淺談回轉(zhuǎn)窯節(jié)能降耗

1、淺談回轉(zhuǎn)窯節(jié)能降耗回轉(zhuǎn)窯是對(duì)散狀或漿狀物料進(jìn)行加熱處理的熱工設(shè)備，廣泛用于有色冶金、黑色冶金、耐火材料、水泥、化工和造紙等工業(yè)部門，尤其是在一些有色金屬生產(chǎn)中占有重要的地位，用來對(duì)礦石、精礦、中間產(chǎn)物進(jìn)行燒結(jié)、焙燒等加熱處理。在回轉(zhuǎn)窯問世的100多年間，回轉(zhuǎn)窯作為燃燒裝置為物料煅燒提供必要的熱量，物料在生產(chǎn)過程中在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)發(fā)生高溫物理化學(xué)反應(yīng)，物料溫度可達(dá)1400～1450℃，煙氣最高溫度可達(dá)1700℃左右，由于窯內(nèi)熾熱氣流與物料之間的

2、換熱效率低，從而產(chǎn)生了大量的余熱。對(duì)回轉(zhuǎn)窯采取措施進(jìn)行節(jié)能降耗，是提高相關(guān)工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的根本有效途徑，可以從以下四個(gè)方面考慮：（1）燃料的燃燒效率。主要是降低燃料的機(jī)械不完全燃燒損失、化學(xué)不完全燃燒損失等；（2）窯體熱輻射散熱，即加強(qiáng)窯體的隔熱能力，減小表面輻射換熱系數(shù)；（3）余熱、廢熱的回收利用?；剞D(zhuǎn)窯的熱損失主要包括熟料冷卻熱損失、蒸發(fā)水分熱損失、窯灰熱損失、煙氣的熱損失等：（4）輔助設(shè)備能耗。以下針對(duì)各個(gè)方面，對(duì)相應(yīng)的節(jié)能降耗技術(shù)

3、進(jìn)行探討。1.燃料的燃燒損失回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)使用的燃料種類可分為氣體燃料、固體燃料、液體燃料和混合燃料等幾種。氣體燃料一般為天然氣和焦?fàn)t煤氣，天然氣由于成本太高，在國內(nèi)使用較少，而焦?fàn)t煤氣為鋼鐵企業(yè)普遍使用的燃料，也是適合回轉(zhuǎn)窯煅燒石灰的燃料；固體燃料是指煤粉，由于有些生產(chǎn)企業(yè)不具備氣源或燃?xì)夤?yīng)緊張，一般采用煤粉為燃料；液體燃料是指重油、柴油等燃料，因其成本非常高，目前幾乎沒有采用；混合燃料有高焦混合煤氣、高轉(zhuǎn)混合煤氣、煤粉煤氣混合燃料、油

4、氣混合燃料等多種，其中使用較多的是前3種混合燃料。目前在國內(nèi)回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)使用的燃料大致可分為煤粉和煤氣兩大類，其燃燒裝置也不相同，下面就氣體和煤粉燃燒裝置的節(jié)能降耗分別進(jìn)行探討。1.1 煤粉燃燒據(jù)熱工測(cè)定統(tǒng)計(jì)顯示，我國回轉(zhuǎn)窯的不完全燃燒熱損失平均為每千克熟料250KJ，占熱耗的4%。其中化學(xué)不完全燃燒損失為34%～37%，熟料機(jī)械不完全燃燒損失平均為54～71KJ/kg。據(jù)資料介紹，廢氣中增加0.19%的CO，相當(dāng)于損失燃料0.6%，應(yīng)處

5、理好以下的問題:(1) 選擇合理的煤粉控制指標(biāo)。煤粉越細(xì)，比表面積越大，燃燒速度快，不完全燃燒損失小。煤的灰分高低，對(duì)發(fā)熱量和燃燒速度有較大影響。我國煤種多樣，質(zhì)量波動(dòng)也較大。對(duì)于灰分較高的煤，應(yīng)以較少的一次風(fēng)量并適當(dāng)降益，同時(shí)可以減少因大量放散帶來的環(huán)境污染。目前，通過煤氣化產(chǎn)生發(fā)生爐煤氣，并在由沸騰爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔庵腥紵?，進(jìn)而產(chǎn)生超高溫?zé)煔獾募夹g(shù)成為擴(kuò)大煤種適應(yīng)性以及回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)能力的主要突破口，與以上方法一樣，關(guān)鍵是解決好低熱值煤氣

6、燃燒不易組織的問題，因此合理的煤氣燃燒器結(jié)構(gòu)以及空氣動(dòng)力場(chǎng)、燃燒室性能成為研究的重點(diǎn)。以前國內(nèi)使用的煤氣燃燒器多為比較簡單的兩通道結(jié)構(gòu)，煤氣由中心通道通過，助燃一次風(fēng)由環(huán)形通道通過，煤氣壓力也較低，一般只有幾千帕，煤氣和空氣的混合依靠固定在燃燒器前端的旋流片和縮口來實(shí)現(xiàn)，火焰的形狀和長度只能根據(jù)一次風(fēng)的壓力和流量來調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)能力很差，有時(shí)操作無法達(dá)到理想的燃燒效果。近年來多通道煤氣燃燒器的使用越來越普遍，多通道燃燒器一般在四通道以上，通

7、常由燃?xì)馔ǖ?、中心風(fēng)通道、旋流風(fēng)通道、徑向風(fēng)通道等組成，旋流風(fēng)使煤氣與空氣混合均勻，中心風(fēng)可以調(diào)節(jié)火焰的長度，徑向風(fēng)用來調(diào)節(jié)火焰的形狀。因此在實(shí)際生產(chǎn)過程中，多通道燃燒器可以根據(jù)工況對(duì)火焰進(jìn)行全方位的調(diào)節(jié)以達(dá)到最佳燃燒效果，其結(jié)果可以使煅燒的成品質(zhì)量更加穩(wěn)定均勻，還能適當(dāng)提高物料的停留時(shí)間，其節(jié)能效果也非常明顯。目前國內(nèi)已經(jīng)研制出適合各種氣體燃料的多通道燃燒器，可以實(shí)現(xiàn)全部國產(chǎn)化，使用效果也很好，價(jià)格僅為進(jìn)口的10％，建議在國內(nèi)使用氣體

8、燃料的單位盡量采用多通道燃燒，提高燃燒效果以及節(jié)能降耗。使用多通道燃燒器一般要求氣體供應(yīng)壓力達(dá)到10～20kPa，需要建燃?xì)饧訅赫?，?huì)增加部分投資，但從長期運(yùn)行節(jié)能降耗上來看還是非常經(jīng)濟(jì)的。2.窯體熱輻射散熱回轉(zhuǎn)窯工作過程中，通過筒體散失到空氣中的熱損失，占總熱量的20 %以上?；剞D(zhuǎn)窯內(nèi)熱氣流的熱量是以熱傳導(dǎo)的方式通過窯襯和筒體散失到周圍空氣中的，窯襯的導(dǎo)熱系數(shù)越小，即熱阻越大，散熱損失就越小，所以提高窯襯的熱阻是回轉(zhuǎn)窯節(jié)能降耗的重要措