技术丨预分解窑风量的调节与控制

1 预分解窑煅烧系统的风量控制分布

预分解窑煅烧系统的风量控制分布如图1所示。

图1中的A点为高温风机进口风量的控制风阀，其作用是调节高温风机的排风量，控制预热器、分解炉及回转窑等系统的总风量。

B点为入分解炉三次风管的控制风阀，其作用是控制入分解炉的风量，调节回转窑及分解炉的风量平衡。

C点为窑尾上升烟道的控制风阀，其作用是控制回转窑的通风量，调节窑及分解炉的风量平衡。

D点为窑头余风排风机进口风量的控制风阀，其作用是调节余风排风机的排风量，控制入窑的二次风量、入分解炉三次风量。

E点为冷却风机鼓风量的控制风阀，其作用是调节篦冷机高压风、中压风、低压风之间的匹配，控制二次风温、三次风温、余风风温及出篦冷机的熟料温度。

F点为窑头煤粉燃烧器入窑风量的控制风阀，其作用是调节外风、内风、煤风、中心风的风量匹配，控制入窑的一次风量。

2 窑头一次风的调节与控制

从煤粉燃烧器入窑的风叫一次风。一次风对煤粉起输送作用，同时还供给煤挥发分燃烧所需的氧气。一次风温度不宜高于140℃，所以一次风量不宜过多，否则影响入窑的二次风量。四通道煤粉燃烧器的直流风速最高可达400m／s、旋流风速最高可达150m／s，具有很高的冲量(能量)。一次风量只占总风量的6％～8％，有利于提高煤粉的燃烧速度及燃尽率。

2．1 内风及外风的调节与控制

多通道燃烧器的旋流内风用来调节火焰的粗度，直流外风用来调节火焰的长度。燃烧器的内风与外风控制比例一定要准确，否则不但影响风和煤的混合，更影响煤粉的燃烧速度及燃尽率。以调节阀门开度的办法改变内风与外风的比例尽管很方便，但实际误差却很大，不能有效地调节火焰的形状。正确的方法是通过调节内风与外风的压力值，控制内风及外风的比例，比如四通道煤粉燃烧器的内风压力控制在20～22kPa，外风压力控制在24～26kPa。

2．2 煤风的调节与控制

罗茨风机具有出口空气洁净、气体压力高、风量调节方便及维护简单等优点，预分解窑炉的送煤普遍采用罗茨风机。罗茨风机输送煤粉的风量不宜过大，综合管道漏风和动量损失等因素的影响，煤风压力控制在2．0～2．5kPa、风速控制在25～30m／s、煤粉浓度控制在6～10kg／m为宜。

2．3 中心风的调节与控制

中心风的风量不宜过大，只占一次风量的10％左右，过大不仅增加了一次风量，而且还会增大中心处的谷底轴向速度，缩小马鞍形双峰值与谷底之间的速度差，影响煤粉的混合和燃烧。中心风采用调节阀门开度的办法控制，阀门开度控制在30％～50％。

3 窑内通风量的调节与控制

3．1窑内通风量大小的判定

窑内通风量的大小，可以通过窑操作参数的变化来间接判定。

(1)窑尾的温度及负压。窑尾的温度愈高、负压愈大，表明窑内高温区后移越多，窑内通风量越大，三次风量相对过小。窑尾的温度愈低、负压愈小，表明窑内通风量不足，三次风量相对过剩。

(2)烧成带的煅烧状况。如果烧成带的温度较高，窑皮长度较短，黑火焰长度较短，且火焰不顺畅，筒体表面温度前高后低时，表明窑风通风量偏小，三次风量过大；如果烧成带的温度较低，窑皮长度超过该段窑长的40％，筒体表面温度明显降低，尾温异常升高，表明窑风通风量偏大，三次风量过小。

(3)现场观察分析。现场观察窑尾缩口内是否有荧光火花、斜坡积料是否发粘，缩口风速是否稳定、是否存在塌料和窜料，窑尾是否存在冒烟等现象，如果有这些现象，表明窑尾缩口喷腾风速不够，窑内通风量不足。

(4)窑尾废气中的O2及CO含量。预分解窑正常生产时，窑尾废气中的O2含量一般在1.5％~2.0％、CO含量一般≤0.15％。如果窑尾废气中的O2含量≤1.0％、CO含量≥0.20％，表明窑内通风量不足；如果窑尾废气中的O2含量>12.5％、CO含量为0％，表明窑内通风量过剩。

3．2窑内通风量的调控方法

增加窑尾上升烟道的风阀开度，可以增加窑内通风量；减小三次风管的风阀开度，可以增加窑内通风量；反之亦然。在其他生产条件不变的前提下，增加窑尾高温风机的转速或进口风阀开度，可以增加窑内通风量；反之亦然。

4 窑炉风量平衡的调节与控制

4．1控制窑炉风量平衡的生产意义

窑尾高温风机的排风量一定时，如果窑内通风量过大，三次风量相对不足，烧成带高温区后移、温度降低，窑尾温度及负压升高，三次风温、风速均降低，炉内煤粉产生不完全燃烧现象，最低级预热器出口废气温度高于分解炉出口温度，下料口部位容易发生结皮、甚至堵塞现象。如果窑内通风量不足，三次风过量，窑内产生还原气氛，窑尾温度升高，有害成分在窑尾富集，容易发生结皮、甚至堵塞现象，所以正常生产要控制窑炉风量的平衡。

4．2 窑炉风量平衡的调控方法

三次风阀全开时，窑内通风阻力大于三次风管的通风阻力，窑内通风量不足，三次风量相对过剩；三次风阀关至50％及以上时，三次风管的通风阻力明显大于窑内通风阻力，三次风量不足，窑内通风量相对过剩。为了充分发挥分解炉的功能，保证入窑生料的分解率≥95％，正常生产时三次风阀的开度控制在60％～80％。

5 篦冷机风量的调节与控制

5．1冷却风量的控制原则

在熟料料层厚度相对稳定的前提下，加大使用篦冷机“高温区”的风量，适中使用“中温区”的风量，尽可能少用“低温区”的风量。控制篦冷机内的零压区位于‘高温区”和“中温区”的交界处。

5．2正确判断高温区的冷却风量

借助电视监控画面，观察高温区的熟料冷却状态来判断。出高温区末端的熟料，其料层厚度在800mm及以上，料层的上表面不能全黑，也不能红料过多，而是绝大多数是暗灰色，极少数是暗红色。

5．3篦冷机余风的调节与控制

根据余风温度和窑头罩负压调节余风排放量。窑头罩负压反映篦冷机的鼓风量、入窑二次风量、入炉三次风量、篦冷机余风量之间的平衡关系，一般控制在30-50Pa。如果窑头罩负压过大，表明入窑、入炉的风量减少，余风排放量增大，影响窑及炉内的煤粉燃烧。

如果窑头罩出现正压，窑内热烟气及粉尘颗粒向外溢出，加剧窑头密封装置的磨损，恶化现场环境卫生，影响比色高温计及电视摄像头的使用效果。余风温度一般控制在220～250℃，余风温度过低，表明单位熟料的冷却风量过大，篦冷机的热效率降低；余风温度过高，废气带走的热量损失增大，并且收尘效果降低。增加窑头余风排风机的转速或增大其进口风阀开度，余风排放量会增加，反之亦然。

6 系统总风量的调节与控制

预分解窑投料初期，控制各级预热器进口及出口风速高于最低允许风速，适当加大过剩空气量，提高预热系统的气固比，不必过分追求风煤的配合比例。投料前就要加大系统排风量，采取大风量投料操作，投料后无需过多的调整风量。在正常生产条件下，适当控制过剩空气系数，窑尾O2含量控制在1．5％～2％、分解炉出口O2含量控制在2％～3％、C1级预热器出口O2含量控制在3．5％～4．0％，窑尾收尘器进口CO含量控制≤0．15％，保证窑及炉内煤粉充分完全燃烧。

如果预热系统产生塌料、窑头回火、C1级预热器出El废气温度偏低、C1级预热器出口负压降低等现象，表明系统总风量不足，应该增大窑尾高温风机的转速，或增大其进口风阀开度；如果发生C1预热器出口废气温度升高、C1预热器出口负压增大等现象，表明系统总风量过大，应该降低窑尾高温风机的转速，或减小其进口风阀开度。正常生产状况下，预分解窑煅烧系统的风量匹配如表1所示。

7 结语

优化煤粉燃烧器外风及内风的比例，不仅有利于煤粉的输送、混合及燃烧，更有利于调整火焰的形状，提高煤粉的燃烧速度和燃尽率。优化篦冷机的用风操作，有利于提高二次风温及三次风温，降低余风温度及熟料温度。控制窑内通风量及窑炉风量的平衡，有利于防止窑炉煤粉发生不完全燃烧现象。优化预分解窑煅烧系统的用风量，有利于实现预分解窑的节能、降耗及减排。

作者：赵晓东

机构：重庆电子工程职业学院

出处：中国水泥备件网微信公众号（关注查看更多资讯）

欢迎投稿，投稿邮箱：tougao#cement365.com（#替换为@）

（本文来源网络，若涉及版权问题，请作者来电或来函联系！）