我廠分解爐技改前后各項參數(shù)對比(1)
0 前言
我廠2 000 t/d熟料預(yù)分解窯生產(chǎn)線自1988年投產(chǎn)以來,經(jīng)過不斷努力,于1997年生產(chǎn)熟料62.3萬t,實現(xiàn)了達產(chǎn)。但由于分解爐規(guī)格偏小,限制了燒成系統(tǒng)產(chǎn)量的進一步提高。為此,我廠于1998年4月對分解爐進行了擴容改造,旨在延長物料在爐內(nèi)的停留時間,提高入窯物料分解率和熟料產(chǎn)量。本文將對本次技改的內(nèi)容作一介紹,并根據(jù)模擬試驗情況對技改前后分解爐及燒成系統(tǒng)各項重要參數(shù)進行分析對比。
1 技改內(nèi)容
圖1 改造前后分解爐結(jié)構(gòu)尺寸
改造前后分解爐結(jié)構(gòu)尺寸見圖1、表1。
表1 改造前后分解爐的結(jié)構(gòu)尺寸
項目 改前 改后 差值
爐長/m(直筒+錐部) 15+3.161 20+4.186 +6.025
爐容/m3(直筒部分,扣除耐火材料)
402 535 133
噴煤管位置/m(距爐頂)
17.361(對稱兩點噴)23.240(一點噴) 5.879
入爐下料點位置/m(距爐頂)
24.361 20.000 (割向8°進爐) -4.361
三次風(fēng)管位置/m(距爐頂) 23.061 23.061 0
上升煙道長度/m 7.70 1.7 -6
具體改造內(nèi)容如下:
(1)爐身加長,分解爐體積由402 m3增至535 m3,擴大了燃燒空間,延長了物料在爐內(nèi)的停留時間,有利于物料分解。
(2)分解爐噴煤點較原噴煤點下移5.879 m,有效地延長了煤粉在爐內(nèi)的停留時間,為煤粉在爐內(nèi)的充分燃燒創(chuàng)造了條件。
(3)三次風(fēng)由切向改為割向8°進入分解爐,使爐內(nèi)產(chǎn)生旋流而改變了流場,對延長物料在爐內(nèi)的停留時間有利。
(4)將分解爐生料下料點上移436 m,表面上看,物料在爐內(nèi)移動距離變短,會影響生料在爐內(nèi)的停留時間,但由于爐內(nèi)流場發(fā)生了變化,實際上物料在爐內(nèi)的行程反而延長了。因此改變生料下料點位置對生料在爐內(nèi)的停留時間影響不大。
(5)上升煙道由原來的77 m縮短至17 m,可大大降低窯爐間的阻力,改善窯內(nèi)通風(fēng)狀況,有利于回轉(zhuǎn)窯的煅燒操作。
2 冷態(tài)模擬試驗
通過模擬試驗測定爐內(nèi)氣體的流場,可了解物料在爐內(nèi)的分散、返混、運動狀態(tài)以及物料在爐內(nèi)的停留時間,而物料在爐內(nèi)的停留時間是判斷分解爐結(jié)構(gòu)是否合理的重要參數(shù)。
(1)流場變化。改造前后分解爐內(nèi)氣體流場變化情況見圖2、表2。從圖2、表2可知,爐內(nèi)流場由改前的噴騰型變?yōu)楦暮蟮膰婒v加旋流型,有利于延長氣體和物料在爐內(nèi)的停留時間。
表2 改造前后爐內(nèi)流場變化情況
軸向速度υz 切向速度υt 流場待征
改造前: 錐部中心區(qū)域 基本以平推為主 純噴騰型
為零,劇烈噴騰, 邊壁有一定
的回流
改造后 錐部中心區(qū)域噴騰 較小, 噴騰加旋流型
速度明顯增大, 邊壁回流有所減弱
旋流明顯增強
圖2 改造前后爐內(nèi)流場
(2)物料停留時間。改造前后物料在爐內(nèi)的停留時間見表3。由表3知,改造前爐內(nèi)固(生料)氣停留時間比tm/tg為2.48~2.55,生料在爐內(nèi)的停留時間僅為9.392 s~11.575 s,難以滿足物料在爐內(nèi)充分分解要求。改造后爐內(nèi)固氣停留時間比tm/tg達3~3.5,且物料在爐內(nèi)的停留時間延長至15.47 s~20.78 s,這就使生料在爐內(nèi)有充分的時間進行分解,從而為提高入窯生料分解率創(chuàng)造了條件。
表3 改造前后物料在爐內(nèi)停留時間
氣體停留時間tg/s 物料停留時間tm/s
tm/tg
冷態(tài) 熱態(tài) 冷態(tài) 熱態(tài)
改造前:
0.205~0.254 3.695~4.575 0.512~0.643 9.392~11.575 2.48~2.55
改造后:
0.243~0.332 4.374~5.976 0.889~1.154 15.47~20.780 3.147~ 3.537
(3)煤的停留時間。改造前后煤在爐內(nèi)的停留時間見表4。由表4知,改造前爐內(nèi)固(煤粉)氣停留時間比tm/tg為2.4~2.57,煤在爐內(nèi)的停留時間為8.856 s~10.71 s,難以滿足煤(尤其是劣質(zhì)煤)在爐內(nèi)完全燃燒的要求。改造后,爐內(nèi)固氣停留時間比tm/tg達2.602~2.662,煤粉在爐內(nèi)停留時間在13.489 s~15.908 s,為煤粉的充分燃燒創(chuàng)造了條件。
表4 改造前后煤分解爐中停留時間
氣體停留時間tg/s 煤粉停留時間tm/s tm/tg
冷態(tài) 熱態(tài) 冷態(tài) 熱態(tài)
改造前:
0.205~0.235 3.695~4.229 0.595~0.492 10.710~8.856 2.57~2.40
改造后:
0.332~0/288 5.976~5.184 0.884~0.749 13.489~15.908 2.662~ 2.602
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