回轉窯煤粉燃燒器:煤粉均勻噴吹和轉子秤給料系統的的流化
回轉窯噴煤系統怎么樣保證保證煤粉噴吹的均勻性,給料系統合理的流化和防堵是關鍵。
1. 影響回轉窯噴煤穩定的主要有哪些因素?
2. 提高轉子秤給煤的均勻穩定手段有哪些?
01概述:
回轉窯噴煤系統主要包括:粉倉、粉倉流化、落煤管、定量給料機、轉子秤、螺旋輸送裝置、羅茨風機等,以上這些設備和管道影響著噴吹系統噴煤的穩定性。
煤粉的流動性波動比較大,流動性好的時候,安息角不超過10°,流動性差的時候,局部堆角可以超過45°所以,僅僅依靠煤粉本身的流動性難以保證煤粉給料長期連續的的均勻性。所以,轉子秤給料噴煤系統會在不同部位設置大量的流化裝置,保證煤粉連續的流動性。同時,為了保證噴煤的均勻性,采取的其他措施包括:
1、合理的管道設計,保證給料設備內部的壓力的穩定。
2、合理設計下煤管道和放散管道,防止管道懸料和堵塞。
02煤粉的流動性:
提高煤粉本身的溫度,降低煤粉的水分有利于提高煤粉的流動性,但是對于回轉窯的制粉系統來說,和高爐噴煤比較,煤粉揮發份高,系統難以控制氧含量,所以制粉系統出口溫度一般控制在70℃以下(高爐噴煤控制在80℃左右),出口溫度的限制影響了煤粉的干燥效果,所以,相對來說煤粉水分偏高。經常會達到2%以上,甚至超過3%。
如果采用集中制粉,通過遠距離輸送到噴吹系統的的煤粉,溫度比較低,存放時間長,也會降低煤粉的流動性。
所以,對于回轉窯噴煤來說,煤粉本身的流動性不會太好。更加需要采取流化手段提高煤粉的流動性。
03粉倉的流化裝置放到哪個位置比較合理
煤粉倉流化的主要目的是:保證煤粉進入落煤管的速度和均勻性,其次也作為粉倉底部惰化的一個手段。
從提高煤粉的流動性來說,流化裝置應該布置在粉倉截面積最小的部位附近和有死角的部位,同時粉倉出口落煤管附近應該設置流化裝置,才能保證粉倉進入落煤管后的流動性。遠離落煤管的流化裝置流化效果有限。
高爐噴吹系統的噴吹罐的錐體流化也類似,應該盡量靠近出煤口的位置。
落煤管道直徑不應該<200mm,太細了也會影響煤粉的穩定的給料。
對于方形的煤粉倉,首先需要做到的就是消除內部的死角,尤其是拐角部位需要做圓弧處理。方變圓的接口需要平滑過度,防止煤粉粘接。在死角部位的煤粉粘接后,粘接的厚度會逐步增加,影響下料的流暢。
粉倉出口手動蝶閥或者手動插板閥的死角也是值得關注的一個位置。
04怎么樣防止放散管道的堵塞
轉子秤和螺旋輸送泵放散管道主要作用是放散螺旋輸送泵內部分倒竄的輸送氣體,同時保證喂料機、轉子秤進出口的壓力平衡。
如果這些管道堵塞,會影響給料系統內部的壓力平衡,給料機內部壓力高,容易造成煤粉懸料。
放散管道堵塞的原因主要原因包括以下幾方面:
1、是內部煤粉流動速度比較小,流動速度小于沉降速度。
2、煤粉水平角度太小,煤粉沉積;
現場解決的辦法經常采用打開下部的排污口,通過漏風提高內部煤粉流動的速度,但是會造成大量的空氣進入系統內部。
可以從以下幾個方面措施防止放散管道堵塞。
1、擴大放散管道的直徑,盡量擴大到DN150左右,至少在容易沉積煤的位置擴大截面積,口徑越大,煤粉堵塞管道的可能性越小。
2、在容易積煤粉的部位增加吹掃氣源,用微量氮氣定期吹掃管道,防止煤粉長時間堆積堵死。
3、減少水平管道,提高管道的角度。
4、保證管道內穩定的氣流。
05放散管道出口排放到布袋收塵器好,還是排放到粉倉好
放散管道有一個穩定的壓力有利于給煤機均勻的下料,如果壓力太高,比如堵塞后,輸送管道回竄的氣體無法放散出去,容易造成轉子秤懸料。
最佳的狀況是穩定在一個較低的負壓狀態,比如-1~-3KPa,這樣既有利于放散內部煤粉的排出,也不會由于壓力的波動造成下料的波動。
從以上角度來說,進入布袋收塵器,制粉系統開車時候,放散管內負壓很大,達到-5KPa左右,制粉系統停車后,負壓消失。這樣就會造成放散管內部壓力波動太大,不利于防止堵塞。
放散管道進入粉倉,粉倉頂部設置放散布袋,是一個比較好的辦法,可以利用放散布袋的變頻電機穩定粉倉內部的負壓,同時也穩定放散管道的負壓,不過需要注意以下幾方面:
1、吸潮管和卸灰閥的漏風對粉倉內部的負壓影響很大,設計時候需要重點考慮相關的密封和切斷調節手段。
2、放散布袋的出口接入主風機出口管道,防止空氣倒竄進入粉倉;
3、放散風機的壓力和風量需要和系統的參數匹配。
4、設計的時候放散管道可以同時進入粉倉和布袋,通過閥門切換,滿足不同狀態下的使用。
06轉子秤和卸灰閥給料的均勻性探討
轉子秤喂料機構和卸灰閥的定量給料都是通過變頻調速來實現調節,內部分割輪的數量和大小決定了給料的均勻性。分隔區間數量越大,均勻性越好,但是分隔區間太小,容易懸料。
如果給煤量比較大的時候,喂煤機轉速高,下煤量比較均勻。轉速低的時候,波動相對較大。
所以,一方面,喂煤機的選型不能太大,夠用即可。另一方面,如果為小煤量的噴吹,比如每小時小于500公斤,就需要采取一些特殊的措施保證給料的穩定性和均勻性,比如增加內部的流化,喂料系統的合理設計和流化等。
增加系統的保溫,提高粉倉和出料口的壓力差也是提高煤粉流動性的一個手段。
固體粉料的低量、穩定、可調節的給料在很多行業都是難題。
這時候,給料系統合理的內部結構設計也是一方面,這方面離不開廠家的專業和細節的設計。
07 PLC控制對噴煤系統均勻性的影響
轉子秤的控制系統一般根據給料量的反饋數據調整喂料機的轉速,提供控制轉速自動穩定給料量。
這種控制邏輯在煤粉流動性比較好的時候使用,但是如果懸料了,根據以上的邏輯關系,喂料機的轉速就會不斷的提高,但是給煤量不會明顯的提高,等到懸料處理后,由于喂料機轉速特別高,又會造成給料量大幅度的增加,造成新的波動。
所以PLC控制邏輯不能夠簡單的根據給料量調整速度,還需要根據速度變化的特征和電流的曲線判斷原因,根據系統參數靈活控制不同流化位置的流化開關,消除懸料,提高處理煤量的波動的智能性。
當然,這些說易做難,較好的控制系統包括大量的細節工作和復雜的邏輯關系。
08總結
1、煤粉的均勻噴吹,首先需要保證給料系統裝備足夠的流化裝置;
2、保證流化裝置的合理位置,盡量靠近出料口和變徑位置是保證煤粉給料流化效果的關鍵;
3、建議落煤管道同時設置流化防堵裝置,如果落煤管道直徑<200mm,管道上就需要設計需要更多一些。
4、防止放散管道堵塞是保證均勻噴吹的關鍵環節。
5、轉子秤給料系統內部結構和螺旋輸送泵的鎖風裝置的細節設計和很重要。
6、系統內所有死角或者容易粘接的部位都應該是有流化裝置的部位。
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