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一次、二次、三次风与回转窑,分解炉,篦冷机,磨机用风
作者:张朵  来源: http://www.hebeisikailin.com/xwzx/n1459.html   发布时间:2021-04-15

一次,二次,三次风简单介绍:

①一次风是指经一次风机鼓入煤粉燃烧器,携带煤粉进入回转窑的大气空气。在新型干法工艺中一次风约占燃烧总空气量的10%左右。
②二次风是指由熟料冷却机风机鼓入篦冷机,与高温熟料热交换后直接进入回转窑的热风,二次风的风温超过了1000℃。
③三次风是指由熟料冷却机的风机鼓入,与高温熟料热交换后经三次风管进入分解炉及预热器的热风。三次风的风温在800℃左右。


一、预分解窑中系统用风的作用  

1、 以一定的风速提供燃料燃烧所需要的空气,并有一定的空气富裕量。 

2、 保证物料在系统各个位置既不会有存料及塌料,也能有足够适宜的热交换与反应时间。为此,窑及预热器系统内几个主要位置需要控制的最高气流速度是:窑头罩6m/s;烧成带(1450℃)9.5m/s;喂料端断面(1000℃)13 m/s;窑尾垂直上升管道24 m/s;预热器气体管道18 m/s。最低气流速度不应低于以上数字90%。 

3、承担着传热介质的作用。燃料燃烧所发出的热大多是与周围的气体进行热交换,然后将热传给它所包围的粉料中,如果说在窑内传热并不是完全靠空气的话,在预热器及分解炉中,空气就成为最基本的传热介质。 

4. 在预热器中起到将粗细粉分离的选粉作用。 

5. 作为风煤料之间的搅拌动力。无论是在分解炉内,还是窑头的燃烧器喂煤,都要充分利于不同途径与不同风速的风相互搅拌,以加速燃烧与传热。  

二、系统用风过大或过小的不利影响:  

1、 用风过大的影响: 

1) 造成熟料热耗急剧上升。由于所有进窑的空气都要被燃料加热到它所经过的位置的温度,因此用风越多,加热多余的空气所浪费的热量就越高。与此同时,随着用风的增加,空气在系统内的风速越大,热交换时间越短,排出预热器的废气温度也越高。因此在满足用风任务的条件下,所用分量越少越好。 

2) 窑的系统温度分布后移。随着高温风机的抽力增加,窑头火焰拉长,窑前温度偏低,反之,窑尾温度及一级出口温度都会增高。如果负压过大,在点火阶段,窑头火焰容易脱火,分解炉也难以点着。 

3) 随着废气排放量和粉尘来那个增加,窑尾收尘器的负荷加大,且很容易造成排放超标。 

4) 风机本身的电耗增大。

2、用风过小的影响: 

1) 排风不足会减少二、三次风用量,不能充分利用熟料冷却热,篦冷机排热增加。用风量不足,前后燃料都有燃烧不完全的可能,不仅浪费燃料,而且产生CO,污染环境,威胁人身安全。 

2) 总排风量小使风速降低,没有足够的风速使物料悬浮,轻者局部沉降容易塌料,重者造成预热器的沉降性堵塞。 

3) 由于生料分解产生大量CO2,它也成为排出风量的组成部分,因此总排风量不足,同样会制约增加窑的喂料量,客观结果也增大了单位熟料的热耗、电耗。  

三、回转窑系统的用风问题  

回转窑系统的用风问题

    回转窑是水泥生产中的主机,进入回转窑中的风主要来自篦冷机和喷煤管以及系统漏入的风;从回转窑中出去的风主要有三次风和窑尾废气。

1、一次风一次风是通过燃烧器强制送入窑的自然空气,有窑头燃烧器的一次风机供给,它包括煤风、外风、内风和中心风。它的温度一般为环境大气温度,所以入窑后必然会吸收很多热量。它的作用是输送煤粉,提供燃料燃烧所需要的空气,外风的是用来调节火焰长短的,内风是用来调节火焰粗细的。形成优质火焰是衡量一次风量、风压使用是否正确的唯一标准。在生产实际中操作员通过中控显示的一些控制参数的综合判断,了解窑内火焰是否理想、合理,及时通过一次风量、风压以及燃烧器内外风的调节,实现对火焰变化趋势的控制。一次风量的控制:增大煤粉气流中的一次风量,相应地增大了着火热,将使着火过程推迟,减少一次风量,会使着火热显著降低。但是,如果一次风量过低,会由于着火初期得不到足够的氧气而使反应速度减慢,阻碍着火的继续扩展。因此,对于一定煤种,一次风量有一最佳值。而且一次风量的大小还直接影响一、二次风气流动量的比例,这会对燃烧工况产生一定影响。一次风量应能满足风粉混合物的挥发份析出燃烧及固定炭氧化需要和不堵一次风管为原则。一次风速对着火过程有一定影响,过高,则通过气流单位面积的流量过大,势必降低煤粉气流的加热程度,着火推迟或燃烧过程后移。过低,易烧火嘴或堵管。 

2、二、三次风的控制:二次风是来自熟料冷却设备——篦冷机回收进窑的热空气,温度一般在1000℃左右;三次风是指经三次风管将同样来自篦冷机的热风引入分解炉的热空气。

3.回转窑中二次风温度太高的原因:1)火焰太散,粗粒煤粉掺人熟料,人冷却机后继续燃烧。(2)熟料结粒太细致使料层阻力增加,二次风量减少,风温升高;大量细粒熟料随二次风一起返回转窑内。(3)熟料结粒良好,但冷却机一室料层太厚。(4)火焰太短,高温带前移,出窑熟料温度太高。(5)垮窑皮、垮前圈或后圈,使某段时间出窑熟料量增加。  

四、冷却系统的用风问题 

冷却系统的用风问题

1. 影响二、三次风温度的因素 1) 出窑的熟料量。熟料产量越大,二次风温也越高。(2) 熟料出窑温度。除了熟料煅烧温度合理稳定外,喷煤管出口离窑口位置越近,火焰形状合理稳定,越有利于提高二次风温度。反之,如果喷煤管端部伸入窑内过多,出现较长的冷却带,二次风温度就会偏低。另外,塌料或较多窑皮脱落时,熟料出窑温度降低,二次风温度难以提高。(3) 蓖冷机高温段蓖床上的熟料厚度。在正常的料层厚度范围内,料层越厚,蓖下压力越高,高温段的冷却风与熟料的热交换越充分,二、三次风温度越高;料层过薄,形成冷却空气的短路,出现“红河”等异常现象,而且无法有充分的热交换;但料层厚度超过正常范围,即超过高压风机的能力时,高压空气难以吹透料层,二、三次风温度不仅不会提高,甚至还会降低。(4) 高温段高压风机的开度。蓖冷机高温段的风机均选型为高压,运行中的开度几乎接近100%。但是,应该明确,并不是任何时候都是开度越大越好,尤其是在熟料产量偏低,料层本身并不厚时,或熟料出窑温度偏低时,过量的冷却空气反而会降低二次风温度。(5) 蓖冷机收尘器后排风机开度。本来该风机风量的正常选用只是与低温段的进风量有关,不影响二、三次风温度。但由于不正确的操作观念,认为窑头负压是有次风机形成的,操作中总要偏大开次风门,蓖冷机高温段的热风一定会被抽至冷段,不但加大了窑头排风机的负荷,还会大幅度降低二、三次风温度。(6) 窑门罩的密封急微负压操作。如果窑门罩漏风严重,势必影响对蓖冷机高温风的抽力。 

2. 实际生产中提高并稳定二、三次风温度的措施 

1) 优化蓖床上的熟料厚度。蓖床上的合理料层厚度是由熟料粒径急蓖下鼓风压力决定的。细的沙性熟料会增加对冷却空气的阻力,料层应当偏薄控制,但料层薄会使其料层分布不均匀,容易在蓖冷机内形成“红河”。 篦下的冷却风机的压力决定了所允许的最高料层厚度。(2) 保证窑内煅烧制度的稳定。二、三次风温度的稳定与窑内煅烧制度是相互保证和影响的。影响窑内稳定煅烧的因素很多,如原料质量及用量的稳定、高窑速的稳定、系统用风的稳定等,只有这些稳定,才能避免由于塌料及窑皮的频繁长落而带来的二、三次风温度波动。(3) 随时检查高温段高压风机的运行情况。高压风机在正常运行时,仍会有各种不正常的情况发生,如风门调节失灵、风门开度不准,甚至风门在安装消音器后被部分堵塞,他们都会对高温段的实际用风造成假象,巡检人员应及时检查、发现与处理。(4) 严格控制窑头收尘风机的合理开度。特别是在窑头出现正压时,一定要认真分析,再进行操作。窑尾高温风机抽力充足,是保证二、三次风能充分进

窑及分解炉的真重要前提之一。当然也要避免窑头负压值过高运行。(5) 做好窑头密封。采用高质量的窑口密封材料及合理的密封结构,是保证窑口少漏风的有效办法。

   水泥生产中窑系统用风控制是影响优质高产的关键因素,也是节能降耗、提高生产效率最为重要的操作手段。系统重要部位没有在线气体分析仪的情况下,需要通过无数次的工艺运行情况分析与总结,并借助必要的热工标定和人工分析检测,形成操作参数与系统热工状态一一对应关系,用以指导生产。系统总风量和窑炉用风匹配具有相对稳定性、有可变性的一面,可变性主要体现在系统出现如结蛋、结圈、粘结堵塞等工艺故障时,各部位风量将发生改变,需适时地跟踪调节。窑头用风对煤粉燃烧、烧成热耗、熟料产质量和回转窑运转的安全性起到关键的作用,生产中必须精细化调整。冷却机操作看似简单,但可变因素也较多,对窑炉运转效率影响甚大,是生产中用风调整最为频繁的一个系统,最终要达到二三次风温高、余风和熟料温度低的“两高两低”控制目的。




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