活性石灰的煅烧设备-燃烧系统

四、燃烧系统

在用于煅烧活性石灰的回转窑上的燃烧系统，一般由燃料供给系统、一次空气风机、点火系统、燃烧器（烧嘴）和控制系统等组成的，具有实际使用性、安全性的供热设备。

 

一、燃烧器

燃烧器，俗称烧嘴，是回转窑系统主要的组成设备之一。它是由系统设备组成的，其构造、性能各不相同，可使用不同燃料的燃烧装置。通常，对一套燃烧器装置选用的基本依据是：

1、  与所选用能源介质的可适用性。

2、  与所选用煅烧设备（回转窑）的可配套性。

3、  满足燃烧和煅烧需要的可调节性。

用于回转窑的燃烧器（烧嘴）装置，根据所选燃料的不同，在结构、性能等方面都具有各不相同的特点。烧嘴的种类品然很多，但是，无论在什么条件下，它们都应具备，当燃料喷出烧嘴并开始产生燃烧时，能够形成火焰形状的基本特征。

不同的烧嘴产生的火焰形状是不同的。其原因在于，它应以满足回转窑的性能和被煅烧物质的要求为基础而形成所需要的火焰形状。如长火焰、短火焰、宽火焰、窄火焰等不同的火焰特征。

为此，对一套燃烧器性能了解掌握的同时，对火焰的概念也应有一个基本的认识。

一座回转窑的运作状态如何，在很大的程度上要取决于燃烧器（烧嘴）的工作性能。物料被煅烧的程度取决于物料所需要得到的温度。而温度的高低，来源于燃料煅烧所产生的热量及传热效果。传热的过程，必须要有达到理想温度的热气流。而热气流温度高低的具体表现则来源于火焰形状，燃烧状态所产生的温度的影响。

能够影响火焰形状的因素很多。例如，烧嘴结构、燃料性质、窑长、内径、空气配置、通风状态等。

火焰形状的基本特征一般表现在，火焰展开过程中所具有的长度和宽度。而火焰延伸的理想位置通常是指，在火焰稍微指向料面的时候，这是火焰与物料发生理想热量交换的位置。

 

二、燃料供给系统

对煅烧活性石灰的燃料选择，是以满足产品的理化性质要求和工业生产过程燃料供给能力及产品产出过程的价值比较为基本条件的。

通过比较和实践的结果表明，在有条件的情况下，选用低压焦炉煤气为燃料，是较为合理的首要选择。而以低压焦炉煤气与高炉煤气或转炉等煤气混合使用时，是利用能源，节约能源的经济选择。

在选用单体或组合体的使用中，煤气的供给方式一般有两种形式：

1、管网压力输送：煤气产出后，经过回收过程的一次加压，脱硫处理后的二次加压，利用该压力通过管网直接送入烧嘴。

4、      煤气至烧嘴之间增设动力增压设备，也就是通过特定的煤气加压机进行再次加压<三次加压>后送入烧嘴。

总之，在对燃料供给方式的选择上，应根据燃烧器的性能及配置要求关系来选择和确定。

 

三、一次空气风机

根据回转窑系统烧嘴装置对燃料燃烧的特性要求，一次空气风机（又称一次风机），是燃烧器系统中较为重要的配套设备。由它产生的一次风的主要作用是：使燃料在燃烧时形成理想的火焰形状。帮助燃料完成更为充分地燃烧和有效的传递热量。

一次风通过烧嘴时的形式，在无论选用何种类型的烧嘴时，为了达到其帮助燃料燃烧形成有效的火焰形状的目的，都应由轴向空气通道，径向空气通道组成的送风模式组成。或者是，必须具有基本的轴向空气通路，并从烧嘴的外层分别向中心端设置分布。

根据烧嘴装置上一次空气的配置，各通路的基本作用在于，轴向空气帮助形成有效的火焰长度。径向空气则帮助形成火焰宽度。

 

四、点火系统

任何一套燃烧器装置在使燃料发生燃烧的初期，都要经过火种的引燃程序。一般用来表现烧嘴点火的较为简捷的方式，是由人工将点燃的火把置于到烧嘴的下端，当燃料喷出烧嘴时，使燃料点燃并产生燃烧。但是，这种点火方式往往是不可靠不安全的。

为了保证燃料点火的质量，若在烧嘴装置中，配置可自动按程序进行自动的点火系统（点火烧嘴），则能够实现可自动控制、运作，准确、可靠的点火程序和达到安全点火的目的。

 

五、燃烧控制系统

根据烧嘴性能结构的不同，它的控制程序和手段也不尽相同。但是，在对任何一套烧嘴进行控制的内容中，都必须要基本地体现出，保证烧嘴装置的点火、着火、燃烧、运作、停火等相关的程序具有相互的关联性、联动性和稳定性。总之，在对烧嘴装置进行控制时，更重要的目的是要保证全部运作过程的安全性。

在对烧嘴的控制内容中，较能体现其安全保证的环节是对燃烧系统的连锁性能。这个连锁的方式通常表现在电器、机械、计控、阀组等设备之间相互的保护制约关系。

它们之间存在的连锁的作用是，当联动中的系统设备某一处或某一点发生故障时，它能够促使其它的设备（上道工序）停止或不能开启。只有待故障排除后，系统才能运转。起到保险作用，防止人身、设备事故的发生。也就是说，连锁的作用是为了保证安全。

总之，控制的手段，是保证运作程序的联动性。用来衡量燃料燃烧控制手段的标准是，保证燃料顺利的输送和运作的持续性、稳定性、安全性以及操作的灵活性、准确性。

 

六、排烟机

排烟机之所以在回转窑系统中占有着非常重要的位置，从煅烧工艺角度上衡量，它通常被称其为回转窑系统的心脏。因为，它是回转窑生产原理产生的根本所在。

排烟机的作用在于，排出回转窑系统内的废余气体。形成回转窑系统内的负压状态和良好的通风环境，引导热量进行有效的传递和交换。保持窑内稳定的热工制度和各种气体成分的相对稳定性。

排烟机，在回转窑或其它不同类型的窑炉上，又常常被称为引风机，排风机，高压风机或高温风机，但其作用和原理是一至的。

所谓排烟机，它是一种功率较大的传动动力机械。电动机带动叶轮或涡轮（鼓风机）旋转，完成排风。

回转窑对排烟机的基本要求是，它应具备对整个煅烧工艺系统所需要的排风（烟）速度、数量和可变能力。

为此，一台排烟机的排量控制装置通常有，在排烟机前端（入口处）设置闸板、翻板（风门）或改变电动机转速等调节控制风量的方式。

同时，因机械原因，排烟机在运作过程中，有控制进口上限温度及常温状态时低速运行的基本要求。

排烟机装置在回转窑系统的配置中，属于大功率，高转速，高温，持续运转型设备。对风机的使用有较高的要求。对风机轴承的选用，一般有滑动轴承或滚动轴承两种。它们除却在运行中有较高的润滑要求外，对其轴承可承受的温度，也是视其性质的不同而有明确的要求的。

其中，滑动轴承可承受的温度上限为70℃，滚动轴承可承受的温度上限为80℃。

KM回转窑排烟机技术性能：

1、主电机

功率：600 kw

电压：570 v

电流：1116 A

转速：1500 rpm / min

调速范围：300～1500 rpm / min

调节方式：永磁直流测速发电机

 

2、冷风机

功率：7.5 kw

电压：380 v

电流：15 A

转速：2900 rpm / min

风量：10580 m³/h

 

3、鼓风机

风量：82000 m³/h

压力：-850 mmH₂O

温度：< 270 ℃

 

七、静电除尘器

在利用回转窑生产活性石灰的过程中，由于回转窑的转动和排烟机产生的负压抽力的影响，大量的石灰粉末必须要通过预热器的出口烟道排除。由此会而严重地污染环境。为此，在回转窑上或者其他生产含有粉尘性质产品的炉窑上，都应设置具有实际除（收）尘效果的收尘设备。

根据回转窑或不同类型的窑炉生产工艺和产品性质的不同，常用的除尘设备有：

1、  降尘室：利用重力作用使粉尘沉降。

2、  旋风除尘器：利用气流回旋运动所产生的折流而引起的惯性力使粉尘达到分离沉降。

3、  惯性收尘器：利用气流在设备中华折流而引起的惯性力来达到粉尘的分离沉降。

4、  袋式收尘器：使气流通过过滤的方法而净化。

5、  水收尘器：用喷出的水流使粉尘浸润而沉降。

6、  电收尘器：使粉尘带电荷向带相反电荷的电极上移动而分离。

在带竖式预热器和竖式冷却器的回转窑上，通常采用的收尘设备多以静电除尘器或袋式收尘器为主。其中，以静电除尘器居多，因为它具有：收尘效率高、阻力损失小、能处理高温烟气、处理烟气量、能捕集腐蚀性很强的物质、日常运行造价低、对不同粒径的烟尘有分类捕集作用等优点。

静电除尘器，是一种性能优良的收尘装置。因为它具有吸尘效率高，能量消耗少，可以处理高温和有腐蚀性气体，操作过程可以完全实现自动化控制等优点。特别适用于大工业冶炼生产行业和具有高浓度粉尘性炉窑系统的配套使用。

静电除尘器的工作原理在于：在两个曲率半径相差较大的金属导板（阳极和阴极）上，通过将低压交流电源向高压直流电源的转换，产生并维持一个足以使气体电离的静电场所。

由于阴阳极导板之间有空气存在，电流是不能通过的，导板之间亦是不导电的。但是，当电压被增大到某一程度时，两个极板间的空气便会发生电离作用。使气体分子分成带正电荷和负电荷的离子，这时，空气便开始发生了导电现象。

随着电压的不断增大，气体离子化程度愈大，通过的电流愈多。当电压加大至一定程度时，产生的离子更多，电流强度会急增。当达到或超过某一程度时，便产生出火花。在靠近导线处产生电晕放电时，该处的空气电离产生正负离子，分别向相反的电极移动。在移动过程中，又使中性分子的粉尘带有电荷，随同气体向电极移动。由此，粉尘被电极所吸住，便起到了吸尘（收尘）作用。

与此同时，静电除尘器装置在使用的过程中，在于优点的共存中，亦还必然地存在着不易适应操作条件的变化，应用范围受粉尘比电阻的限制，不能捕集有害气体，受含尘浓度影响，制造、安装和操作水平要求较高，钢材消耗量大，一次性投资高等缺点。

随着生产工艺的改进和需要，近年来，在收尘器的种类中，一种袋式除尘器已在回转窑上逐渐地得到了广泛的使用。