試論窯頭噴煤用風(fēng)機(jī)和噴煤管用風(fēng)機(jī)

    當(dāng)三通道噴煤管代替了單通道噴煤管用于我國(guó)的窯外分解窯以后，在窯頭“噴煤用風(fēng)機(jī)”和窯頭“噴煤管用風(fēng)機(jī)”之間的關(guān)系就變得不那么清晰了。所謂窯頭“噴煤用風(fēng)機(jī)”就是產(chǎn)生空氣將煤粉攜帶到噴煤管后送入窯內(nèi)的風(fēng)機(jī)，即是在噴煤管中產(chǎn)生“煤風(fēng)”的風(fēng)機(jī)；而所謂窯頭“噴煤管用風(fēng)機(jī)”就是產(chǎn)生輸送煤粉的空氣和其它不輸送煤粉的空氣并將它們吹進(jìn)到噴煤管后送入窯內(nèi)的風(fēng)機(jī)，即是在噴煤管中產(chǎn)生“旋流風(fēng)”、“軸流風(fēng)”、“中心風(fēng)”和“煤風(fēng)”等的風(fēng)機(jī)。
　　眾所周知，“當(dāng)1885年弗雷特里克?蘭薩姆首先將回轉(zhuǎn)窯引用到水泥工業(yè)中來(lái)的時(shí)候，煅燒水泥熟料的燃料是天然氣，稍后，回轉(zhuǎn)窯燒的是燃料油，直到后來(lái)才開始燒用煤粉?！盵著作1-P239] 據(jù)記載：“十九世紀(jì)九十年代煤粉燃燒首先在美國(guó)水泥工業(yè)中獲得工業(yè)上的實(shí)際成功?！盵著作1-P210] 德國(guó)也在此時(shí)“用煤粉作燃料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒熟料”[著作2-P7]。由此可見，回轉(zhuǎn)窯使用單通道噴煤管吹送煤粉煅燒水泥熟料的歷史可以追溯到110多年以前，既使在德國(guó)皮拉德公司于20世紀(jì)70年代末開始使用煤粉燃燒的三通道燃燒器[著作3-227]以后的今天，仍有很多的回轉(zhuǎn)窯在煅燒水泥熟料時(shí)使用單通道噴煤管向窯內(nèi)噴煤。因?yàn)樵谶@110多年中，人們用這樣一種傳統(tǒng)的噴煤管系統(tǒng)向回轉(zhuǎn)窯內(nèi)噴送煤粉以對(duì)水泥熟料進(jìn)行煅燒已有了豐富的經(jīng)驗(yàn)（圖1）[著作4-P39]，并建立了一套較為完整的“一次風(fēng)”和“二次風(fēng)”理論。
    　
　　 圖1 傳統(tǒng)噴煤管示意圖
1-鼓風(fēng)機(jī)；2-噴煤管；3-煤倉(cāng)；4-喂煤絞刀；5-下煤管；6-噴煤管伸縮裝置；7-噴煤管位置調(diào)整裝置；8-噴嘴

　　在圖1中的鼓風(fēng)機(jī)，就是向窯頭噴煤管和回轉(zhuǎn)窯中吹送煤粉的風(fēng)機(jī)，其中攜帶煤粉入窯的風(fēng)稱為“一次風(fēng)”即噴煤管中的“煤風(fēng)”，而這種風(fēng)機(jī)人們已習(xí)慣地稱作“一次風(fēng)機(jī)”。“一次風(fēng)機(jī)”在這種系統(tǒng)中，即是窯頭“噴煤用風(fēng)機(jī)”，又是窯頭“噴煤管用風(fēng)機(jī)”。
　　當(dāng)上個(gè)世紀(jì)八十年代在我國(guó)出現(xiàn)了窯外分解窯以后的最初幾年，上述傳統(tǒng)的喂煤和噴煤管系統(tǒng)也還在分解窯中使用著（圖2）[著作5-P147]。此時(shí)窯頭“噴煤用風(fēng)機(jī)”和窯頭“噴煤管用風(fēng)機(jī)”仍然是一臺(tái)風(fēng)機(jī)，即“一次風(fēng)機(jī)”。
    
淮海水泥廠窯頭喂煤系統(tǒng)
　　　　　　　　　 1-煤粉計(jì)量倉(cāng)；2-卸料閥；3-放氣閥；4-流量計(jì)；5-雙管螺旋喂料機(jī)；6-葉輪喂料機(jī)；7-噴煤管 料器     
　 寧國(guó)水泥廠窯頭喂煤系統(tǒng) 1-煤粉計(jì)量倉(cāng)；2-煤粉喂料機(jī)；3-稱量喂料機(jī)；4-密閉回轉(zhuǎn)卸
圖2

　　隨著三通道噴煤管作為新型煤粉燃燒器在我國(guó)窯外分解窯上的使用，回轉(zhuǎn)窯窯頭出現(xiàn)了兩臺(tái)離心式鼓風(fēng)機(jī)。它們分別向窯頭噴煤管吹送煤粉入窯及向窯頭噴煤管吹送“凈風(fēng)”（又稱“旋流風(fēng)”和“軸流風(fēng)”）入窯[著作5-33]。延用傳統(tǒng)的概念，其中用于向窯頭噴煤管吹送煤粉入窯的鼓風(fēng)機(jī)應(yīng)該是“一次風(fēng)機(jī)”；而同時(shí)向窯頭噴煤管吹送“旋流風(fēng)”和“軸流風(fēng)”入窯的“凈風(fēng)風(fēng)機(jī)”最好不要稱其為“一次風(fēng)機(jī)”，因?yàn)檫@后面的“凈風(fēng)風(fēng)機(jī)”與前面的“一次風(fēng)機(jī)”在功能上和作用上是不同的。在此，“一次風(fēng)機(jī)”是窯頭“噴煤用風(fēng)機(jī)”，而“凈風(fēng)風(fēng)機(jī)”和“一次風(fēng)機(jī)”一起是窯頭“噴煤管用風(fēng)機(jī)”。
　　在三通道噴煤管的使用中，有些廠家又認(rèn)為“旋流風(fēng)”和“軸流風(fēng)”使用一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)會(huì)給生產(chǎn)調(diào)節(jié)帶來(lái)不便，于是建議使用兩臺(tái)各自的鼓風(fēng)機(jī)[見“水泥”1991年12期]。此時(shí)，窯頭“噴煤用風(fēng)機(jī)”仍然是“一次風(fēng)機(jī)”，而窯頭“噴煤管用風(fēng)機(jī)”則包括三臺(tái)，即除了“一次風(fēng)機(jī)”外，還有“旋流風(fēng)機(jī)”和“軸流風(fēng)機(jī)”。
　　近十年來(lái)，當(dāng)“中間倉(cāng)煤粉制備及泵送系統(tǒng)”和“中間倉(cāng)煤粉制備及計(jì)量輸送系統(tǒng)”與三通道噴煤管結(jié)合起來(lái)使用到窯外分解窯的窯頭噴煤系統(tǒng)以后，煤粉輸送泵（如螺旋泵）和計(jì)量輸送設(shè)備（如轉(zhuǎn)子秤）的壓縮氣體來(lái)源——羅茨風(fēng)機(jī)或空壓機(jī)就成為窯頭“噴煤用風(fēng)機(jī)”。（圖3）[著作6-89] （圖3 中將序號(hào)8以后的設(shè)備搬掉，換上轉(zhuǎn)子秤就是“計(jì)量輸送系統(tǒng)”）。雖然它們現(xiàn)在已遠(yuǎn)離窯頭而轉(zhuǎn)移到了“煤粉制備”車間，但它們?nèi)允抢谩耙淮物L(fēng)”將煤粉通過噴煤管喂到窯內(nèi)去的。而在窯頭原“一次風(fēng)機(jī)”位置上布置的“凈風(fēng)風(fēng)機(jī)”與遠(yuǎn)離窯頭的羅茨風(fēng)機(jī)或空壓機(jī)共同組成窯頭“噴煤管用風(fēng)機(jī)”。
    
圖3 中間倉(cāng)煤粉制備及泵送系統(tǒng)
1-原煤倉(cāng)；2-計(jì)量喂料機(jī)；3-風(fēng)掃磨；4-粗粉分離器；5-旋風(fēng)收塵器；6-螺旋輸送機(jī)；7-煤粉倉(cāng)；8-雙管螺旋喂料機(jī)；9-沖擊流量計(jì)；10-分料閥門；11-螺旋泵；12、15-排風(fēng)機(jī)；13-電收塵器；14-熱風(fēng)爐
　　為了更好地控制煤粉的燃燒和減少NOX的含量人們又發(fā)明了四通道或多通道噴煤管（圖4）[著作3-P241]。其中又多了一個(gè)“中心風(fēng)”或曰“內(nèi)流風(fēng)”，產(chǎn)生它的風(fēng)機(jī)應(yīng)該也是屬于窯頭“噴煤管用風(fēng)機(jī)”的一個(gè)，而不應(yīng)該是“一次風(fēng)機(jī)”。盡管在有的文章中存在“進(jìn)入噴煤管的風(fēng)就是一次風(fēng)”的說法。
    
　　 圖4 Rotaflam 燃燒器
　　綜上所述，從回轉(zhuǎn)窯使用煤粉煅燒水泥熟料以來(lái)，將煤粉鼓吹到噴煤管并送入窯內(nèi)的風(fēng)機(jī)始終稱為“一次風(fēng)機(jī)”即是窯頭“噴煤用風(fēng)機(jī)”。這種風(fēng)機(jī)一般只有一臺(tái)，或是離心式風(fēng)機(jī)，或是羅茨風(fēng)機(jī)，或是空壓機(jī)（羅茨風(fēng)機(jī)可能有備用一臺(tái)）。而窯頭“噴煤管用風(fēng)機(jī)”除了上述“一次風(fēng)機(jī)”以外，還有“旋流風(fēng)機(jī)”、“軸流風(fēng)機(jī)”、“中心風(fēng)機(jī)”等不輸送煤粉的“凈風(fēng)風(fēng)機(jī)”。在這些“凈風(fēng)風(fēng)機(jī)”的附近還有“安全冷卻風(fēng)機(jī)”或曰“事故風(fēng)機(jī)”。

參考資料
[1] 沃爾特?H?杜達(dá) 國(guó)際水泥工藝資料集 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 1981年10月
[2] 沈曾榮 耿光斗 等譯 水泥工藝進(jìn)展 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 1983年3月
[3] 陳全德 等編著 水泥預(yù)分解技術(shù)與熱工系統(tǒng)工程 中國(guó)建材工業(yè)出版社 1998年1月
[4] 韓梅祥 主編 水泥工業(yè)熱工設(shè)備及熱工測(cè)量 武漢工業(yè)大學(xué)出版社 1993年10月
[5] 天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)院等 日產(chǎn)700噸水泥窯外分解窯設(shè)計(jì) 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 1986年3月