水泥回轉(zhuǎn)窯煤風(fēng)羅茨風(fēng)機(jī)如何配備

目前，國(guó)內(nèi)水泥回轉(zhuǎn)窯所用的煤粉燃燒器基本上都是三風(fēng)道和先進(jìn)的四風(fēng)道等多風(fēng)道煤粉燃燒器。多風(fēng)道煤粉燃燒器都需要兩種風(fēng)：一種是輸送煤粉的空氣，稱為“煤風(fēng)”；另一種是使煤粉火焰成形的潔凈空氣，稱為“凈風(fēng)”。二者之和，或者說由燃燒器噴燃管噴入到窯內(nèi)的常溫風(fēng)或曰冷風(fēng)應(yīng)稱為“一次風(fēng)（Primaryair）”。這樣，就將預(yù)分解水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)由冷卻機(jī)入窯的高溫二次風(fēng)、由冷卻機(jī)或者窯頭罩抽取到窯尾分解爐的次高溫三次風(fēng)和窯頭窯尾各密封處的外漏風(fēng)區(qū)分得清清楚楚，四種風(fēng)的概念特別清晰?？墒菄?guó)外原來都只將凈風(fēng)稱為“一次風(fēng)”而不包括煤風(fēng)，國(guó)內(nèi)有人受國(guó)外影響也如此稱謂，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)不少水泥工作者人云亦云，給技術(shù)交流造成很大麻煩。因?yàn)槊猴L(fēng)一般要占窯總風(fēng)量的2%～4%甚至更多，占一次風(fēng)的1/3～1/2左右，可見不是一個(gè)可以忽略的小數(shù)。它既有風(fēng)量又有噴出速度，所以也要產(chǎn)生一定的推力，對(duì)火焰性能也有不宜忽略的影響，這是其一。另外，如果不把煤風(fēng)算作一次風(fēng)內(nèi)，它應(yīng)算作哪股風(fēng)呢？由此可見，將煤風(fēng)與凈風(fēng)之和稱為“一次風(fēng)”是最合理和最科學(xué)的。由于多風(fēng)道煤粉燃燒器比單風(fēng)道的阻力大很多，又因兼顧煤磨多布置在遠(yuǎn)離窯頭的位置，不像使用單風(fēng)道煤粉燃燒器時(shí)那樣可以布置在窯頭，煤粉輸送管路的長(zhǎng)度增大，因而阻力也大大增加。為了保證喂煤的均勻穩(wěn)定，在煤粉輸送系統(tǒng)中都安裝有各種計(jì)量設(shè)備，增加了局部阻力；特別是在煤粉輸送管路規(guī)格直徑選擇偏小時(shí)，也使輸送系統(tǒng)阻力增大。還由于在輸送空氣中含有煤粉，其濃度越高阻力也越大等。為此，必須選用升壓較高的羅茨鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng)才能滿足煤粉輸送的要求，因而將為燃燒器輸送煤粉的羅茨鼓風(fēng)機(jī)稱為“煤風(fēng)羅茨風(fēng)機(jī)”，以與凈風(fēng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)相區(qū)別。

為燃燒器輸送煤粉的羅茨風(fēng)機(jī)稱為“煤風(fēng)羅茨風(fēng)機(jī)”，通常選用三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)，煤風(fēng)羅茨風(fēng)機(jī)風(fēng)量選擇過大的原因：一是工程設(shè)計(jì)部門提供的所需最大煤粉量過大；二是計(jì)量設(shè)備供貨單位所選用的料氣比即煤粉輸送濃度過?。蝗菢I(yè)主提供給工程設(shè)計(jì)部門的煤粉質(zhì)量性能參數(shù)無效，往往脫離實(shí)際?！耙淮物L(fēng)”中應(yīng)包括煤風(fēng)在內(nèi)是合理和科學(xué)的。窯頭煤風(fēng)羅茨風(fēng)機(jī)的升壓不需選定過高。如果煤磨設(shè)在窯頭，煤粉輸送管路規(guī)格又比較合理，一般選為49 kPa即可。煤風(fēng)輸送管路規(guī)格的選擇應(yīng)與羅茨風(fēng)機(jī)風(fēng)量相匹配，管內(nèi)風(fēng)速在20 ℃時(shí)應(yīng)控制在V＝20～22 m/s為宜，管內(nèi)風(fēng)速在工況下一般都會(huì)達(dá)到24～26 m/s，絕對(duì)不會(huì)引起煤粉在管內(nèi)沉積的現(xiàn)象?，F(xiàn)在有不少水泥生產(chǎn)線將窯頭煤風(fēng)羅茨風(fēng)機(jī)風(fēng)量選擇過大，然后再安裝變頻調(diào)速裝置，在使用時(shí)通過變頻調(diào)速裝置將風(fēng)量降低，這是最不可取的。

錦工風(fēng)機(jī)技術(shù)人員經(jīng)過對(duì)客戶600多條預(yù)分解窯水泥生產(chǎn)線的調(diào)查得知，煤風(fēng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的選擇現(xiàn)在有98%都不合理。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是風(fēng)量選擇過大，有許多比合理風(fēng)量大一倍還多；二是采用變頻調(diào)速。煤風(fēng)風(fēng)量因受管路直徑制約本不該選大，可是有不少單位將煤風(fēng)選大之后再通過變頻調(diào)速將風(fēng)量降下來，因變頻器不僅要消耗部分電能，而且還需增加購置投資，所以造成雙重?fù)p失；三是升壓選擇過高，有的甚至選為88.2kPa的升壓，幾乎高一倍。這就導(dǎo)致不僅三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)選大，而且所配的電動(dòng)機(jī)也隨之增大，造成實(shí)際使用時(shí)都是大馬拉小車，浪費(fèi)大量電能。這從電動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行電流一般都在其額定電流的50%左右，其中有不少還不到50%，便可清楚地得到證明。煤風(fēng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的選大不僅增大了基建投資和運(yùn)行費(fèi)用，而且還增大了設(shè)計(jì)用風(fēng)合理燃燒器噴燃管的磨損和有害氣體尤其是NOx的生成及排放，既縮短了燃燒器的使用壽命，又與當(dāng)前國(guó)家力倡的節(jié)能減排要求相悖?，F(xiàn)在我國(guó)僅預(yù)分解窯生產(chǎn)線就有1841條，如果按平均每條生產(chǎn)線窯頭窯尾所用的煤風(fēng)三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)功率大30kW，運(yùn)轉(zhuǎn)率按平均為85%計(jì)，則每年浪費(fèi)411242580kWh的電能。當(dāng)電費(fèi)按平均0.6元/kWh計(jì)時(shí)，則每年將損失24674.6萬元/年，即約2.47億元/年左右，可見損失之大。這還是僅僅的直接損失，若將因煤風(fēng)過大，使燃燒器噴燃管使用壽命降低、因煤風(fēng)或一次風(fēng)過大對(duì)產(chǎn)量、質(zhì)量、煤電耗、火磚壽命、運(yùn)轉(zhuǎn)率、NOx排放等主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的不利影響計(jì)算在內(nèi)，其損失不知要比浪費(fèi)的電能大多少倍了。

1、“一次風(fēng)”中應(yīng)包括煤風(fēng)在內(nèi)是合理和科學(xué)的。煤風(fēng)風(fēng)量是一次風(fēng)量中不可忽略的一部分，要降低一次風(fēng)量，煤風(fēng)風(fēng)量應(yīng)與凈風(fēng)風(fēng)量同步降低。綜合考慮，煤風(fēng)風(fēng)量按一次風(fēng)量中的三分之一左右控制為宜。因?yàn)槊悍圯斔褪芄苈芬?guī)格限制或者說受風(fēng)速限制，即風(fēng)量選大管路規(guī)格也得隨之加大。另外，煤風(fēng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)都必須安裝在煤磨附近，不像凈風(fēng)三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)一般都安裝在燃燒器附近，所以管路都需很長(zhǎng)。因而煤風(fēng)選大之后，不僅增大了基建投資，而且浪費(fèi)電能。

2、窯頭煤風(fēng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的升壓不需選定過高。如果煤磨設(shè)在窯頭，煤粉輸送管路規(guī)格又比較合理，一般選為49kPa即可。當(dāng)煤磨在窯尾，一般選為58.8kPa完全能夠滿足要求。不需過高，以免導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)功率過大，浪費(fèi)電能。

3、煤風(fēng)輸送管路規(guī)格的選擇應(yīng)與三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量相匹配，管內(nèi)風(fēng)速在20℃時(shí)應(yīng)控制在V＝20～22m/s為宜，管內(nèi)風(fēng)速在工況下一般都會(huì)達(dá)到24～26m/s，絕對(duì)不會(huì)引起煤粉在管內(nèi)沉積的現(xiàn)象。管內(nèi)風(fēng)速過高，必然增大輸送系統(tǒng)的阻力，浪費(fèi)電能，同時(shí)還會(huì)增大其磨損，縮短使用壽命；管內(nèi)風(fēng)速過低，不僅會(huì)增大管路及其安裝的造價(jià)，更重要的是會(huì)發(fā)生煤粉在管路中沉積的現(xiàn)象。這時(shí)采用再好的計(jì)量設(shè)備也起不到煤粉輸送穩(wěn)定的作用，通過煤粉燃燒器入窯內(nèi)的煤粉還會(huì)是一股一股的。應(yīng)特別注意，在煤粉輸送管路規(guī)格較小并采用橡膠軟管套裝在無縫鋼管外徑上的連接方式時(shí)，必須進(jìn)行核算橡膠軟管內(nèi)的風(fēng)速，使其處于允許范圍。

4、現(xiàn)在有不少水泥生產(chǎn)線將窯頭煤風(fēng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量選擇過大，然后再安裝變頻調(diào)速裝置。在使用時(shí)通過變頻調(diào)速裝置將風(fēng)量降低，這是最不可取的。因?yàn)槊猴L(fēng)的風(fēng)量受管路約束，管路一般不會(huì)輕易改動(dòng)的。當(dāng)將風(fēng)量調(diào)得過低時(shí)，在同樣的管路中煤粉會(huì)發(fā)生沉積，影響系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行，這就造成雙因素的浪費(fèi)電能。三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)選擇過大，自身消耗動(dòng)力大，變頻器自身也消耗動(dòng)力。所以，煤風(fēng)羅茨風(fēng)機(jī)是不應(yīng)增設(shè)變頻調(diào)速的。

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