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粉磨系统热风炉的选择

  随着现代水泥工业生产的技术革新,立式磨近年来得到广泛的应 用,而热风炉是整 个系 统供热的关 键设备,其能耗指标影响着 整条生产线的 生本。
  热风炉的形式有很 多种, 按燃料划分则主要由燃煤炉、燃气炉、燃油炉等组成,而燃煤炉根据燃烧形式则可主要分为炉排炉(层燃炉)煤粉炉、沸腾炉等。
  炉排炉已有近2000年的历史,目前在工业应用中任 占主要地位,但其存在着燃烧不充分、供热不稳定、不能燃用强 粘结性烟煤及屑煤、 对燃煤热值有一定要求;煤 粉炉是将煤经过磨煤 机磨至一定细度的煤粉,然后用空气把煤粉喷入炉膛,在炉膛内煤粉是以悬浮 状态着火燃烧。由于煤粉很细且与空气 混合充分,强化了燃烧,所以燃烧较充 分,温度较高。 但也存在着烟气流速快,飞灰夹带的残炭较多,且高温产生的NOX等有害气体会对大 气造成污染。沸腾炉是近期发展迅速的一种炉型,它的 燃烧方式是燃煤经 破碎成10mm以下的颗粒,经喂煤机匀速地送入 炉膛流化床上,鼓风机的高压风通过等压风箱从布 风板上的众多风帽小 孔射入炉膛,各方散射的风聚合成“气垫”托起煤粒及炉料呈流化态沸腾燃烧,煤粒和煤渣在高温状态上下腾跃,相互磨擦,碰撞及裂解,由小及大直至燃烬为止;这种燃烧具有空 气与燃料接触面积大, 相对 运动速度高,燃料在流化 床中停留时间长、燃烧速度快、燃烬率高、节能环保等特点,因此在工业窑炉中得到了广泛应用和迅速推广。采用沸腾炉,进一步提高了粉磨效率,每吨矿粉的标煤耗≤20kg。沸腾炉属于清洁燃烧技术, 能够在燃 烧过程中有效地控制Nox和Sox的产生和排放,可炉内固硫,因此,选用 沸腾炉具有十分良好的经济效益与社会效益。
沸腾炉、层燃炉和煤粉炉的比较表

 

煤粉炉

层燃炉(链条炉)

沸腾炉

燃料种类

优质煤

优质无烟煤

煤种不限

燃料要求

煤粉粒度<200目
煤的水分:<2%

3mm≤煤粒径≤50mm
煤的水分<10%

煤粒径≤10mm
煤的水分<10%

燃烬率

>98%

<88%

>99%

热效率

94%

<80%

≥96%

负荷调节

供 热量调节余地小

很小调节余量

调整宽泛,1﹕4

功率能耗

较小

较高

点   火

较易

困难

压   火

<2小时

不能压火

12-24小时

炉体结构

因燃烧温度高1200~1400℃
 需用二级以上 高铝砖,炉体成本高出沸腾炉80%;
外墙温度高,散热多;
内炉墙易挂焦,不易清理;
热洗刷历害,炉体寿命短

需用二级以上高铝砖,炉体结构简单,一次性投资省,但燃烧不能控制,温度不均匀,炉体寿命短

炉膛温度800~1000℃三级高铝砖即可,价格低;
外墙温度:<60℃
无挂焦现象,炉体寿命长;
设计有混合烟室;出口烟气温度均匀

备品备件损耗

煤磨的锤头或球体及送煤风机叶片是易损件。机械磨损率高,备件消耗费大

炉体钢耗高,炉排是易损件,更换率高

风帽和破碎机的锤头筛条 是易损件,更换率低

运行控制

正常情况:热工可控
异常情况:如出  现 断煤现象,供热立即停止,系统急停
燃料变化:燃烧紊乱,结焦糊壁清理困难

人工给煤,热工不容易掌控,劳动强度大,操作环境差。

正常情况:热工可控
异常情况:如出现断煤现象,大量的炉料可继续燃烧,亦可人工从炉门 外加煤,系统可继续运行,煤种变化不影响燃烧,调整适应快捷

运行环境

烟气中 的飞灰粉尘大,
高温燃烧的NOX ,SOX多,
不能脱硫,烟气腐蚀厉害,对 后面的设备不利

不能脱硫,烟气腐蚀厉害,现场 生产环境更差,不适合清洁工业 厂区

烟气中 的飞灰粉尘较大
低温燃烧生NOX成少
SOX 可在炉内实现 低成本的固硫脱硫

发展趋势

逐步退出锅炉行业

高污染高耗能,逐步淘汰

循环 流化床是锅炉的发展方向,是清洁燃烧和节能 燃烧的炉型

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