回转窑内燃料的燃烧.ppt

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1、第二章　回转窑第五节　回转窑内燃料的燃烧回转窑可以采用气体、液体和粉状固体染料。煅烧粘土、高铝熟料和水泥熟料多采用粉状固体燃料—煤粉。煅烧镁石、白云石熟料，由于要求的煅烧温度高，多采用天然气、重油和液化石油气等高热值的燃料。不同的燃料燃烧具有各自不同的特点。一、回转窑用煤的质量要求：回转窑用煤的热值越大越好，灰分越低越好，这样可以有利于达到要求的火焰温度。至于挥发分则要求在一定范围之内，这是因为如果煤的挥发分过低（＜18%），着火缓慢，形成的黑火头过长，使高温部分火焰变短，影响熟料质量;如果挥发分过高（＞30%），火焰变长，同时在对煤进行烘干时，会有一部

2、分挥发分溢出，造成浪费。二、煤粉燃烧过程：回转窑煤粉的燃烧设备为单管式烧嘴。（关于燃料的燃烧过程已在《硅酸盐工业热工基础》中燃烧学部分讨论，要课程不再重复）在回转窑的烧成带，物料进行的主要物理化学反应是吸收生成，这是微吸热反应。为了使生成的反应完全，必须使物料在1400～1450℃的高温下停留一定的时间。回转窑喂煤系统1、燃料在回转窑内燃烧应满足的要求燃料燃烧的火焰温度要达到1600～1800℃；（保持高温）火焰要有适当的长度；（保持物料高温时间）处于适当的位置。（适合的形成的反应）为了使生成的反应完全，使生料烧成熟料并获得较高的产量，燃料在转窑内的燃烧

3、必须满足一定的要求：2、回转窑对入窑煤粉和助燃空气的要求（1）对入窑煤粉的质量要求低热值：挥发份：=18～30%灰分：＜25～30%水分：＜1～2%细度：＜15%（0.08mm方孔筛筛余）这些要求都是为了保证烧成带温度和热力强度以及火焰的稳定性而提出的，当采取有效措施（如提高助燃空气温度等）改善燃烧条件时，对煤质的要求也可适当放宽。另外，现国内有不少企业已成功采用无烟煤作为回转窑生产燃料，这是一项目前在水泥行业的新技术，对提高水泥企业经济效益效果显著。（2）对入窑助燃空气的要求煤粉自喷煤管以较高气速（40～80m/s）送入窑内。通过喷煤管输送煤粉的空气，

4、习惯上称为一次风。从安全角度考虑，一般一次风不预热。因此其用量不宜过多，因窑型和燃烧器的不同，其量约占总燃烧空气量的10～30%，大量的二次风由冷却机提供，故已被预热到600～1000℃，它既能回收熟料中的热量，又可促进燃烧反应完全并提高实际燃烧温度。为了确保窑内燃料燃烧完全和燃烧安全，一、二次风用量的总和应略高于理论空气需要量，控制过剩空气系数为1.05～1.10为宜。3、回转窑内的燃烧带与烧成带火焰覆盖的区域，称为燃烧带。火焰中部区域温度高，达1600～1800℃，此时熟料被加热到1300～1450℃，其中有相当量（约25～30%）的组分熔融成液相，

5、粘附在窑内耐火材料的表面上形成一定厚度的粘稠状物料，即俗称的主窑皮。窑内这一区域称为烧成带。通常烧成带的长度用主窑皮的长度来判定。由此可见，烧成带是燃烧带中高温部分。平整的窑皮、合适的厚度和长度，是窑内煅烧制度正常稳定的标志。窑皮的形成还可以保护窑内耐火衬料，延长回转窑的运转周期。4、窑内火焰长度与火焰温度分布（火焰形状）对烧成的影响（1）火焰长度火焰长度及火焰长度对烧成的影响：火焰的长度一般是指从喷煤管口到火焰终止断面的距离，燃烧条件的变化则火焰长度会有很大的变化。火焰长度对烧成工艺影响很大，当发热量一定时，如火焰过长，烧成带的温度就会降低，物料过早出

6、现液相，易引起结圈，此外还会造成不完全燃烧，废气温度会提高，煤耗加大等。相反，火焰过短，高温部分过于集中，容易烧垮窑皮及衬料，不利于窑的长期安全运转。因此，火火焰长度应根据窑的实际操作条件，加以调整与控制。影响窑内火焰长度的因素：有很多。主要有：燃烧速度和窑内气体的流速。燃烧速度：粉煤的细度、煤粉与空气混合情况、一、二次风的温度等因素有关。煤粉粉愈细，或在喷煤管内加装风翅，以加还煤与空气的混合，或提高一、二次空气的温度，均能提高燃烧速度，而使火焰短。风煤的混合速度和均匀程度也是影响燃烧速度的关键。气体流速：主要指一次风一次空气主要供挥发分燃烧，因此一次风

7、量主要决定于煤粉中挥发的含量。挥发分多的煤粉，如一次风量少燃烧速度就减慢，会使火焰拉长。回转窑的直径愈大，一次风速愈高，直么2.5～4.0米的回转窑，一次风速为50～70米/秒。一次风速增加，一方面能增加煤粉单位时间的有效射程，另一方面又使煤粉的燃烧速度加快，燃烧时间缩短，因此在实际操作中，一次风速增加后，火焰变长或变短，应视两者的影响程度而定。（2）火焰温度分布（火焰形状）窑内火焰温度分布，通常是两头低、中间高。热端较低温度区就是窑内的冷却带。煤粉从喷管喷出后，须经过干燥预热至700～800℃才着火燃烧，回转窑中所看到的黑火头就是煤粉从喷出后至着火燃烧

8、前气流所移动的距离。黑火头长则使回转窑的传热面积减小，对产量、质量不利，黑火头过