一种高强短火焰的窑头燃烧器及旋流强度调节方法技术

本发明专利技术公开一种高强短火焰的窑头燃烧器及旋流强度调节方法，包括以下步骤：S1、调节窑头燃烧器的一次风量、送煤风速和煤粉输送当量浓度，使火焰推力保持在7.5～8.0N/MW范围内；使送煤风速18～24米/秒，煤粉输送的当量浓度达到3～5kg/kg；S2、使所述窑头燃烧器的旋流风和轴流风的旋流方向与窑的转动方向一致，调节轴流风的旋流角度，配合提高窑头燃烧器的旋流强度，达到3.0～3.6N/MW烧成窑况需要的高强火焰强度范围；本发明专利技术通过使轴流通道喷出的轴流风也具有一定的旋流角度，对旋流风形成补充，使旋流风的旋流角度不至于过大的情况下，提高旋流强度，从而提高头煤燃尽率、降低煤耗。降低煤耗。降低煤耗。

【技术实现步骤摘要】
一种高强短火焰的窑头燃烧器及旋流强度调节方法


[0001]本专利技术涉及到水泥回转窑
，具体涉及到一种高强短火焰的窑头燃烧器及旋流强度调节方法。

技术介绍

[0002]GB16780
‑
2021《水泥单位产品能源消耗限额标准》新标准2022年11月1日正式实施了，标准要求30％的水泥烧成生产线达到一级能耗标准。即吨熟料标煤耗≤100kg。窑头燃烧器是烧成节煤降耗的重要工艺设备。如何使窑头燃烧器进一步节煤降耗，提高头煤燃尽率和提高窑头二次风温，是实现一级能耗标准的重要技术途径之一。
[0003]国内窑头燃烧器按照火焰强度和出窑熟料实物质量可以分为三类：
[0004]第一类高强偏短火焰窑头燃烧器。比如：zzat、HJ、sjk等燃烧器。特点是一次风量低，设计的一次风量是其它厂家的50
‑
60％。在正常生产中，烧成带长度比其它品牌燃烧器的要偏短2
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3米。窑头燃烧器火焰推力≤6.5N/MW。优点是：火焰因一次风量使用少，窑前明亮。同比二次风温提高20
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30℃。出窑熟料fcao低。缺点是：烧成带偏短，窑顶料和提产能力偏差。KH波动和窑投料量稍偏大时，fcao就显著增加，被迫大幅度减产。熟料强度没有提高。入窑煤粉热值低于5300cal/g，头煤燃尽率下降，吨熟料标煤耗升高，且窑产量下降10％以上；热值≥6200cal/g时，窑前火焰亮度过高，甚至烧流窑头燃烧器保护层的浇筑料。影响设备的长期安全运行。出窑熟料结粒偏大。一旦烧成带厚窑皮形成就很难处理。需要减产煅烧或者停窑打圈。
[0005]第二类大推力高压头的窑头燃烧器。比如EPIC\KST\ZHJD等品牌燃烧器。轴流风压力一般运行在65
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98kpa范围，一次风率严格按照≤12％设计。旋流风压力在25
‑
45kpa。火焰推力一般在9
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11N/MW.优点：窑头火焰刚度高，篦冷机吹上来的含沙二次风也不会使窑头燃烧的火焰变形。出窑熟料大部分比较致密，立升重高，fcao低。R28D强度高。缺点是：出窑熟料中，存在大部分过烧料的同时，糠芯料的比例也不少，出篦冷机熟料温度偏高。烟室NOX偏高，SNCR氨水用量偏大。吨熟料标煤高。影响到水泥磨的台时产量。窑头燃烧器黑火头偏长，一般在40
‑
60cm。二次风温稍低。
[0006]第三类，大风量、低推力、高旋流角度窑头燃烧器。比如NJA\TJB\太平洋\Pillard第四代等品牌燃烧器,一次风机使用压力并不高，在30
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35kpa左右。旋流风量大，压力不高，旋流角度大于40
°
。有的燃烧器甚至煤粉通道带有旋流。优点：是窑头燃烧器顶料能力强，窑前火焰明亮，二次风温高30
‑
50℃，烟室温度低。缺点是：火焰刚度不够，偏软。稳定性差，容易受大量从篦冷机上来的飞沙二次风吹扬而变形，造成出窑熟料结粒大小不均，糠芯料有时偏多，飞沙料多。出窑熟料红料多，吨熟料标煤耗高。
[0007]以上统计现有的窑头燃烧器，其旋流强度能够长期保持3.0
‑
3.6N/MW，即高强短火焰且旋流强度高的很少，总结原因为：
[0008]一、目前窑头燃烧器旋流强度的公式还没有定型，难以定量的确定旋流强度。大部分窑头燃烧器设计单位和使用厂家认为旋流角度越大，旋流强度越高。但内风旋流角度超
过42
°
时，火焰因供氧不足开始发生喘震，烧成带窑皮不稳定；另外，火焰太粗，在受限的窑内空间，出窑熟料质量虽然大部分致密，依然有小部分是糠心料，影响了整体出窑熟料质量。
[0009]二、有的厂家认为旋流压力越高越好，50kpa一定好于40kpa，虽然在一定条件下有效，但窑况变化后，出窑熟料质量又会变差，且无法找到准确对应的关系，难以为稳定生产提供依据。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种高强短火焰的窑头燃烧器及旋流强度调节方法，通过使轴流通道喷出的轴流风也具有一定的旋流角度，对旋流风形成补充，使旋流风的旋流角度不至于过大的情况下，提高旋流强度，从而提高头煤燃尽率、降低煤耗。
[0011]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0012]一种高强短火焰的窑头燃烧器的旋流强度调节方法，包括以下步骤：
[0013]S1、调节窑头燃烧器的一次风量、送煤风速和煤粉输送当量浓度，使火焰推力保持在7.5～8.0N/MW范围内；
[0014]S2、使所述窑头燃烧器的旋流风和轴流风的旋流方向与窑的转动方向一致，调节轴流风的旋流角度，配合提高窑头燃烧器的旋流强度，使窑头燃烧器的旋流强度达到3.0～3.6N/MW烧成窑况需要的高强火焰强度范围。
[0015]进一步的，所述窑头燃烧器的旋流强度的计算公式为
[0016][0017]其中，Q1为轴流风风量，单位为m3/min；V1为轴流风风速，单位为米/秒；Q2为旋流风风量，单位为m3/min；V2为旋流风风速，单位为米/秒；ρ为送煤风机出口压缩空气的密度；Q4为头煤用量，单位为T/H；Q5为入窑煤粉的低位热值，单位为kcal/g。
[0018]进一步的，控制所述旋流风的旋流角度为33～42
°
，调节所述轴流风的旋流角度为0～12
°
。
[0019]进一步的，调节送煤通道的送煤风速为18～24米/秒，煤粉输送的当量浓度达到3～5kg/kg。
[0020]进一步的，通过送煤风机变频调节送煤风速，或者通过煤风通道变径调节送煤风速。
[0021]一种高强短火焰的窑头燃烧器，包括由内到外依次设置的中心风通道、旋流风通道、煤风通道、轴流风通道和轴流风套管，所述窑头燃烧器的轴流风通道设有倾斜的出风口，所述出风口的倾斜角度为1～10
°
；通过预设出风口的倾斜角度，从而确定轴流风的旋流角度。
[0022]进一步的，所述煤风通道的内壁固定套设有锥形圆环，所述锥形圆环的锥面对应进风一侧，所述锥形圆环连接沿所述送煤通道设置的丝杆以及若干个导杆，通过丝杆调节锥形圆环进出煤风通道端口的距离，改变煤风通道的出口截面积，调节送煤风速。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0024]通过使轴流通道喷出的轴流风也具有一定的旋流角度，对旋流风形成补充，使旋
流风的旋流角度不至于过大的情况下，提高旋流强度，从而提高头煤燃尽率、降低煤耗；
[0025]提供准确的旋流强度计算公式，以定量的方式确定满足旋流强度所需要的条件，为生产提供准确的依据；
[0026]在大推力高旋流强度下，大幅降低送煤风速，提高烧成带的煤粉浓度，从而提高全烧成带的温度，使二次风温平均提高30～60℃，从而提高头煤燃尽率、降低煤耗。
附图说明
[0027]图1为本专利技术窑头燃烧器的端面图；
[0028]图2为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强短火焰的窑头燃烧器的旋流强度调节方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、调节窑头燃烧器的一次风量、送煤风速和煤粉输送当量浓度，使火焰推力保持在7.5～8.0N/MW范围内；S2、使所述窑头燃烧器的旋流风和轴流风的旋流方向与窑的转动方向一致，调节轴流风的旋流角度，提高窑头燃烧器的旋流强度，达到3.0～3.6N/MW烧成窑况需要的高强火焰强度范围。2.根据权利要求1所述的一种高强短火焰的窑头燃烧器的旋流强度调节方法，其特征在于，所述窑头燃烧器的旋流强度的计算公式为其中，Q1为轴流风风量，单位为m3/min；V1为轴流风风速，单位为米/秒；Q2为旋流风风量，单位为m3/min；V2为旋流风风速，单位为米/秒；ρ为送煤风机出口压缩空气的密度；Q4为头煤用量，单位为T/H；Q5为入窑煤粉的低位热值，单位为kcal/g；旋流风的旋流角度为轴流风的旋流角度为3.根据权利要求1所述的一种高强短火焰的窑头燃烧器的旋流强度调节方法，其特征在于，控制所述旋流风的旋流角度为33～42
°
，调节所述轴流风的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵俊祥，
申请(专利权)人：襄阳亮焰智能仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：