面向新世紀(jì)的水泥燃料燃燒技術(shù)和裝備（2）

3 高度重視燃料燃燒系統(tǒng)工程的完善

　　連續(xù)、穩(wěn)定、準(zhǔn)確地喂煤是穩(wěn)定窯的熱工制度，降低熱耗，提高熟料產(chǎn)、質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)關(guān)鍵因素，其喂煤量的調(diào)節(jié)要方便靈活，設(shè)定值給定后，又能自動(dòng)定量控制。由于煤粉干燥，細(xì)度小，通常流動(dòng)性較好，會(huì)沖料，也會(huì)結(jié)露、起拱。因而不少企業(yè)的煤粉喂料計(jì)量系統(tǒng)不如人意，即便是新型干法窯其煤粉的喂料、計(jì)量控制狀況相互間也是良莠不齊、差別很大。立筒窯基本上很少設(shè)計(jì)量控制，僅有調(diào)速的雙管或單管螺旋喂料機(jī)，早期的預(yù)熱器窯、預(yù)分解窯也與此相似，后建的相當(dāng)多的中小型預(yù)熱器窯、預(yù)分解窯采用沖量流量計(jì)計(jì)量控制，部分大、中型預(yù)分解窯采用溜槽式流量計(jì)，還有部分大中型預(yù)分解窯采用了轉(zhuǎn)子秤、科里奧里喂煤計(jì)量系統(tǒng)，相當(dāng)一部分采用的則是環(huán)狀天平型計(jì)量供給系統(tǒng)。

　　實(shí)踐證明，燃料燃燒快不僅僅是燃燒器問(wèn)題，喂煤計(jì)量控制也不僅僅是一臺(tái)流量計(jì)問(wèn)題，燃料燃燒是包括燃燒器、煤粉喂料計(jì)量控制、煤粉輸送在內(nèi)的系統(tǒng)工程，節(jié)能型燃燒器只有配上合適的喂煤計(jì)量控制，才能充分發(fā)揮其效能。

　　首先要解決喂煤的穩(wěn)定性，除了喂料機(jī)要有較高精度，煤粉要充滿以外，其煤粉倉(cāng)的設(shè)計(jì)要給以足夠的重視。如果煤粉倉(cāng)的流動(dòng)問(wèn)題解決不好（如涌、結(jié)拱堵塞），那么喂料機(jī)的穩(wěn)定均勻喂料是難以實(shí)現(xiàn)的。

　(1) 煤粉倉(cāng)錐部?jī)A角要大于煤粉的休止角，并盡可能加大，使倉(cāng)內(nèi)煤粉卸出時(shí)呈整體流動(dòng)，而不是中心流動(dòng)；

　(2) 煤粉倉(cāng)要有一定的倉(cāng)容，倉(cāng)快空時(shí)易沖料，最好是設(shè)計(jì)成傳感倉(cāng)，將倉(cāng)內(nèi)的煤粉維持在一定的倉(cāng)位上；

　(3) 倉(cāng)底卸料口不僅要考慮喂料機(jī)的輸送能力，還應(yīng)從防止結(jié)拱考慮，要增大卸料口尺寸。

　　煤粉質(zhì)量也必須穩(wěn)定，煤質(zhì)波動(dòng)較大時(shí)必須設(shè)置原煤預(yù)均化。

　　為了確保計(jì)量精度，喂料、計(jì)量系統(tǒng)內(nèi)必須消除煤粉輸送系統(tǒng)返風(fēng)造成的正壓，否則返風(fēng)將使計(jì)量不準(zhǔn)，喂煤也不穩(wěn)定，這就要在恰當(dāng)部位設(shè)置放風(fēng)管，并注意維持壓力的平衡。

　　關(guān)于煤粉計(jì)量，中小型干法窯可考慮采用沖量式流量計(jì)，只要煤粉喂料穩(wěn)定，且系統(tǒng)消除返風(fēng)影響，它們?nèi)阅苓_(dá)到一定精度，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單價(jià)格便宜，占用空間不大，在大型企業(yè)可考慮選用價(jià)高但精度高的轉(zhuǎn)子秤和科里奧喂料計(jì)量系統(tǒng)，在兩者之間的企業(yè)可選用價(jià)格適中、有較高精度的環(huán)狀天平型計(jì)量供給系統(tǒng)。

　　煤粉的輸送通常有文丘里管輸管、簡(jiǎn)易螺旋泵輸送、K-F富勒泵輸送三種。文丘里管輸送通常在不設(shè)計(jì)量，依然采用單通道燃燒器的中小型預(yù)熱器、預(yù)分解窯上使用，它雖然也可與三通道燃燒器配套，但常因系統(tǒng)返風(fēng)解決不好，難以使沖量流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確，喂煤也不易穩(wěn)定，因此今后在完善燃料燃燒這一系統(tǒng)工程時(shí)以不用為宜。簡(jiǎn)易螺旋泵密封性較差，故障較多，雖價(jià)格便宜，從提高輸送系統(tǒng)可靠性考慮，也以不用為宜。F-K富勒泵是用引進(jìn)技術(shù)，國(guó)內(nèi)制造的，雖然價(jià)格較貴，但從確保喂煤計(jì)量的準(zhǔn)確、提高輸送的可靠性等方面考慮，應(yīng)該是首選的輸送設(shè)備。

　　總之，在新世紀(jì)到來(lái)之際，提高喂煤計(jì)量控制、煤粉輸送的檔次，已擺在大多數(shù)水泥企業(yè)面前，我們要引起足夠重視，要舍得花本錢，使節(jié)能型燃燒器有用武之地，以使回轉(zhuǎn)窯優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗、長(zhǎng)期安全運(yùn)轉(zhuǎn)躍上一個(gè)新的臺(tái)階。

4 大力推廣利用地方燃料資源的新型燃燒技術(shù)和裝備

　　在水泥回轉(zhuǎn)窯上充分利用低揮發(fā)份煤、無(wú)煙煤等地方燃料資源，是面向新世紀(jì)的水泥燃料燃燒技術(shù)在實(shí)施可持續(xù)發(fā)戰(zhàn)略方面的題中之意，它不僅能降低回轉(zhuǎn)窯水泥企業(yè)的工廠成本，大幅度提高這些企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，而且能使缺乏煙煤但盛產(chǎn)無(wú)煙煤、低揮發(fā)份煤省區(qū)解決制約回轉(zhuǎn)窯水泥發(fā)展的燃料問(wèn)題，既充分利用了地方燃料資源符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求，又利于這些資源豐富的省區(qū)改變立窯水泥多、旋窯水泥少的結(jié)構(gòu)失調(diào)現(xiàn)狀，加快水泥工業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整。

　　國(guó)外公司從八十年代就著手開(kāi)發(fā)回轉(zhuǎn)窯用無(wú)煙煤、低揮發(fā)份煤煅燒熟料的技術(shù)和裝備，并應(yīng)用于世界上缺乏煙煤的北朝鮮、西班牙等國(guó)家。國(guó)內(nèi)九十年代中期引進(jìn)外國(guó)公司燒100%無(wú)煙煤的技術(shù)和裝備，首先在福建龍巖三德水泥有限公司日產(chǎn)2000噸新型干法生產(chǎn)線取得突破，后又在福建巖城水泥集團(tuán)日產(chǎn)600噸五級(jí)預(yù)熱器窯生產(chǎn)線取得成功，后者的燒成系統(tǒng)僅引進(jìn)了窯頭多通道燃燒器，其余窯尾五級(jí)預(yù)熱器系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯、單冷機(jī)均為國(guó)產(chǎn)設(shè)備。目前在缺乏煙煤而盛產(chǎn)無(wú)煙煤的省區(qū)，還有多條采用無(wú)煙煤作燃料煅燒熟料的回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線正在建設(shè)之中，可以講無(wú)煙煤煅燒回轉(zhuǎn)窯水泥熟料已成為一股最新潮流。

　　回轉(zhuǎn)窯利用無(wú)煙煤煅燒水泥熟料，需要一整套新型燃燒技術(shù)和裝備，以適應(yīng)無(wú)煙煤著火溫度高，燃燒速慢，燃燼時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。首先要嚴(yán)格控制入窯、入爐煤粉細(xì)度。根據(jù)國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，通常入窯的細(xì)度≤5%，入爐≤3%（均為4900孔篩余），新設(shè)計(jì)的廠可以配置專用的無(wú)煙煤細(xì)磨機(jī)，也可采取二級(jí)選粉加細(xì)粉分離和收塵器的流程，獲取入窯、入爐二種不同細(xì)度的煤粉；已建成又需改燒無(wú)煙煤的廠，可采用后一種流程，也可用動(dòng)態(tài)選粉機(jī)更換粗粉分離器，更便于控制煤粉細(xì)度。第二，要有高效冷卻機(jī)，以確保高溫度的二、三次風(fēng)。新建廠可配置控制流篦冷機(jī)，如福建三德引進(jìn)KHD第三代篦冷機(jī)，二次風(fēng)溫達(dá)1050℃，三次風(fēng)溫達(dá)900℃左右。巖城集團(tuán)配置合肥院開(kāi)發(fā)的高效單冷機(jī)，二次風(fēng)溫可達(dá)850℃以上。老廠可用控制流技術(shù)改造現(xiàn)有篦冷機(jī)，或?qū)ζ鋯卫錂C(jī)進(jìn)行改造。第三，要有適宜燒無(wú)煙煤的窯用燃燒器。該燃燒器除了是節(jié)能型以外（即采用高濃度燃燒技術(shù)），還必須采用大速差原理，它能在燃燒器出口區(qū)域造成負(fù)壓回流區(qū)，將窯內(nèi)已著火的高溫?zé)煔饧案邷囟物L(fēng)卷吸到燃燒器噴口，與溫度低的一次風(fēng)和煤粉混合，由于老式三通道及個(gè)別四通道燃燒器沒(méi)有采用大速差原理，因而不能形成燃燒煙氣再循環(huán)，不能勝任燃無(wú)煙煤。第四，對(duì)NSP窯來(lái)講必須配置適宜燒無(wú)煙煤的分解爐。通常這種分解爐是離線式或半離線式的，它有較高的操作溫度，煤粉較長(zhǎng)的滯留時(shí)間，煤粉初始燃燒區(qū)有較高的氧含量。國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐表明，離線式的流態(tài)化分解爐、噴騰管道分解爐、KHD公司向福建三德提供的帶Pyrotop的Pyroclon管道分解爐，半離線式的日本小野田公司向越南清風(fēng)海防提供的RSP分解爐、伯力鳩斯公司的Prepol-As-Cc分解爐、FLS公司的SLC-D型分解爐均適宜燒無(wú)煙煤。最后一點(diǎn)，即需設(shè)置點(diǎn)火助燃系統(tǒng)，用于開(kāi)窯點(diǎn)火，或臨時(shí)停窯恢復(fù)生產(chǎn)的時(shí)候。

　　合肥院開(kāi)發(fā)的HP型多通道燃燒器，采用了大速差原理，已有二臺(tái)用于燒低揮發(fā)份煤，三臺(tái)用于燒無(wú)煙煤；開(kāi)發(fā)的帶預(yù)燃室的管道分解爐已用于燒無(wú)煙煤的工程設(shè)計(jì)。這種爐型比流態(tài)化分解爐、噴騰管道分解爐有二個(gè)優(yōu)點(diǎn)，一個(gè)能在較高的操作溫度下運(yùn)行，二是預(yù)熱器塌料時(shí)不會(huì)發(fā)生壓死三次風(fēng)管并需將塌料迅速排出的問(wèn)題。

　　綜上述所，人類即將進(jìn)入二十一世紀(jì)，面向新世紀(jì)的水泥燃料燃燒技術(shù)和裝備，必將是將符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的，即必將是節(jié)能的、環(huán)保型的、為造福子孫后代，我們水泥工作者應(yīng)努力為此作出我們應(yīng)有的貢獻(xiàn)。