许多企业在采用节煤型沸腾烘干技术进行的技改中,均取得燃料利用率100%、单产煤耗下降50%、增产100%以上的良好效果,投资回收期一般仅为5~8个月,技术经济指标十分显著。例如:上海吴淞水泥厂φ3×20m矿渣烘干系统的改造,较之改造前增产128%,年增产创利25.6万元;节煤78%,
年节煤创利40.5万元,仅此两项的年创利即达65多万元。安徽省东关水泥厂、山东兖州矿务局水泥厂通过技改,使原2台烘干机仅1台即可满足生产要求,停用的1台则用于新线建设,除增产节能效益外,仅此一项节省的建设投资均在50万元以上。表3列出部分水泥厂改造前后的生产对比。
表3 部分水泥厂改造前后的生产比较
生产厂及设备规格 | 原料 | 水分/% | 煤耗/kg/t | 产量/t/h | 煤燃尽率/% | 系统热效率/% | |||||
入机 | 出机 | 改前 | 改后 | 改前 | 改后 | 改前 | 改后 | 改前 | 改后 | ||
安徽东关水泥厂 φ2.4×14m | 矿渣 | 15~18 | 1.0~1.5 | 30 | 17.6 | 18.6 | 39 | 70 | 95 | 42.5 | 68 |
江苏龙潭水泥厂 φ3×20m | 矿渣 | 18~20 | 1.5~2 | 46 | 20 | 25 | 48 | 85 | 95 | 54 | 65 |
黑龙江尚志水泥厂 φ2.4×18m | 矿渣 | 16~18 | 1.5~2 | 40 | 20 | 14 | 34 | 70 | 95 | 42 | 61 |
山东兖矿水泥厂 φ2.2×14m | 粘土 | 18~20 | 2~3 | 38 | 18 | 8 | 16.5 | 68 | 94 | 43 | 62 |
浙江省杭州高强 φ1.5×12m | 矿渣 | 15~18 | 1.5~2 | 45 | 15 | 3.8 | 15.4 | 84 | 96 | 50 | 69 |
4. 结 论
由于沸腾炉能够强化燃烧,其燃烧热负荷和传热系数较高,因而,根据热力学和流体力学原理将其炉膛尺寸大大缩减,可达到大幅度降低煤耗的目的。实践证明,节煤型高温沸腾炉炉床面积即使减小1/3,仍可达到节煤50%,增产100%的显著效果,煤的燃尽率及其热效率也比普通沸腾炉高得多。
5沸腾炉燃烧综述
沸腾炉是一种能够燃烧劣质煤的新炉型,从燃烧方式上,它克服了层燃炉和喷燃炉的缺点,是一种新型的流化床式燃烧炉,燃料经破碎成 0—10mm以下的颗粒,由调速机械均匀地送入炉膛,可控的高压风通过布风板上的风帽孔射入炉床,燃料在高压风的作用下呈流态化沸腾状燃烧,相互磨擦,碰撞及裂解,由小及大直至燃烬为止, 由于煤粒能与空气充分混合并进行充分的热交换,因此,新加入的煤粒能充分地被热烟气包围,因而被迅速强化燃烧,此种意义上它是一种强化燃烧设备。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 产生高温热烟气,具有较高的传热系数(920—1050千焦/立方米·℃·H)和较大的容积热力强度(8—30×100000千焦/立方米·H )。因此,煤矸石、劣质无烟煤等均可在炉内燃烧。 已广泛应用于冶金、化工、建材、非金属矿等领域的矿渣、粘土、煤粉、复合肥、天然石膏、非金属矿粉等各种原料和物料的烘干、焙烧提供热能。
6主要性能特点
• 结构独特:炉子的结构为两段式结构(也可作成三段式燃烧形式),且使用六种以上异型砖进行砌筑,炉体结实、耐用,独特的结构永不坍塌。
• 下料装置独特:一种新型下料结构,解决了长期以来困扰生产的下料管烧损,生产成本高的问题!该项技术的应用,每年可以为用户节约钢材费用 10 万元左右。
• 风帽结构布置合理:风帽全部采用环绕风形式出风,沸腾效果好,不易堵塞风孔,有利于煤的强化燃烧,有利于炉子的长期安全稳定运转,节煤效果显著。
• 燃料的适应性强:燃料适应性好,可燃用烟煤、无烟煤及各种劣质燃料,如煤矸石、石煤、煤渣等。
• 升温快:由于其强化燃烧的机理,其具有温度调节灵活,升温快、起动10分钟后即可满负荷生产运行。
• 燃料制备简单,原煤经破碎至10mm以下即可入炉使用,
• 可实现压火操作 : 炉子停用后用简单的方法即可实现压火操作。可压火16—24小时,最长的可达36小时,大大节省了点火的费用和时间
• 性能优良:温度均匀、供热稳定,供热调整范围广,供热温度1000℃以下,稳定可调,有利于烘干产品终水分的恒定。烟气温度可达:1050±50度。炉体热效率≧ 95% ,煤的燃烬率≧99.5%以上。
• 寿命长:炉体使用寿命≧5年,最高可达10年以上。
• 环保效果好,排烟中的有害物质少,NOx生成量很小,炉内低成本脱硫,使燃料中硫以固态方式排出,减少了SOx的大气污染;
• 机械化程度高,热工控制可按用户需要提供手动控制、智能化热工仪表控制和微机控制多种方式,操作简单,维修方便 ;