焦粉燃烧系统区别及特点

焦粉燃烧系统的区别及特点 随着石油焦粉作为替代燃料在玻璃 陶瓷等行业的应用不断扩大 燃烧系统也是各种各样 总结归纳一下 按输送压力可分为三种 高 压 低压 超低压 一 高压系统 高压系统示意图 一般高压系统是优化了仓泵的出料口部分 增加文丘里喷射装置 加强仓泵内物料的流化效果 使物料在管道内输送均匀 减少栓流和 层流的产生 理论上气固比一般大于 25 左右 在实际运用在焦粉燃 烧系统中要低于该比例 在 8 左右 二 低压系统 低压系统示意图 目前市面上的低压系统采用罗茨风机 配合旋转锁风给料机 在 管道内进行焦粉的输送 实际运用中的气固比在 3 左右 由于输送速 度较高 物料浓度小 不会出现栓流和层流 另外 管道还能起到一 定作用的匀化作用 三 关于应用与焦粉燃烧方面的几个问题 燃烧 1kg 碳大约需要 2 67kg 的氧气 C O2 CO2 x 1000 32 12 2666 67g 焦粉中碳含量在 85 以上 10 左右的挥 发份 燃烧 1kg 石油焦粉大约需要 10m 空气 实际操作中 为了焦粉 充分燃烧 会略高于这个配风量 问题一 窑炉冷空气量增多后 能耗会上升 两种系统有何差异 在窑炉工艺中 提高助燃风的温度有利于降低能耗 高压系统风 粉比较大 进入窑炉的冷风量小 低压系统风粉比较小 进入窑炉的 冷风量较高压系统大 理论上应该更节能 但在实际运用中正好相反 问题出在焦粉的燃尽率和火焰的燃烧状态上了 说到这个问题 首先要分析一下两种燃烧系统的火焰机理 焦粉 在破碎到一定粒度后的燃烧时间没有明显的变化了 见图一 影响 燃烧的因素集中体现在含氧量上来了 窑炉的助燃风一般都是从火焰 上方进行覆盖 起到助燃及保护大煊的作用 两种燃烧系统的差异由 此产生了 通过实际观察 高压系统的黑区较长 低压系统的黑区较 短 黑区都存在于火焰的下方呈线状消失 可见石油焦粉喷出焦粉带 下方缺氧尤为明显 高压系统喷出焦粉浓度大 输送时空气含量小 黑区较长 需放散后与助燃风混合后由外向里着火燃烧 低压系统由 于输送时空气含量高于高压系统 浓度稀 喷出后放散快 更容易与 助燃风混合 燃烧快 焦粉火炬内外燃烧时间差小 所以黑区短 火 焰明亮 两种输送燃烧系统在火焰上也存在差异 高压系统火焰刚度 好 火炬小于低压系统 而低压系统火焰尾部会跟随窑内气流变化 火炬比高压系统大 估算输送风量和助燃风量 以 20T D 焦粉用量为例 每小时需要 助燃风约 8500m 高压系统输送风量 按气固比 8 计算 110m h 低压系统输送风量 气固比按 3 计算 270m h 两种燃烧系统的输 送风量相对与助燃风的占比差异较小 影响甚微 这点早在 13 年广 东华兴广一公司 2 号炉上已经得出结论 单耗比高压系统低 5kg 差 异的产生主要是焦粉的燃尽率和火焰的辐射能力 图二是河北某厂采用低压系统的窑炉修炉时窑炉内部相片 图三 是四川某厂采用高压系统修炉是窑炉内部相片 尽管窑炉存在差异 但实际效果还是很明显的 图一 图二 图三 问题二 两种系统在实际应用中的现状是什么 从整个日玻行业和建材行业的窑炉来看 采用仓泵的高压系统多 应用于大型横火焰窑炉 而低压系统在马蹄焰窑逐步取代了仓泵高压 系统 主要是因为两种窑炉的火焰特性和窑炉布局决定的 马蹄焰窑的火焰需要回旋 焦粉浓度大 刚度强的火焰回旋量小 势必对前墙有烧蚀 而低压系统的火焰特点比较适用马蹄焰窑的特性 火尾刚度小 回旋量大 横火焰窑跨度一般在 10 米以上 窑炉空间 大 燃烧环境好 燃烧系统管路较长 所以多为高压系统 这并不是 因为高压系统适应横火焰窑 而是因为窑炉本身布局限制了燃烧系统 摆放位置 导致输送管线较长 而低压系统在输送管线较长而且复杂 的情况下 难以稳定的达到输送量 所以横火焰窑常见为高压系统 严格意义上讲 两种燃烧系统在焦粉燃烧运用中 都属于稀相输 送 差异在于管道和压力的差别 高压系统管道细 输送压力高 输 送量大 设计定型后 输送量往小调节困难 焦粉动能大 火焰不容 易放散 低压系统管道大 输送压力在 50Kpa 以下 输送量大小调节 简易 出喷枪容易放散 两种燃烧系统运用在窑炉燃烧时 窑炉越大 焦粉用量越大 差异越小 四 焦粉燃烧的窑炉设计的一点思考 从焦粉燃烧的特性来看 除了粒度对燃烧时间的影响外 最主要 的因素就是助燃风与焦粉的混合以及黑区对熔化的影响 如果在窑炉 的小炉