预分解窑系统在稳定运行条件下的用风

根据预分解窑系统煤粉燃烧的特点,结合国内几家预分解窑的实际生产情况,探讨了窑炉在稳定运行条件下的用风量及其风量平衡问题,强调指出烧成系统风、煤、料的合理匹配对系统正常运转的重要性,为指导工厂的实际操作提供了参考。作者通过对国内一些厂家实际生产情况的热态检测分析,发现了不少问题,诸如窑炉用风量不平衡、系统总的用风量偏高等。本文从实际生产的数据出发,着重分析了二者的用风及其风量平衡问题,以及烧成系统总的用风量及风、煤、料平衡问题,从而可为工厂的实际操作提供借鉴。     

浅谈预分解窑系统的用风

众所周知,风、煤、料、窑速的合理控制是稳定窑炉热工制度,生产优质高产熟料的关键。根据预分解窑特点,系统用风不仅要为煤粉充分燃烧提供足够氧气;尚需满足物料在预热预分解系统中悬浮所必须的风量风速;还要利用好冷却熟料经热交换后的高温空气回窑和炉助燃。从用风功能上,以预分解窑系统为基础划分为一次、二次和三次风;从燃烧器供风分为煤风、外风、内风及中心风(四通道时);以利用冷却机冷却风分为窑用二次风、炉用三次风和余风(或用于低温余热发电)。本文通过对窑系统三股风的分析,探讨合理用风问题。1一次风一次风定义为“用于将燃料喷…     

窑内风、煤、料的合理匹配

预分解窑系统窑炉风、煤、料的合理匹配对于稳定系统的热工制度,提高熟料的产量、质量至为重要。根据预分解窑系统煤粉燃烧的特点,探讨了窑系统平衡问题,即在保持发热能力与传热能力平衡与稳定的基础上,保持发热能力与传热能力及煅烧能力与预热预分解能力的平衡和稳定的要求。指出生产中要注意风、煤、料的合理匹配,来保证热工制度的合理稳定。     

新型干法窑内用风量匹配关系及设计

根据预分解窑系统煤粉燃烧的特点,探讨了窑系统平衡问题,即保持发热能力与传热能力及煅烧能力与预热预分解能力的平衡和稳定的要求。通过调整三次风门开度和燃烧器旋流风速观察到分解炉内温度、风压及气体组分和窑筒体温度变化的结果,结合计算流体力学（CFD）技术对分解炉和窑内煅烧气氛进行的模拟,探讨分解炉处三次风与窑风风量的匹配和燃烧器内部旋流风速与直流风速的匹配关系。同时通过ID风机转速和增湿塔出口温度变化对窑系统的影响,指出风和温度之间的相互影响相互制约的关系。     

预分解窑风量的调节与控制*

预分解窑煅烧系统的风量调节与控制,直接影响预分解窑的"优质、高产、低耗"。结合配置第三代充气梁篦冷机的Φ4.74m×74m预分解窑生产系统,详细分析了预分解窑煅烧系统窑头一次风量、窑内通风量、窑炉风量平衡、篦冷机用风量及煅烧系统总风量的调节与控制。     

三次风对RSP炉燃烧分解的影响

三次风对分解炉的煤粉燃烧、物料分解起着十分关键的作用。三次风量的大小、三次风温的高低往往能够决定分解炉乃至预分解窑产质量的好坏。根据我公司RSP分解炉的生产实践，要充分发挥RSP分解炉各部分的功能，提高产质量，就必须用好三次风。     

预分解窑操作要求的特点

1 前言 新型干法预分解窑全系统主要包括几个变化和反应过程:一是燃烧,二是各种气、固、液的化学反应,三是传热过程,四是物料的输送过程,五是冷却过程等。每个过程及其相关的因素皆对窑系统的正常运行造成较大影响。因此在操作上要求保持发热能力与传热能力平衡与稳定,以保持煅烧能力与预热预分解能力的平衡和稳定,为达到上述目的,操作时必须做到前后兼顾,窑炉协调,需要风、煤、料及窑速的合理配合与稳定,需要热工制度的合理稳定。2 预分解窑的用风特点2.1 预热预分解系统的用风特点     

浅议预分解窑系统的窑头用风

窑头一次风量影响着窑内燃粉的着火燃烧,应选择合适的一次风量,结合国内几家预分解窑系统的窑头用风、用煤情况的比较,分析了系统用风量与用煤量之间合理的比例。     

再议对窑外分解窑煤粉燃烧用风问题的看法

自从窑外分解窑从国外引入我国之后，就有人将从冷却机抽取的、送往分解炉的、使炉内煤粉燃烧的热风称为“三次风”，并将从冷却机输送热风至分解炉的管道称为是“三次风管”。其实，根据煤粉燃烧的基本概念，分解炉中煤粉燃烧用的风应该是与窑头煤粉用的风在性质和名称上是一样的即是“一次风”和“二次风”……。只不过长期以来，人们已将“窑系统的三次风”当作了“炉用二次风”来理解。但从概念和理论上讲，此“三次风”的理解与说法，还是应该改为“炉用二次风”或“炉的二次风”较为合理一些。其理由如下：     

不同预分解窑系统的用风平衡与分析

以四厂的预分解窑系统热工测试结果为基础,对冷却用风、预热用风、燃烧用风等系统用风情况进行了全面分析,论述了各厂在不同系统中存在的问题。对整个系统的用风操作提出了相应建议,即逐步提高二次风和三次风温度与用量,尽可能地提高煤风比,降低一次风比例,以加速煤粉燃烧,同时,尽量提高预热系统的固气比,降低C1出口废气量与废气温度,提高烧成系统的热效率,实现预分解窑系统的节能效果。     

DD分解炉燃烧与分解耦合过程的数值模拟

针对一实际尺寸的DD分解炉进行了煤燃烧与碳酸钙分解耦合过程的三维数值模拟研究,其中,对连续相采用Euler坐标系下的k-ε双方程湍流模型,采用离散相模型(discrete phase model)进行颗粒相的运动轨迹计算,采用组分运输模型(species transport model)结合涡耗散概念模型(EDC)模拟煤粉燃烧及生料分解过程,采用P-1辐射模型计算气体和颗粒之间的辐射换热。计算所得煤粉燃烬率为86%,碳酸钙分解率为92.9%,与工程实际数据吻合较好,表明模拟结果的可信性。研究结果表明:来自底部向上运动的高速烟气流与两股横向三次风相遇后,汇合成一股高速向上运动的主气流,携带着煤粉流在分解炉中心处向上运动,并偏向位于分解炉侧面的出口方向;煤粉的燃烧主要发生在分解炉下半柱体部分中心处,并形成了高温区;碳酸钙则围绕着高温区迅速分解,其分解过程主要发生在分解炉下半柱体部分。     

分解炉空气分级燃烧及NOx排放特性研究

随着我国经济的飞速发展,作为重要基础材料的水泥产品需求量极大且趋于稳定。水泥生产过程中的NOx排放与燃煤火电厂和汽车尾气产生的NOx排放已成为空气污染的主要来源,而分解炉是降低水泥生产工艺中NOx排放的有效设备。笔者在引入高温烟气的模拟分解炉内进行空气分级燃烧试验,研究配风位置、配风比例以及石灰石/煤比例对分解炉内燃烧和NOx排放特性的影响规律。试验稳定过程中,高温烟气发生装置的给煤量和配风量保持不变。此时,高温烟气发生装置的时间平均温度为911℃,其产生的高温烟气温度稳定在750℃左右,高温烟气中NOx主要以NO和N2O的形式存在,其浓度分别为261.49×10^-6和12.96×10^-6。该股高温烟气将模拟实际回转窑产生的烟气进入分解炉内。在分解炉的上部区域(距离顶部0~2 000 mm区域)的温度为800~1 000℃,与实际分解炉运行温度一致,排放烟气中NOx主要以NO和N2O形式存在。随着中间配风位置的下移,煤粉燃烧放热区域下移,而顶部区域的石灰石吸热量变化较小,则原有热量平衡被打破且原有吸热量高于现有放热量,导致顶部区域内燃烧温度降低。此时,还原气氛中煤粉燃烧和石灰石分解反应时间均变长,导致NOx的还原反应更加充分。但石灰石分解产生的氧化钙(CaO)作为中间产物会促进NO的生成反应,其反应时间增加也促进了NO的生成;另一方面,石灰石作为催化剂参与焦炭和挥发分还原NO的反应过程,分解炉顶部区域的温度下降使得该还原反应变弱。综上,NO的最终排放浓度是以上反应的综合结果。随着配风位置的下移,该变化对NO的生成作用更加明显,故NO的排放浓度逐渐升高。当一级风量与二级风量的配风比例降低时,分解炉上部区域的煤粉燃烧份额减少和石灰石分解量降低,而分解炉下部区域的煤粉燃烧份额增加和未分解的石灰石份额增加,但石灰石的吸热增加量高于燃烧增加份额的放热量,因此分解炉内整体温度均降低。分解炉内NO浓度是由石灰石催化的氧化过程和还原过程综合决定的。一级风量变小时,尾部CO浓度随之增加,烟气中NO浓度呈现降低的趋势。当石灰石/煤比例增加时,分解炉内沿程温度逐渐下降。随着石灰石给粉量增加,分解炉内石灰石受热分解产生的CaO浓度增加,CaO催化NO还原反应更剧烈,从而NO浓度逐渐降低。而石灰石给粉量增加和分解炉温度降低的过程导致尾部的CO浓度升高。     

Quantification of emissions from the co-incineration of cutting oil emulsions in cement plants – Part I: NOx,CO and VOC

The paper provides an overall assessment of the environmental effects of co-incineration of cutting oil emulsions in cement plants through the quantification of emissions of key pollutants, namely NO_x, CO and VOC. Two realistic scenarios are considered. In the first, the cutting oil emulsion is injected directly into the rotary kiln while the second scenario involves injection of the cutting oil emulsion in the tertiary air stream and thus directly into the precalciner. A detailed kinetic PSR modelling study is performed for combustion conditions relevant both to cement kiln and precalciner operating conditions. It is demonstrated that, although NO_x emissions from the precalciner are generally substantially lower than those from the cement kiln, emulsion injection in the latter appears to be favourable and can lead up to 50% reductions in NO levels. However, injection of cutting oil emulsion with relatively high nitrogen content in the precalciner may lead, under lean conditions, to increases in the emitted NO levels. The effect of cutting oil emulsion on CO and VOC emissions both under cement kiln and precalciner conditions is also quantified.     

分解炉用无烟煤的催化燃烧研究

在无烟煤中添加CuO,Fe2O3,MnO2,可以不同程度的改善无烟煤的着火温度;通过燃烧产物的XRD分析,探讨了催化剂催化燃烧的机理:催化剂在煤粉燃烧过程中参与了无烟煤燃烧中的化学反应过程,对无烟煤中难燃的碳发生了催化燃烧反应,使无烟煤着火温度下降.     

12000t/d水泥熟料生产线三次风管的优化改造*

水泥熟料生产过程中三次风管对分解炉和回转窑等热工设备的稳定运行起着重要作用。三次风管的用风和通风合理性,直接影响分解炉内煤粉的燃烧、碳酸盐在分解炉内的分解,间接影响回转窑内通风量和熟料在窑内的烧结。本文通过热工标定分析W工厂12000t/d水泥熟料生产线三次风管存在的问题,通过数据计算和对比分析,提出三次风管优化改造方案。     

蒸汽低氨燃烧技术在我厂的应用

为减少了NOx的排放量,满足环保要求,山东东华水泥有限公司于2014年在其两条5 000 t/d熟料生产线新上了两套SNCR脱硝系统。技改工程利用现有条件,在不影响窑炉生产的情况下,利用窑炉检修期间,对水泥窑炉系统、预热器系统、煤粉燃烧系统、三次风管、C4下料管、C4和C5上升烟道撒料盒及烟气脱硝系统整改。利用余热发电饱和蒸汽与煤粉气化产生的水煤气、煤产生的CHi、CO等还原物质,与烟气中的NOx进行反应,降低NOx的浓度,从而减少SNCR中氨水的用量、降低成本,达到环保超低排放标准的要求。     

富氧条件下分解炉三维流场数值模拟

以前期实验为基础,将某水泥厂KDS分解炉为原型修改成富氧燃烧的分解炉,运用fluent软件,模拟30％氧气浓度下,炉内气固两相流,根据速度云图、压力云图、CaCO3分解率的结果显示,炉内流场与实际工况较为一致,说明结果具有一定可靠性;温度云图整体高出实际工况,反映出富氧燃烧能够使分解炉内煤粉燃烧更加充分,提高燃烧效率的优点,在水泥行业中有很好的应用前景.     

ILC型预分解炉内气固两相运动规律的研究

较详尽地研究了丹麦Smidth公司ILC型分解炉的气体三维流场、物料浓度分布及停留时问分布和分解炉阻力特性。探讨了炉中气流及物料的运动规律。研究表明,该分解炉虽结构简单、布置方便、阻力损失低,但炉内气流的运动不合理,致使物料及煤粉停留时间短,燃烧及反应环境欠佳,容积效率低,对低劣质燃料适应性较差。     

六级预分解系统煤粉配比计算研究

以六级预热预分解系统为模板,通过物料和热量平衡计算,分析了增加入炉燃料量对系统参数的影响。结果表明,随着分解炉喂煤比例的逐渐增大。各级预热器和分解炉出口的气体温度及入窑物料温度逐渐升高。炉中煤粉燃烧率和碳酸盐分解率随炉煤比例的增大而提高,炉煤比例超过73%后,碳酸盐分解基本完成。随炉煤比例的增大,熟料产量大幅提高,热耗有所下降。但考虑到系统的稳定性,炉煤比例控制在71%~73%较为合理。