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多風道煤粉燃燒器如何選擇羅茨鼓風機

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人氣:-發表時間:2018-03-14 08:44【

目前,我國的工窯行業經久不衰,愈來愈重要。工窯行業的作業過程會使用三風道或者四風道等多風道煤粉燃燒器。為配合多風道的煤粉燃燒器的工作,我們會選擇羅茨鼓風機輔以工作,已達到工作的高效率。煤粉風機不再采用離心風機,而是選擇當下先進的三葉羅茨鼓風機。

羅茨鼓風機的合理選擇尤為重要。大家對單臺羅茨風機主要性能參數的不清的認識,導致所選擇的風機風量過大,或升壓選用過高,或二者兼有而造成的電機功率過大,造成電量的嚴重浪費,在選擇風機時要慎重。若電動機的實際運行電流還不到其額定電流的50%或50%左右,這就表示羅茨風機選擇過大。羅茨風機選擇過大,不僅增加資金投資,有的還會浪費水資源,增加了運行費用,加快了燃燒器噴燃管的損壞,縮短了使用壽命,尤其是限制了燒成系統主要技術經濟指標潛力的正常發揮,嚴重地影響了企業的經濟效益和環保效益,而且對國家大力提倡的增產降耗和節能減排非常不利。現在不少企業對這種損失視而不見或聽之任之,沒有引起足夠的重視。希望能認真對待這一現象。

工窯風機.jpg

羅茨風機的風量和升壓是最重要的兩個技術參數, 風量和升壓的乘積決定了所配電動機的功率。空氣的體積隨溫度的升高而增大,隨壓力的增大而減小。當空氣經過羅茨風機的擠壓和摩擦后,不僅壓力會增大,而且溫度也會有所增高,此時的容積流量也會發生變化。

羅茨風機的升壓是指具有一個標準大氣壓的空氣被羅茨風機由進口吸入經過擠壓后所升高的壓強,也就是羅茨風機出口與進口空氣所具有的壓強之差,單位用kPa表示。這里必須明確兩個問題:一是羅茨風機的壓強是由輸送系統的阻力所決定,二是羅茨風機壓強的 作用是用來克服輸送系統阻力的。對于煤粉輸送系統而言,其阻力主要有羅茨風機出口消音器各種計量設備、輸送管路和燃燒器噴燃管等

羅茨風機風量和壓強選擇過大,勢必導致羅茨風機型號加大,基建投資浪費,電能消耗增加;選擇過小,則會影響正常生產。

羅茨風機風量的正確選擇—次風量的確定為煤粉燃燒器供風的兩臺或三臺羅茨風機的總風量應與所需要的一次風量基本相同。

煤風風量一般約為一次風量的1/3左右,其取值在設計時各有不同,有的稍大些,個別有達到一次風量的45%?50%的;也有稍小些,個別有選為一次風量的20%?25%的。煤風風量選擇過大,管路規格隨之增大, 輸送時因風中含有煤粉,管路需要增厚,以延長其使用壽命,使基建費用增加。因此筆者認為,煤風風量按占—次風量的1/3設計比較適宜,即可按式確定:

Lco= 1/3 Li, m3/min

式中:

Lco 煤風風量,m3/min

媒風羅茨鼓風機.jpg  

1 一窯頭燃燒器煤風羅茨風機出口消音器;

2 —煤粉計量秤;

3—煤粉輸送管路;

4 一窯頭煤粉燃燒器噴燃管;

5—凈風輸送管路;

6—窯頭燃燒器羅茨風機出口消音器

窯頭四風道煤粉燃燒器煤風和凈風輸送系統簡圖

 

在明確了羅茨風機升壓的作用和與輸送系統阻力的關系后,即可選擇羅茨風機的升壓。

2.1煤風羅茨風機升壓的正確選擇

如果煤磨在窯頭,各管路直徑的選定與風量相匹配,那么,不論多大的生產線,其輸送系統的阻力都不會超過49kPa;如果煤磨在窯尾,即便煤粉從窯尾輸送到窯頭需要的管路較長,其輸送系統的阻力增大,但也不會超過58.8kPa也就是說,如果煤磨在窯頭,煤風羅茨風機的升壓或壓強選為49kPa是比較正確的,不宜選高;如果煤磨在窯尾,煤風羅茨風機的壓強選為58.8kPa是合理的。

2.2凈風羅茨風機升壓的正確選擇

凈風羅茨風機的輸送系統中沒有計量設備,空氣中也沒有顆粒介質的煤粉。另外,合理的設計將其置于燃燒器附近,管路較短。因此,凈風輸送系統的阻力比煤風輸送系統的總阻力要小得多。在凈風輸送系統中,如果電動機不采用變頻調速,或者雖然安裝了變頻調速, 但在使用操作時不減速,則羅茨風機出口消音器和管路的阻力是基本不變的。只有煤粉燃燒器噴燃管 因設計方案不同,其阻力會有大小之分,任何型式的煤粉燃燒器在操作時阻力都會發生變化。但無論如何,凈風羅茨風機輸送系統的阻力都不會超過34.3kPa對于外風噴出速度<200m/s的煤粉燃燒器,其阻力要小些,因此,凈風羅茨風機的升壓選為29.4kPa是合理的。對于外風噴出速度>250m/s的煤粉燃燒器,其阻力會大些。因此,凈風羅茨風機的升壓選為34.3kPa是合理的。在風量一定的情況下,羅茨風機的升壓選擇越高,所配用的電動機功率越大。在運轉時實際運行電流/與 額定電流的比值越小,表明升壓選擇越不合理。當升壓選擇過小,所配用的電動機功率減小,在運轉時會發生超電流現象。如果電動機有過流保護就會頻繁跳閘,如果沒有保護,發現不及時則會燒毀電動機。

我國絕大多數水泥生產線,為回轉窯煤粉燃燒器配風的羅茨風機的選擇都不合理,有的風量大,有的升壓高,大多數二者兼而有之,造成電能的大量浪費。現在全國已有1600多條新型干法水泥生產線,4000d 熟料以上能力的約占80%。現平均按4000t/d熟料、運轉率85%,羅茨風機選擇不合理使電動機功率增大80kW計,每條4000t/d生產線每年將浪費595680kWh的電能,全國每年將浪費9.53kWh的電能。如果電價按0.6/kWh,則每年損失約5.72億元。但現在許多企業對因此而造成的損失卻沒有引起足夠的重視。

中小污水廠-羅茨.jpg

次風量(包括煤風)過大,不僅僅浪費電能,更重要的是嚴重影響了整個燒成系統的主要七大技術經濟指標(熟料產量、質量、熱耗、煤耗、電耗、火磚壽命、運轉率和有害氣體NOx排放等)

次風煤風風量過大的主要原因與設計者和計量設備供貨廠家有直接關系。按設計規程規定,其噴煤的富余量應控制在30%以內,然而較多設計者都未按設計規程規定進行最大噴煤量的設計。而計量設備供貨廠家為了免責,往往按最大的噴煤量和自己設備的料氣比給設計者提供所需風量。設計者在選擇羅茨風機時又考慮"寧大勿小"原則,這就使用戶最終采購的煤風羅茨風機風量尤為大。

次風機升壓選型過大,主要是由于對煤風和凈風兩臺羅茨風機的輸送系統阻力計算不準確所致。如果風量選擇合理,輸送管路規格應與羅茨風機風量相匹配,管內風速不宜過大。由于系統局部阻力和管路的摩擦阻力均與風速的平方成正比,所以煤風風速在20°C 時應控制在21?22m/s,如此,煤粉則不會在管內沉積。凈風的合理風速應控制在15?20m/s以內。

  由此可見,升壓和風量的合理選擇是多么重要。

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