1、應用背景

某水泥有限公司（以下簡稱公司）5000t/d新型干法水泥生產線是南京院設計的Φ5.0×68m回轉窯，RF5/5000預熱器帶分解爐的系統。于2006年建成并投產運行。但在同類窯型中一直存在能耗偏高的問題，而且經在線監測系統顯示氮氧化合物排放值較高，達不到現行標準要求。因此，我們對系統進行了熱工標定和分析，結果顯示：系統所配置的燃燒器存在一次風量偏高、管徑偏大等一系列問題，需要進行必要的技術改造，決定在更換新型的低氮節煤燃燒器。

2、作用原理

目前國內生產的低氮節煤燃燒器主要是通過控制入窯的一次風量，將傳統燃燒器的“大推力”的用風特點改為“相對高動量”的原理。也就是說利用“高風速、低風量”來抑制氮氧化合物的生成。

3、改造過程

我們選用了鄭州奧通熱力工程有限公司研制的低氮燃燒器，窯頭燃燒器型號選用DJGX-530B；分解爐燃燒器型號選用DJGX-5000t/d。具體窯頭和分解爐燃燒器主要技術參數改造如下：

1）窯頭送煤風機：流量由原先的76m3/min改為45m3/min；壓力由68.6kpa改為49kpa；功率由132kw改為55kw。

2）窯頭凈風機：流量由原先的161m3/min改為70m3/min；壓力由29.4kpa改為49kpa；功率110kw不變。

3）窯頭將送煤管道由ф273mm改為ф194mm，在滿足穩定輸送的前提下保證較高的煤粉噴射速度。

4）窯尾送煤風機：流量由原先的114m3/min改為70m3/min；壓力由68.6kpa改為45kpa；功率由185kw改為75kw。

5）窯尾送煤管道：主管道ф377mm改為ф273mm；分管道由ф299mm改為ф203mm。

6）把原來分解爐單管噴煤改為旋流燃燒器，以保證煤粉迅速擴散，均勻混合，提高燃燒效率。

4、應用調整

2014年3月份改造完成后我們進行工業試驗。由于以前使用的蒙煤水分較高，煤粉平均水分大約在6%左右。這樣煤粉著火預熱時間長，而且水蒸氣汽化吸熱對煅燒熱力強度有較大的影響。因此，通過調節凈風占窯風總量的5.1%，煤風占2.9%，控制一次風總量為8%。凈風風速提高后可形成熱煙氣回流，提高起火溫度，有效的縮短預熱時間。

5、應用效果

經過上述改造和調整，窯系統運行穩定，質量合格。熟料結粒均齊致密，色澤好，無黃芯料。改造前后，窯臺時產量同比提高5t/h,相當于單線每年多生產熟料約4萬噸，實現凈利潤約320萬元；熟料煤耗同比下降2.5kg/t，相當于每年節約用煤4365噸，煤價按600元/噸計算，則每年節約資金262萬元；熟料綜合電耗同比下降2.1度/噸，則每年節約電費約83萬元。可見，日產5000噸的熟料生產線三項綜合每年可節約資金665萬元，節能及經濟效益十分顯著。同時，使用低氮節煤燃燒器以后氮氧化物排放值下降至318mg/m3 左右，脫銷效果也十分明顯，可降低熱力NO2排放約20%以上。具體能耗及NO2排放值見表4。

表4：能耗和排放指標對比情況

6、應用結論

可見，低氮節煤燃燒器在新型干法水泥生產線上的應用是成功的，是水泥企業降本增效的新起點。實現了社會和經濟效益的雙贏，符合國家節能減排的有關產業政策，值得推廣和擴大應用。但需要根據企業工藝配置、煤粉質量和特性等實際情況進行必要的技術調整，才能達到預期效果。

作者：姚文平 孫柏

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