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混煤煅烧及其对烧成系统的影响

北京太行前景水泥有限公司3 000t/d熟料生产线为天津水泥工业设计研究院开发设计的五级双系列带TSD分解炉的新型干法生产线。该生产线窑系统于2003年1月20日点火,1月26日投料,至今已投产近两年,2003年生产水泥熟料82.38万t,2004年共计生产水泥熟料近百万吨。

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  北京太行前景水泥有限公司3 000t/d熟料生产线为天津水泥工业设计研究院开发设计的五级双系列带TSD分解炉的新型干法生产线。该生产线窑系统于2003年1月20日点火,1月26日投料,至今已投产近两年,2003年生产水泥熟料82.38万t,2004年共计生产水泥熟料近百万吨。

  我公司烧成系统开发设计时考虑以无烟煤为燃料进行煅烧,但因价格的原因,2003年烧成系统基本以烟煤为燃料,2004年以后基本以烟煤+无烟煤的混煤为燃料。现将本生产线烧成系统设计特点、运行状况及采用混煤煅烧的情况介绍如下。

  1 烧成系统主机配置及设计特点

  1.1 烧成系统主机配置

  烧成系统为按100%煅烧无烟煤考虑设计的。窑尾预分解系统为带旁置旋流预燃室的组合式分解炉(TSD炉)的五级双系列系统,为目前国内投产的最大规模的单系列系统,预热器为高效低阻型旋风预热器,该型式的预热器已在琉璃河2 500t/d、池州海螺5 000t/d等生产线上广泛采用,并已取得良好效果;分解炉是在充分考虑了无烟煤难着火、难燃尽的“两难”燃烧特性及国内外各种型式分解炉特点的基础上开发设计的;篦冷机为第三代带充气梁阻力篦板的高效冷却机;另外系统还采用了大窑门罩、大推力煤粉燃烧器等技术,为煤粉提供了良好的燃烧条件。煤磨规格为?准3.4m×6m+3m的风扫球磨。烧成系统主要设计指标及配置见表1。烧成系统流程图见图1。

  1.2 烧成系统设计特点

  本生产线烧成系统开发设计时考虑以无烟煤为燃料,其主要特点是分解炉的型式根据无烟煤的燃烧特性,确定分解炉炉型为在双喷腾主炉前加一离线的旋流预燃室的组合式分解炉,以提高初始燃烧气氛中的O2含量,加强煤粉的燃烧效果。考虑煤粉的点火要求,在预燃室顶部增加了一涡流燃烧室并用管道引入一股热风,管道上设置一电动阀门以调节其用风量。

  分解炉的结构示意见图2。它主要由旋流预燃室与一个双喷腾主炉前后串联成一炉组构成,预燃室蜗壳部分采用三心270°大蜗壳形式。来自窑头的热的三次风切向进入旋流预燃室;煤粉采用特制的燃烧器喷入预燃室,并在纯空气的高温环境中稳定着火并快速燃烧;来自C4旋风筒的预热物料由溜管喂入预燃室三次风入口;未燃尽的煤粉及物料从预燃室经斜烟道进入主炉中继续边燃烧边分解,最后出炉进入末级旋风筒进行气固分离后将已预热并接近全分解的物料喂入回转窑中;回转窑尾废气经主炉缩口直接喷入双喷腾主炉并与预燃室的热气混合产生“旋流+喷腾”复合作用,使分解炉的效率进一步提高。从冷模试验预燃室物料运动情况分析,物料自蜗壳吹入后基本贴壁旋转,且壁面分布的均匀性较过去的单、双切向进风时明显改善,预燃室风速>5.0 m/s时,物料基本见不到螺旋条带的运动轨迹,整个壁面物料分布较均匀,透过强光来看,中部物料浓度很稀。该炉的特性为煤粉的稳定燃烧提供了良好的条件。

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