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烟煤窑炉煤粉低尘燃烧技术气力煤粉供给系统(一)

文章出处:admin 人气: 发表时间:2016-04-18

  我国是煤炭产量大国,也是用煤大国,08年中国煤炭产量达27.16亿t,中国以煤为主的能源结构在较长的时期内很难改变。在各种一次能源使用中,煤炭污染最为严重,因此,发展先进的洁净燃煤新技术,减轻对油气资源的依赖程度,对我国经济的持续发展具有重大的意义。在液排渣旋风燃烧技术的基础上,发展了一种适用于工业窑炉的煤粉低尘燃烧技术,该技术与传统的液排渣旋风燃烧方式相比,在结构上采用端面预旋进风方式,经预热的二次风由端面环形叶栅导入燃烧室。一次风携带煤粉,采用定向给煤装置直接把粉煤加进最外层旋转气流中,使粉煤在燃烧室中具有最长的运动路径,消除粉煤“短路”逸出燃烧器的机会。此技术不但融合了传统液排渣旋风燃烧技术的优点,而且有效避免捕渣率不够高、风口易结渣等现象,同时也能有效抑制NOx的生成,其火焰的洁净度高于水煤浆火焰,可与重油火焰相媲美,是一种应用前景广阔的洁净燃煤技术。

  最近在某陶瓷燃煤窑炉进行的技术改造中,采用了煤粉低尘燃烧技术,单台燃烧器的燃煤量为200kg/h,属小型煤粉燃烧装置。众所周知,小型燃烧器对煤粉量的变化更加灵敏,尤其对水冷式煤粉旋风低尘液排渣燃烧器,一旦供煤不稳定,严重影响燃烧室内的温度,从而导致排渣不顺畅。均匀而稳定地将煤粉喷入燃烧室,是取得良好燃烧效果的先决条件。因此,与燃烧器配置的气力煤粉供给系统的稳定性和连续性是窑炉安全运转和提高产品质量的关键因素。为此,本文在分析现有气固喷射器给粉装置的基础上,设计了一种直立螺旋-气固喷射器小型给粉装置,并经实验研究,不断改进,使其达到了实用化水平,有效解决了与粉煤燃烧器配套的煤粉输送系统的均匀性、稳定性和连续性的问题。

  气力输送系统中的供料装置最简单的就是文丘里式供料器,它有两种基本型式,一种属于低压;一种属于高压,后者通常又称为喷射供料器。这两种型式虽然结构略有差异且计算方法也不同,但原理上都是利用由收缩段或喷嘴喷出的高速空气在喉管部位造成负压,使粉粒料因重力落入或被吸入供料器内,高速空气的速度能将粉粒料加速,而在扩散管内则转换为输送所需的压力能,对物料进行气力输送。如果设计安装正确,在供料店会存在低于大气压的负压空气,将粉料吸入输送管道中进行输送。

  文丘里式供料器的结构简单,无运动部件,特别对输送小颗粒物料尤为有效。但它存在耗气量大、固气比很小(低稀相)、效率低、输送量和输送距离均有限等一些不足,尤其是供粉不稳定的缺点更加突出,被输送物料往往不能流畅进入供料器,输送量难以精确控制。这种供料器中的负压不可能做到以恰当的料气比吸入足够量的物料。

  螺旋给粉器是一种压送式气力输送的供料设备,按螺杆布置位置可分为卧式、直立或者倾斜等几种情况,其工作原理都是将螺旋片转动输出来的粉粒料送入加压室或正压输送管道中,并依靠喷射气流进行输送。由于这种供料装置的转子与机壳之间有间隙,不可能完全密封,因而会产生空气的泄露,对于流动性差的物料,反向气流会阻止料仓内物料的下落,使供料速度不均匀,严重时使输送停止。比较而言,由于多个螺旋片的密封作用,螺旋式供料器的空气泄漏量小于螺旋叶片式供料器,输送压力高于螺旋叶片式供料器。