1、應(yīng)用背景

某水泥有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)公司）5000t/d新型干法水泥生產(chǎn)線是南京院設(shè)計(jì)的Φ5.0×68m回轉(zhuǎn)窯，RF5/5000預(yù)熱器帶分解爐的系統(tǒng)。于2006年建成并投產(chǎn)運(yùn)行。但在同類(lèi)窯型中一直存在能耗偏高的問(wèn)題，而且經(jīng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯示氮氧化合物排放值較高，達(dá)不到現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，我們對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了熱工標(biāo)定和分析，結(jié)果顯示：系統(tǒng)所配置的燃燒器存在一次風(fēng)量偏高、管徑偏大等一系列問(wèn)題，需要進(jìn)行必要的技術(shù)改造，決定在更換新型的低氮節(jié)煤燃燒器。

2、作用原理

目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的低氮節(jié)煤燃燒器主要是通過(guò)控制入窯的一次風(fēng)量，將傳統(tǒng)燃燒器的“大推力”的用風(fēng)特點(diǎn)改為“相對(duì)高動(dòng)量”的原理。也就是說(shuō)利用“高風(fēng)速、低風(fēng)量”來(lái)抑制氮氧化合物的生成。

3、改造過(guò)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(hào)選用DJGX-530B；分解爐燃燒器型號(hào)選用DJGX-5000t/d。具體窯頭和分解爐燃燒器主要技術(shù)參數(shù)改造如下：

1）窯頭送煤風(fēng)機(jī)：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(fēng)機(jī)：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(mǎn)足穩(wěn)定輸送的前提下保證較高的煤粉噴射速度。

4）窯尾送煤風(fēng)機(jī)：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(lái)分解爐單管?chē)娒焊臑樾魅紵鳎员ＷC煤粉迅速擴(kuò)散，均勻混合，提高燃燒效率。

4、應(yīng)用調(diào)整

2014年3月份改造完成后我們進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)。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(yù)熱時(shí)間長(zhǎng)，而且水蒸氣汽化吸熱對(duì)煅燒熱力強(qiáng)度有較大的影響。因此，通過(guò)調(diào)節(jié)凈風(fēng)占窯風(fēng)總量的5.1%，煤風(fēng)占2.9%，控制一次風(fēng)總量為8%。凈風(fēng)風(fēng)速提高后可形成熱煙氣回流，提高起火溫度，有效的縮短預(yù)熱時(shí)間。

5、應(yīng)用效果

經(jīng)過(guò)上述改造和調(diào)整，窯系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，質(zhì)量合格。熟料結(jié)粒均齊致密，色澤好，無(wú)黃芯料。改造前后，窯臺(tái)時(shí)產(chǎn)量同比提高5t/h,相當(dāng)于單線每年多生產(chǎn)熟料約4萬(wàn)噸，實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn)約320萬(wàn)元；熟料煤耗同比下降2.5kg/t，相當(dāng)于每年節(jié)約用煤4365噸，煤價(jià)按600元/噸計(jì)算，則每年節(jié)約資金262萬(wàn)元；熟料綜合電耗同比下降2.1度/噸，則每年節(jié)約電費(fèi)約83萬(wàn)元。可見(jiàn)，日產(chǎn)5000噸的熟料生產(chǎn)線三項(xiàng)綜合每年可節(jié)約資金665萬(wàn)元，節(jié)能及經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。同時(shí)，使用低氮節(jié)煤燃燒器以后氮氧化物排放值下降至318mg/m3 左右，脫銷(xiāo)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(jiàn)表4。

表4：能耗和排放指標(biāo)對(duì)比情況

6、應(yīng)用結(jié)論

可見(jiàn)，低氮節(jié)煤燃燒器在新型干法水泥生產(chǎn)線上的應(yīng)用是成功的，是水泥企業(yè)降本增效的新起點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)了社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏，符合國(guó)家節(jié)能減排的有關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，值得推廣和擴(kuò)大應(yīng)用。但需要根據(jù)企業(yè)工藝配置、煤粉質(zhì)量和特性等實(shí)際情況進(jìn)行必要的技術(shù)調(diào)整，才能達(dá)到預(yù)期效果。

作者：姚文平 孫柏

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