水泥厂劣质煤煅烧技——流态化HFC预燃炉

水泥合肥水泥研究设计院曹百言阮宏松孙树林 2014-03-11

对于有着丰富的无烟煤或者低热值劣质烟煤资源地区，采用无烟煤-劣质烟煤煅烧工艺，可较大幅度地降低生产用煤成本，提高水泥厂的经济效益。

　　为了适应无烟煤和低热值劣质烟煤煅烧工艺，对原有预分解系统进行改造，采用流态化预燃炉技术，增加一台流态化HFC预燃炉。HFC预燃炉对煤质适应性强，易于与各种SP窑实现对接，采用框架外离线安装，安装时不影响窑煅烧，并接可利用检修时实现。

　　湖南长沙河田白石建材有限公司2500t/d熟料水泥生产线，采用流态化HFC预燃炉技术的预热分解系统，回转窑规格φ4×60m，于2009年9月投产。期间采用过劣质烟煤煅烧，煤的热值为3400～3800kJ/kg，挥发分12%左右；采用过全无烟煤煅烧，煤的热值为4200～5200kJ/kg，挥发分5～7%左右。熟料产量一直稳定在2800～2950t/d。

　　HFC预燃炉技术，主要是增加了一个有特殊功能的预燃炉（HFC）及鹅颈管，与原来的分解炉组成复合式分解炉，这样一来增大了分解炉的容积，延长了煤粉在炉内的停留时间，以求提高燃尽度。同时煤粉是在净空气中点燃的，氧气浓度高，有利于着火和提高燃烧速度。在HFC炉上，还采用了以下核心技术.

　　1、着火前煤粉运动控制及高温点燃技术

　　HFC炉是一个旋、喷结合的分解炉，在其底部加了一个类似N-MFC式的流化床，绝大部分煤粉是先落入流化床上点燃后，再悬浮起来进入分解炉，这就克服了劣质煤粉从入炉到着火期间，只运动不燃烧造成的炉容浪费。

　　生产过程中，将流化床上的燃烧温度控制得尽量高一点，可使着火活化能要求较高的劣质煤加快着火速度。同时可促使挥发物增加，并使碳粒膨化，有利于燃烧速度的加快。

　　2、燃烧温度控制技术

　　欲提高无烟煤或劣质煤出炉的燃尽度，还有更重要的一条就是加快燃烧速度，而在分解炉内提高燃烧速度的最有效的措施就是提高燃烧温度。但无烟煤和劣质煤的燃烧速度慢、单位时间内所放出的热量满足不了物料升温，分解所需热量，燃烧温度的升高就很困难，因此我们采用了燃烧温度控制技术使HFC炉及鹅颈管内燃烧温度较快的升到要求温度，（900-950℃）并在较长一段区域内保持这个温度，同时还防止过热。这样就大大加快了炉内的燃烧速度，提高了燃尽度。到复合分解炉的后半段。煤粉中的可燃物质已大部分燃尽，燃烧放热量降低，但仍有部分碳酸盐需要吸热分解，这样将出炉前的气体温度降到了正常范围。（860-880℃甚至更低）

　　3、风、煤、料三平衡控制技术

　　风、煤、料三平衡是预分解窑必须遵循的工艺原则，对于采用无烟煤或劣质煤做燃料的系统来讲，做到真正的风、煤、料三平衡就显得更为重要。

　　要求根据设计意图和生产实际状况，选定预分解系统各部分合理风速，这就确定了总的通风量，风、煤、料三平衡就是以通风量为基准进行的。

　　分解炉的用煤量与通风量、下料量的平衡，是以控制分解炉出口温度来实现的，通常是选定能使入窑物料表观分解窑率达90-95%时的分解炉出口温度做为控制目标，通过下煤量的调整，使出炉温度稳定在预期的温度范围之内。

编辑：王欣欣

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