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烘干攪拌輸送新聞動(dòng)態(tài)
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5000t/d生產(chǎn)線窯頭煤粉燃燒器的改造
發(fā)布時(shí)間:2012-11-01 16:06 來源:未知
1概述
廣東某公司現(xiàn)有一條5 000 t/d新型干法水泥熟料生產(chǎn)線,回轉(zhuǎn)窯規(guī)格為Ø4.8 mx72 m,窯頭煤粉燃燒器為某設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)制造的四通道煤粉燃燒器,窯頭喂煤風(fēng)機(jī)為羅茨風(fēng)機(jī)JAS-250,風(fēng)量85.6 m3/min,風(fēng)壓58.8 kPa,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速1350 r/min,配套電機(jī)功率132 kW。原設(shè)計(jì)配套一次風(fēng)機(jī)為羅茨風(fēng)機(jī)ARF-300.風(fēng)量181m3/min.風(fēng)壓29.4 kPa.風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速980r/min,配套電機(jī)功率132 kW。后該公司將原所配一次風(fēng)機(jī)改為羅茨風(fēng)機(jī)R 604,風(fēng)量234 m3/min,風(fēng)壓39.4 kPa,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速980 r/min,配套電機(jī)功率215 kW。
該四通道煤粉燃燒器存在的主要問題有:
(1)一次風(fēng)用量太大,風(fēng)量匹配不合理,煤耗高,電耗高;
(2)燃燒器火焰不集中,燃燒速度慢,燃燒溫度低:
(3)窯頭喂煤量多,約占總喂煤量的500/0;
(4)火焰形狀不合理;
(5)燃燒器頭部磨損快,約3個(gè)月就需更換一次:
(6)熟料升重(即質(zhì)量密度)偏低,黃心料偏多。
受該公司委托,中材國際南京水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院(以下簡稱南京院)利用自已開發(fā)設(shè)計(jì)的NC-15型四通道煤粉燃燒器技術(shù),對原四通道煤粉燃燒器迸行技術(shù)改造,使上述系列問題得到了很好解決。
2 NC-15型四通道煤粉燃燒器的技術(shù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其應(yīng)用
NC型煤粉燃燒器是南京院借鑒國內(nèi)外不同行業(yè)先進(jìn)燃燒器產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思想,通過大量冷態(tài)模擬試驗(yàn)研究和計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬計(jì)算,開發(fā)設(shè)計(jì)出的新型煤粉燃燒器。這種燃燒器利用同向協(xié)流大速差原理,并對煤粉噴出速度和角度進(jìn)行了調(diào)整,在燃燒器中心區(qū)域形成負(fù)壓區(qū),使得其前端部的氣流交換和混合性能得到大幅度改善,從而能促進(jìn)熱的二次風(fēng)與煤粉的充分混合,使煤粉快速升溫達(dá)到著火溫度,并迅速燃燒和形成穩(wěn)定的燃燒火焰。
NC型煤粉燃燒器從I型發(fā)展到Ⅱ型,從三通道發(fā)展到四通道,已形成了噴煤量從l—16 t/h各種規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)化系列化產(chǎn)品,可滿足不同窯型及不同燃料等的系統(tǒng)需求。
NC-15型四通道煤粉燃燒器具有以下技術(shù)特點(diǎn):
(1) 一次風(fēng)用量少。設(shè)計(jì)用風(fēng)量(不包括煤風(fēng))約占理論燃燒空氣量的7%.能降低系統(tǒng)熱耗和煤耗;
(2)煤粉與一、二次風(fēng)的混合充分,燃燒速度快,火焰明亮、黑火頭短且順暢、活潑有力,高溫區(qū)域適中:
(3)火焰形狀合理,操作靈活方便,調(diào)節(jié)范圍大;
(4)對煤質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng),可燃燒各種劣質(zhì)煤和無煙煤:
(5)點(diǎn)火方便,升溫速度快;
(6)能提高窯的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量和熟料質(zhì)量;
(7)減少NOx有害氣體的生成量。
NC-15型四通道煤粉燃燒器在結(jié)構(gòu)上具有以下主要特點(diǎn):
(1)外風(fēng)采用孔式噴出多股射流風(fēng),具有很強(qiáng)的穿透性和卷吸二次風(fēng)的能力:
(2)內(nèi)風(fēng)采用高速旋流風(fēng),強(qiáng)度大,混合強(qiáng)烈。特殊設(shè)計(jì)的旋流器能形成—個(gè)合理的回流區(qū):
(3)中心風(fēng)約占一次風(fēng)量的2%~4%,采用小孔形式噴出多股低速射流風(fēng),能穩(wěn)定火焰,保護(hù)噴嘴頭部,減少NOx有害氣體;
(4)煤風(fēng)人口等處在材料及耐磨性上進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)和處理,并設(shè)有防磨保護(hù)層,大大延長了使用壽命;
(5)在燃燒器的外風(fēng)管上設(shè)有防止燃燒器彎曲的筋板。
NC型煤粉燃燒器已經(jīng)在5000 t/d及5000 t/d以上生產(chǎn)線上投入使用的廠家有:銅陵海螺水泥有限公司、寧國水泥廠、平陰山水水泥有限公司、江蘇聯(lián)合水泥有限公司、浙江長興水泥股份有限公司、廣東臺(tái)泥(英德)水泥股份有限公司等數(shù)十家,均使用正常并取得了顯著效果。
3改造方案
針對原四通道煤粉燃燒器存在的上述問題,我們進(jìn)行了如下改造:
(1)噩新設(shè)計(jì)1臺(tái)NC-15型四通道煤粉燃燒器,設(shè)計(jì)一次風(fēng)用風(fēng)量(不包括煤風(fēng))約占理論燃燒空氣量的7%,外風(fēng)噴出速度140~200 m/s.煤風(fēng)噴出速度28~32 m/s,內(nèi)風(fēng)噴出速度120~200 m/s。
(2)因一次風(fēng)機(jī)風(fēng)量太大,必須改小,需更換風(fēng)機(jī)。為了節(jié)約費(fèi)用,改用原配套羅茨風(fēng)機(jī)ARF-300.并由變頻將風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速從980 r/min改為800 r/nun。
(3)現(xiàn)窯頭喂煤風(fēng)機(jī)風(fēng)量偏大,需改小。但考慮到現(xiàn)有煤風(fēng)輸送管道為Ø299 mmx10 mm,煤風(fēng)風(fēng)量偏小會(huì)影響煤粉的輸送,只將煤風(fēng)風(fēng)量作少量調(diào)整。,另為了節(jié)約費(fèi)用,不另外更換風(fēng)機(jī),只更換電機(jī)和皮帶輪,電機(jī)功率由132 kW改為110 kW,電機(jī)轉(zhuǎn)速不變,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由1 350 r/min改為1 250 r/min。電機(jī)也可不改,只更換皮帶輪。
4改造方案的經(jīng)濟(jì)分析
經(jīng)計(jì)算使用NC-15型四通道煤粉燃燒器后,噸熟料實(shí)物煤耗可降低2kg以上,并可提高熟料的產(chǎn)量和質(zhì)量,降低電耗等。
(1)降低煤耗效益。按實(shí)物煤耗降低2kg/t,煤價(jià)450元,t,一年300d,熟料產(chǎn)量以5000 t/d計(jì)算,則年節(jié)煤效益為:
450x0.002x5 000x300=135(萬元)
(2)降低屯耗效益,F(xiàn)一次風(fēng)機(jī)電機(jī)功率215 kW,考慮變頻等因素,實(shí)際功率為140 kW,改造后電機(jī)功率132 kW,考慮變頻等因素,實(shí)際功率為90 kW。
現(xiàn)煤風(fēng)風(fēng)機(jī)電機(jī)功率132 kW,實(shí)際功率為105 kW,改造后電機(jī)功率110 kW,實(shí)際功率為96.6 kW。
電價(jià)按0.45元/kWh,一年按300d計(jì)算,則年節(jié)電效益為:
0.45x(140-90+105-96.6)x24x300≈189200元/年=19萬元/年
(3)改前燃燒器頭部3個(gè)月更換一次,考慮每套頭部可修復(fù)使用一次,平均每次更換費(fèi)用2萬元,NC-15型四通道煤粉燃燒器一般約2年更換一次外風(fēng)管頭部,約2萬元,則年節(jié)約維修經(jīng)費(fèi)為:
(2x4x2-2)/2=7萬元/年
因此,綜合上述三項(xiàng),更換NC-15型型四通道煤粉燃燒器后,年可獲效益高達(dá)161萬元。即
∑=13s+19+7=161萬元
5結(jié)語
以上僅考慮了降低煤耗和電耗及燃燒器頭部更換所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益,如果考慮產(chǎn)量的增加,熟料質(zhì)量的提高,燃燒器使用壽命的大大延長,維修工作量的減少,運(yùn)轉(zhuǎn)率的提高等因素,每年產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益將更加可觀,燃燒器的改造費(fèi)用將在很短時(shí)間就可收回。
三門峽富通新能源銷售回轉(zhuǎn)窯、球磨機(jī)、雷蒙磨、雷蒙磨粉機(jī)、雷蒙磨配件、烘干機(jī)等設(shè)備。
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