使得轉(zhuǎn)爐煤氣熱值頻繁波動。考慮煤氣熱值低時(shí),無法實(shí)現(xiàn)純轉(zhuǎn)爐煤氣燃燒,鋪設(shè)一根DN200天然氣管道經(jīng)減壓后引至燃燒器,與燃燒器天然氣(煤粉)通道相連,通過補(bǔ)充少量天然氣以保證火焰燃燒穩(wěn)定性及改善煅燒工況。

3.3 煤氣預(yù)熱

在回轉(zhuǎn)窯煤氣管道下方新建一座煙氣發(fā)生爐和一座熱管式煤氣換熱器。煙氣發(fā)生爐產(chǎn)生的350~400 ℃的煙氣和DN1 100煤氣支管道的轉(zhuǎn)爐煤氣,利用熱管式煤氣換熱器,實(shí)現(xiàn)煙氣間接加熱冷煤氣。換熱后的150~200 ℃煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)返回?zé)煔獍l(fā)生爐以實(shí)現(xiàn)煙氣余熱的循環(huán)利用。預(yù)熱后的120 ℃以上煤氣經(jīng)過煤氣管道輸送至燃燒器,為防止煤氣輸送時(shí)產(chǎn)生熱量損失,溫度降低,在該段煤氣管道采取保溫隔熱措施。

3.4 自動化程度提升

對一次風(fēng)、二次風(fēng)管道增設(shè)自動調(diào)節(jié)閥,在窯頭罩位置安裝一臺比色高溫計(jì)用于監(jiān)測煅燒帶溫度,同時(shí)在窯頭下料槽位置安裝一套紅外測溫儀對下料溫度進(jìn)行監(jiān)測。上述信號均接入PLC系統(tǒng),通過高溫計(jì)檢測的窯內(nèi)溫度來自動調(diào)節(jié)各燃料流量和送風(fēng)量的配比,以實(shí)現(xiàn)窯溫的精確控制。

3.5 改造效果

通過優(yōu)化管路、燃料種類,改變?nèi)紵J?,轉(zhuǎn)爐煤氣使用量提高了8 000~10 000 m3/h,煤粉使用量降低了0.6 t/h;對燃燒器改造和增設(shè)煤氣預(yù)熱措施,提高了燃燒器火焰的穩(wěn)定性,火焰外擴(kuò)掃窯皮很少發(fā)生,延長窯襯的使用壽命,石灰石質(zhì)量達(dá)到了二級品水平,燃料成本降低了40元/t;引入自動燒爐工藝和測溫裝置,實(shí)現(xiàn)了各燃料介質(zhì)的流量和一次風(fēng)、二次風(fēng)的精確配比,使燃料充分燃燒,提高了窯內(nèi)溫度控制精度,緩解了結(jié)圈的問題,產(chǎn)能提高了150 t/d;實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯的清潔燃燒,煙氣中NOx降低了190 mg/m3。改造前后參數(shù)對比見表3。

表3 改造前后參數(shù)對比

4 結(jié)語

為了解決污染物排放、設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)成本和石灰質(zhì)量問題,該公司進(jìn)行了管路和燃燒器改造、增設(shè)測溫、自動調(diào)節(jié)流量和預(yù)熱設(shè)備等改造,有效解決了回轉(zhuǎn)窯高燃耗、頻繁結(jié)圈和產(chǎn)品質(zhì)量問題,并對污染物排放實(shí)施了有效控制,達(dá)到了國家和地方的排放標(biāo)準(zhǔn)。

猜你喜歡
窯內(nèi)回轉(zhuǎn)窯燃燒器
回轉(zhuǎn)窯結(jié)構(gòu)分析
NTFB低氮燃燒器介紹
基于ANSYS回轉(zhuǎn)窯強(qiáng)度分析
提高回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度的實(shí)踐
油田加熱爐全自動燃燒器維修技術(shù)改造
低氮燃燒器改造后的主汽溫調(diào)整
生產(chǎn)合成氣的燃燒器
石油化工(2015年11期)2015-08-15 00:43:05
淺談新型干法水泥生產(chǎn)中對窯速的控制與調(diào)整
同煤科技(2014年1期)2014-08-15 00:48:23
炭素煅燒回轉(zhuǎn)窯三次風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)
河南科技(2014年8期)2014-02-27 14:07:49
西門子PLC在500t/d石灰窯上料系統(tǒng)中的應(yīng)用
阳春市| 辛集市| 安陆市| 屏东市| 巨野县| 平南县| 壤塘县| 天门市| 绍兴市| 宁陵县| 林口县| 马关县| 崇明县| 隆昌县| 连南| 永州市| 名山县| 丰顺县| 大姚县| 保山市| 共和县| 如东县| 房山区| 杭锦旗| 扎囊县| 广丰县| 连云港市| 台州市| 苏尼特左旗| 当阳市| 分宜县| 红桥区| 普宁市| 大丰市| 堆龙德庆县| 宜黄县| 林芝县| 禄劝| 阿城市| 隆安县| 尉氏县|