【水泥人网】摘要 阐述了分解炉温度与燃料燃烧、燃料用量比例、三次风温、末级旋风筒下部的温度及燃料物料情况等工艺热工参数的关联。特别是指出了预分解窑在一定的条件下其分解炉与窑头燃料用量比例有对应的最佳范围,此比例与热耗的关系是非线性的;并指出了三次风温对分解炉煤粉燃烧有着重要的影响。

分解炉有多种型式,其结构性能虽有差异,但要起的主要作用却是相同的:要使燃料燃烧的放热过程与生料碳酸盐分解的吸热过程在其中以悬浮态或流化态下极其迅速地进行,使入窑生料碳酸盐分解率提高,从而减轻窑的热负荷,提高窑的运转周期,提高产质量。而分解炉的温度控制对整个预分解窑系统的热力分布,热工制度的稳定至关重要。为此,本文对分解炉温度控制的有关几个问题进行讨论。

1 分解炉温度与燃料燃烧

分解炉的温度取决于燃料燃烧过程的放热速率与生料分解过程的吸热速率。当燃料燃烧放热速率慢,生料分解在接近平衡的条件下进行,分解炉的温度于860～920℃范围,燃料燃烧放出的热量就会迅速传递给生料,并被分解反应吸收。但是,当燃料燃烧速率大于生料分解过程的吸热速率,燃料燃烧的热量大于生料分解所需的吸热量,此时分解炉的温度就会超过平衡温度范围。

从燃料燃烧的角度来看,分解炉内燃料的燃烧与回转窑内燃料燃烧有许多不同之处。回转窑内燃料燃烧温度比分解炉内高得多,回转窑内燃料燃烧明显是受扩散控制的,而分解炉内燃料燃烧则有所不同,如S.Hundebol和P.Rosholm认为是受化学反应速率控制的

〔1〕。由于分解炉温度远低于回转窑内燃料燃烧温度,故煤在分解炉内的燃烧时间受煤种类的影响比回转窑内的影响大得多。如广东云浮水泥厂FCB分解炉容积偏小,结构上亦存在一些问题,当使用低挥发分、高灰分的低热值煤时,还原气氛十分严重,迅速导致结皮堵塞;而采用高挥发分、低灰分的高热值煤时情况则有所改善。煤粉细度对于回转窑内的燃烧是相当敏感的,因为其是受扩散控制,即受边界层扩散时输送速率的控制;而煤粉细度对分解炉内燃烧的影响就没有在回转窑内那样敏感了。

问题还要回到分解炉温度与燃料燃烧的关系上来。由于回转窑内燃料燃烧是受扩散控制的,增减10～20℃对于燃料的燃烧影响是甚微的。但在分解炉内则明显不同。如有的分解炉容积偏小,煤粉燃烬时间不足,以至还原气氛重,而降低分解炉的温度,减少分解炉用煤量,以图改变煤粉燃烧不完全、还原气氛的问题,但往往是事与愿违。因在不减产量的情况下,分解炉用煤减少,分解炉温度降低,煤的燃烧速度随温度降低而迅速下降,煤粉始终是燃烧不完全。适当增大分解炉的容积已成为一个发展动向。

〔2〕。在分解炉偏小煤质差的情况下,可适当降产量,而不宜降低分解炉的温度。

2 分解炉温度与燃料用量比例及三次风温

分解炉与窑头燃料用量的比例对整个预分解窑系统的热力分布有着重要影响,而分解炉的燃料用量又与分解炉温度控制有关。以珠江水泥厂SLC窑为例,对此问题进行讨论。