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粉磨系統熱風爐的選擇

  隨著現代水泥工業生產的技術革新,立式磨近年來得到廣泛的應用,而熱風爐是整個系統供熱的關鍵設備,其能耗指標影響著整條生產線的生本。
  熱風爐的形式有很多種,按燃料劃分則主要由燃煤爐、燃氣爐、燃油爐等組成,而燃煤爐根據燃燒形式則可主要分為爐排爐(層燃爐)煤粉爐、沸騰爐等。
  爐排爐已有近2000年的歷史,目前在工業應用中任占主要地位,但其存在著燃燒不充分、供熱不穩定、不能燃用強粘結性煙煤及屑煤、對燃煤熱值有一定要求;煤粉爐是將煤經過磨煤機磨至一定細度的煤粉,然后用空氣把煤粉噴入爐膛,在爐膛內煤粉是以懸浮狀態著火燃燒。由于煤粉很細且與空氣混合充分,強化了燃燒,所以燃燒較充分,溫度較高。但也存在著煙氣流速快,飛灰夾帶的殘炭較多,且高溫產生的NOX等有害氣體會對大氣造成污染。沸騰爐是近期發展迅速的一種爐型,它的燃燒方式是燃煤經破碎成10mm以下的顆粒,經喂煤機勻速地送入爐膛流化床上,鼓風機的高壓風通過等壓風箱從布風板上的眾多風帽小孔射入爐膛,各方散射的風聚合成“氣墊”托起煤粒及爐料呈流化態沸騰燃燒,煤粒和煤渣在高溫狀態上下騰躍,相互磨擦,碰撞及裂解,由小及大直至燃燼為止;這種燃燒具有空氣與燃料接觸面積大,相對運動速度高,燃料在流化床中停留時間長、燃燒速度快、燃燼率高、節能環保等特點,因此在工業窯爐中得到了廣泛應用和迅速推廣。采用沸騰爐,進一步提高了粉磨效率,每噸礦粉的標煤耗≤20kg。沸騰爐屬于清潔燃燒技術,能夠在燃燒過程中有效地控制Nox和Sox的產生和排放,可爐內固硫,因此,選用沸騰爐具有十分良好的經濟效益與社會效益。
沸騰爐、層燃爐和煤粉爐的比較表

 

煤粉爐

層燃爐(鏈條爐)

沸騰爐

燃料種類

優質煤

優質無煙煤

煤種不限

燃料要求

煤粉粒度<200目
煤的水分:<2%

3mm≤煤粒徑≤50mm
煤的水分<10%

煤粒徑≤10mm
煤的水分<10%

燃燼率

>98%

<88%

>99%

熱效率

94%

<80%

≥96%

負荷調節

供熱量調節余地小

很小調節余量

調整寬泛,1﹕4

功率能耗

較小

較高

點   火

較易

困難

壓   火

<2小時

不能壓火

12-24小時

爐體結構

因燃燒溫度高1200~1400℃
需用二級以上高鋁磚,爐體成本高出沸騰爐80%;
外墻溫度高,散熱多;
內爐墻易掛焦,不易清理;
熱洗刷歷害,爐體壽命短

需用二級以上高鋁磚,爐體結構簡單,一次性投資省,但燃燒不能控制,溫度不均勻,爐體壽命短

爐膛溫度800~1000℃三級高鋁磚即可,價格低;
外墻溫度:<60℃
無掛焦現象,爐體壽命長;
設計有混合煙室;出口煙氣溫度均勻

備品備件損耗

煤磨的錘頭或球體及送煤風機葉片是易損件。機械磨損率高,備件消耗費大

爐體鋼耗高,爐排是易損件,更換率高

風帽和破碎機的錘頭篩條是易損件,更換率低

運行控制

正常情況:熱工可控
異常情況:如出現斷煤現象,供熱立即停止,系統急停
燃料變化:燃燒紊亂,結焦糊壁清理困難

人工給煤,熱工不容易掌控,勞動強度大,操作環境差。

正常情況:熱工可控
異常情況:如出現斷煤現象,大量的爐料可繼續燃燒,亦可人工從爐門外加煤,系統可繼續運行,煤種變化不影響燃燒,調整適應快捷

運行環境

煙氣中的飛灰粉塵大,
高溫燃燒的NOX ,SOX多,
不能脫硫,煙氣腐蝕厲害,對后面的設備不利

不能脫硫,煙氣腐蝕厲害,現場生產環境更差,不適合清潔工業廠區

煙氣中的飛灰粉塵較大
低溫燃燒生NOX成少
SOX可在爐內實現低成本的固硫脫硫

發展趨勢

逐步退出鍋爐行業

高污染高耗能,逐步淘汰

循環流化床是鍋爐的發展方向,是清潔燃燒和節能燃燒的爐型

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