在使用回轉(zhuǎn)窯煅燒石灰石時(shí),煙煤的揮發(fā)份(VM)控制尤為關(guān)鍵,需結(jié)合回轉(zhuǎn)窯的燃燒特性、溫度分布及工藝穩(wěn)定性進(jìn)行優(yōu)化。以下是針對(duì)回轉(zhuǎn)窯的具體要求及操作建議:
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1. 煙煤揮發(fā)份的推薦范圍
- 理想范圍:25%~30%
- 回轉(zhuǎn)窯燃燒過程分為預(yù)熱帶、分解帶和冷卻帶,揮發(fā)份在此范圍內(nèi)能保證燃料在分解帶(高溫區(qū))穩(wěn)定燃燒,避免火焰過長(zhǎng)或過短。
- 揮發(fā)份過低(<25%):煤粉燃燒速度慢,火焰拉長(zhǎng),可能導(dǎo)致窯尾溫度過高而窯頭溫度不足,石灰石分解效率降低。
- 揮發(fā)份過高(>30%):燃燒速度過快,火焰集中且高溫區(qū)前移,易導(dǎo)致窯皮結(jié)圈、局部過熱或窯尾廢氣溫度過高。
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2. 揮發(fā)份對(duì)回轉(zhuǎn)窯工藝的影響
(1)火焰形狀與溫度分布
- 揮發(fā)份適中(25%~30%):火焰長(zhǎng)度穩(wěn)定,高溫區(qū)(1200~1300℃)集中在分解帶,石灰石分解充分。
- 揮發(fā)份過高:火焰短且集中,高溫區(qū)前移至預(yù)熱帶,易燒壞窯頭護(hù)板,并增加窯尾廢氣熱量損失。
- 揮發(fā)份過低:火焰擴(kuò)散過長(zhǎng),高溫區(qū)后移,窯尾溫度升高,導(dǎo)致熱效率下降。
(2)燃燒穩(wěn)定性
- 回轉(zhuǎn)窯需通過調(diào)整二次風(fēng)量和燃燒器參數(shù)控制火焰形態(tài),揮發(fā)份過高會(huì)增加火焰波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn),需更頻繁調(diào)節(jié)送風(fēng)系統(tǒng)。
(3)結(jié)圈與結(jié)焦
- 揮發(fā)份過高時(shí),煤粉在窯內(nèi)快速燃燒釋放大量熱量,若灰分熔點(diǎn)較低,易形成液相熔渣粘附窯壁,加劇結(jié)圈問題。
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3. 配套煤質(zhì)指標(biāo)要求
| 指標(biāo) | 推薦范圍 | 原因 |
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| 灰分(Ash) | ≤12% | 高灰分降低熱值,且灰分熔融易堵塞窯內(nèi)通風(fēng)或粘附窯襯,影響傳熱和窯體壽命。 |
| 硫分(S) | ≤1.0% | 避免硫化物與石灰石反應(yīng)生成CaSO₄(降低石灰活性),同時(shí)減少SO₂排放。 |
| 熱值 | ≥5800 kcal/kg(干基) | 保障窯內(nèi)高溫需求,減少燃料消耗。 |
| 煤粉細(xì)度 | 80%通過200目篩(~74μm) | 細(xì)度不足會(huì)導(dǎo)致燃燒延遲,揮發(fā)份釋放不充分;過細(xì)則增加磨煤電耗。 |
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4. 回轉(zhuǎn)窯操作優(yōu)化建議
(1)燃燒器調(diào)整
- 火焰長(zhǎng)度控制:根據(jù)揮發(fā)份含量調(diào)整燃燒器旋流強(qiáng)度及一次風(fēng)比例。
- 揮發(fā)份高時(shí):減少一次風(fēng)量,增強(qiáng)二次風(fēng)旋流,延長(zhǎng)火焰。
- 揮發(fā)份低時(shí):增加一次風(fēng)量,提高煤粉噴出速度,縮短火焰。
(2)二次風(fēng)溫管理
- 二次風(fēng)溫度建議 ≥800℃,以加速揮發(fā)份的點(diǎn)燃和固定碳的燃燒,避免窯尾溫度過低。
(3)窯速與喂料量匹配
- 高揮發(fā)份煤燃燒快,需加快窯速以防止物料在高溫區(qū)停留過久導(dǎo)致過燒;低揮發(fā)份煤可適當(dāng)降低窯速,延長(zhǎng)煅燒時(shí)間。
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5. 常見問題與解決方案**
| 問題 | 原因 | 解決方案 |
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| 窯尾溫度過高 | 揮發(fā)份低,火焰過長(zhǎng) | 改用更高揮發(fā)份煤,或提高煤粉細(xì)度;增加燃燒器內(nèi)風(fēng)比例。 |
| 窯頭溫度不足 | 揮發(fā)份高,火焰過短 | 降低煤粉細(xì)度,減少二次風(fēng)旋流強(qiáng)度;增加窯頭送風(fēng)量。 |
| 窯皮結(jié)圈 | 揮發(fā)份高+灰分熔點(diǎn)低 | 改用低灰分、高灰熔點(diǎn)的煤;控制窯內(nèi)溫度波動(dòng),避免局部超溫。 |
| CO排放超標(biāo) | 揮發(fā)份高且燃燒不充分 | 優(yōu)化二次風(fēng)配比,增加氧氣供應(yīng);采用分級(jí)燃燒技術(shù)(如窯頭噴煤+分解爐補(bǔ)燃)。 |
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6. 經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保平衡
- 高揮發(fā)份煤:價(jià)格較低,但需增加脫硝(SCR/SNCR)和除塵設(shè)備投資,以控制NOx和粉塵排放。
- 低揮發(fā)份煤:熱值高但燃燒慢,可能需摻配高揮發(fā)份煤(如10%~20%煙煤+80%~90%無煙煤)以平衡成本與燃燒效率。
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總結(jié)
對(duì)于回轉(zhuǎn)窯煅燒石灰石,揮發(fā)份25%~30%、灰分≤12%、硫分≤1.0% 的煙煤為較優(yōu)選擇,需配合煤粉細(xì)度、二次風(fēng)溫及燃燒器參數(shù)調(diào)整,確;鹧娣(wěn)定且高溫區(qū)集中。實(shí)際應(yīng)用中建議通過工業(yè)試驗(yàn)確定最佳配煤方案,并結(jié)合在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(如窯溫紅外成像、煙氣分析)實(shí)時(shí)優(yōu)化工藝。