一种回转窑气体流速控制方法

技术领域

本发明涉及固废处理领域，尤其涉及一种回转窑气体流速控制方法。

背景技术

烧成系统合理控制用风是影响优质高产的关键因素，也是节能降耗、提高生产效率最为重要的操作手段。在水泥熟料生产中，在回转窑窑尾与分解炉底部之间设置有一个窑尾烟室，用于连接回转窑和分解炉，其通流截面面积由其上的缩口位置的浇注料厚度决定，窑尾主要包括烟室、缩口、斜坡及进料舌头等，主要起连接窑和分解炉的作用。同时在分解炉底部增设三次风管，与煤粉在分解炉内燃烧实现碳酸盐的分解任务。

为合理匹配窑炉用风，一方面通过调整窑头窑尾煤粉用量，另一方面通过调整三次风阀实现二三次的运行。通过调节三次风挡板阀门开度大小，来调节窑内和三次风的匹配。由于目前设计的缩口通风面积普遍偏小，三次风阀门基本不能全开，系统阻力较大；另外，在生产过程中，当熟料中飞砂较多时，会沉积在三次风管中，增大三次风的阻力。

任何用风的调整都应保持窑内通风顺畅，确保煤粉燃烧温度，保证回转窑内风速在合理的范围内。

烧成系统在正常运行状况下，回转窑和分解炉气体流量应同时满足喂入的煤粉燃烧需求。

高温风机拉风不变时，两者不平衡将会导致以下结果：一种情况是窑风过大，三次风量不足，致使烧成温度降低，高温后移，窑尾温度及负压升高，三次风温风速均降低，炉内煤粉燃烧不完全，易形成系统温度倒挂，严重时造成粘结堵塞。

另一种情况是窑内通风不足，三次风过量，致使烧成还原气氛浓重、尾温低，窑尾有害组分富集而阻塞，通风落入恶性循环。因此，根据系统运行情况，及时有效地调节好回转窑和分解炉风量平衡显得很重要。

在实际生产运行中，在调整三次风的过程会存在一种情况就是三次风阀门关闭较小的时候三次风量变小、同时窑内通风偏大，造成窑内风速偏大，当风速高于一定临界值的时候，会将C5下料的生料粉扬起，引起分解率物料内循环量增大窑尾风速增大，回转窑的飞灰量增多，一般窑内的飞灰量与窑尾风速的2.5～4次方成正比。中控DCS的数据反馈窑尾烟室负压升高，同时分解炉压力增大，窑况恶化，不利于煤粉燃烧，间接导致系统煤耗电耗升高，系统提产困难。

目前较常用的调节方式为：窑尾缩口采用固定式，三次风管上设置调节阀。本发明通过改变三次风阀门与烟室缩口两个两种手段来实现窑炉用风匹配调节。生产中严格控制烟室负压，避免因窑内风速过大导致烟室飞灰扬尘过大，经过多个现场的验证，当烟室负压-600Pa时，窑尾飞灰有增大的确实，当达到-800Pa时，分解炉内循环的物料已很严重，同时分解炉负压也会相应增大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种回转窑气体流速控制方法，该方法优化了水泥熟料煅烧，降低了系统阻力，实现风煤料的合理搭配，进一步实现烧成系统煤耗及电耗的降低。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种回转窑气体流速控制方法，包括回转窑和回转窑相连的喂料室，所述喂料室上设置有三次风阀门，所述流速控制方法包括以下步骤：

步骤一、在回转窑上增加烟室可调节阀门；

步骤二、将回转窑的窑尾烟室的负压控制在-600Pa以内；

步骤三、监测回转窑内一氧化碳的浓度；

步骤四、调节三次风阀门和烟室可调节阀门，使得氮氧化物的浓度控制在800ppm以上。

进一步的，所述喂料室上连通有三次风管，所述三次风阀门安装于三次风管与喂料室之间；所述烟室可调节阀门安装于回转窑与喂料室之间。

进一步的，所述烟室可调节阀门为可调式缩口匣阀。

进一步的，控制窑尾烟室的负压值时，先控制高温风机的拉风在一个稳定值，使回转窑内的煤粉进行完全燃烧，避免窑内长圈而使得延程阻力增加。

进一步的，所述回转窑内一氧化碳的浓度是通过温度压力气体成分传感器进行在线跟踪监测。

进一步的，所述温度压力气体成分传感器安装在回转窑。

进一步的，在控制氮氧化物的浓度时，先提高火焰温度，将最高火焰温度控制至2000℃以上。

更进一步的，所述熟料拉风的稳定值为1.35~1.45Nm

更进一步的，所述火焰温度为1900~2100℃。

本发明的有益效果：

1.本发明提出的一种回转窑气体流速控制方法以回转窑内风速控制为最终控制目标，通过现有三次风阀，新增可调节烟室缩口匣阀进行调整整体风量，并跟踪窑尾烟室的负压值、氧气含量、氮氧化物浓度，使得确保窑内通风以及煤粉的充分燃烧，实现窑炉用风的合理匹配，达到降低煤耗及电耗的生产目的；

2.相对于传统的窑炉控风方案，提出了更具体量化的控制指标，确保窑尾烟室的负压在可控的限值内，避免烟室飞灰量过大增加分解炉物料内循环；

3.新增烟室可调节式缩口匣阀，一方面给窑炉配风提供了更多的操作手段，另一方面与传统只采用三次风阀门调整方案相比，新增烟室缩口阀安装方便，制造成本较低，便于调节与密封；

4.在发生结皮等异常工况时，还能调整活动烟室缩口阀，方便清理结皮物料。

附图说明

图1是回转窑的结构示意图。

图中，1-回转窑、2-三次风阀门、3-烟室可调节阀门、4-三次风管、5-喂料室。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一、本实施例中，如图1所示，一种回转窑气体流速控制方法，包括回转窑1和回转窑相连的喂料室5，所述喂料室5上设置有三次风阀门2，所述流速控制方法包括以下步骤：

步骤一、在回转窑1上增加烟室可调节阀门3；

步骤二、将回转窑1的窑尾烟室的负压控制在-600Pa以内；

步骤三、监测回转窑1内一氧化碳的浓度；

步骤四、调节三次风阀门2和烟室可调节阀门3，使得氮氧化物的浓度控制在800ppm以上。

本实施例中，将窑尾烟室的负压在-600Pa以内，避免过高的窑内风速带起窑尾飞灰烟气增加分解炉物料的内循环量；

跟踪检测窑内一氧化碳浓度CO，这是确保煤粉完全燃烧的必要条件之一；

调整三次风阀门2及烟室可调节阀门3过程中，烟室氮氧化物NOx浓度，烟室NOx浓度至少应控制800ppm以上，这样才可确保窑内形成高温的燃烧火焰，用相对较少的煤粉燃烧提供的热量煅烧出所需的质量合格的熟料。

本实施例进一步设置为：所述喂料室5上连通有三次风管4，所述三次风阀门2安装于三次风管4与喂料室5之间；所述烟室可调节阀门3安装于回转窑1与喂料室5之间。

本实施例中，所述三次风阀门2与烟室可调节阀门3的安装端都安装有密封环。

本实施例进一步设置为：所述烟室可调节阀门3为可调式缩口匣阀。

本实施例进一步设置为：控制窑尾烟室的负压值时，先控制高温风机的拉风在一个稳定值，使回转窑1内的煤粉进行完全燃烧，避免窑内长圈而使得延程阻力增加。.

本实施例进一步设置为：所述回转窑1内一氧化碳的浓度是通过温度压力气体成分传感器进行在线跟踪监测。

本实施例进一步设置为：所述温度压力气体成分传感器安装在回转窑1。

本实施例中，所述温度压力气体成分传感器的型号为Testo435。

通过温度压力气体成分传感器实现在线跟踪，当数据偏离正常范围时候，中控操作员会根据实际情况评估进行适当调整，如一氧化碳浓度偏高，说明燃烧不完全，需要增加空气，此时将高温风机转速提高，增加拉风。

本实施例进一步设置为：在控制氮氧化物的浓度时，先提高火焰温度，将最高火焰温度控制至2000℃以上。

本实施中，所述熟料拉风的稳定值为1.35Nm3/kg.sh；预热器系统都是通过高温风机拉风实现整体流畅的移动，相当于整体风量是常量，而三次风闸和缩口风闸等同两个开关，定流量的模式下实现两边风量的大小调整。

本实施例中，所述火焰温度为1900℃。

实施例二、本实施例公开了一种回转窑气体流速控制方法，包括回转窑1和回转窑相连的喂料室5，所述喂料室5上设置有三次风阀门2，所述流速控制方法包括以下步骤：

步骤一、在回转窑1上增加烟室可调节阀门3；

步骤二、将回转窑1的窑尾烟室的负压控制在-600Pa以内；

步骤三、监测回转窑1内一氧化碳的浓度；

步骤四、调节三次风阀门2和烟室可调节阀门3，使得氮氧化物的浓度控制在800ppm以上。

本实施例中，将窑尾烟室的负压在-600Pa以内，避免过高的窑内风速带起窑尾飞灰烟气增加分解炉物料的内循环量；

跟踪检测窑内一氧化碳浓度CO，这是确保煤粉完全燃烧的必要条件之一；

调整三次风阀门2及烟室可调节阀门3过程中，烟室氮氧化物NOx浓度，烟室NOx浓度至少应控制800ppm以上，这样才可确保窑内形成高温的燃烧火焰，用相对较少的煤粉燃烧提供的热量煅烧出所需的质量合格的熟料。

本实施例进一步设置为：所述喂料室5上连通有三次风管4，所述三次风阀门2安装于三次风管4与喂料室5之间；所述烟室可调节阀门3安装于回转窑1与喂料室5之间。

本实施例中，所述三次风阀门2与烟室可调节阀门3的安装端都安装有密封环。

本实施例进一步设置为：所述烟室可调节阀门3为可调式缩口匣阀。

本实施例进一步设置为：控制窑尾烟室的负压值时，先控制高温风机的拉风在一个稳定值，使回转窑1内的煤粉进行完全燃烧，避免窑内长圈而使得延程阻力增加。

本实施例进一步设置为：所述回转窑1内一氧化碳的浓度是通过温度压力气体成分传感器进行在线跟踪监测。

本实施例进一步设置为：所述温度压力气体成分传感器安装在回转窑1。

本实施例中，所述温度压力气体成分传感器的型号为Testo512。

本实施例进一步设置为：在控制氮氧化物的浓度时，先提高火焰温度，将最高火焰温度控制至2000℃以上。

本实施中，所述熟料拉风的稳定值为1.40Nm3/kg.sh。

本实施例中，所述火焰温度为2000℃。

实施例三、本实施例公开了一种回转窑气体流速控制方法，包括回转窑1和回转窑2相连的喂料室5，所述喂料室5上设置有三次风阀门2，所述流速控制方法包括以下步骤：

步骤一、在回转窑1上增加烟室可调节阀门3；

步骤二、将回转窑1的窑尾烟室的负压控制在-600Pa以内；

步骤三、监测回转窑1内一氧化碳的浓度；

步骤四、调节三次风阀门2和烟室可调节阀门3，使得氮氧化物的浓度控制在800ppm以上。

本实施例中，将窑尾烟室的负压在-600Pa以内，避免过高的窑内风速带起窑尾飞灰烟气增加分解炉物料的内循环量；

跟踪检测窑内一氧化碳浓度CO，这是确保煤粉完全燃烧的必要条件之一；

调整三次风阀门2及烟室可调节阀门3过程中，烟室氮氧化物NOx浓度，烟室NOx浓度至少应控制800ppm以上，这样才可确保窑内形成高温的燃烧火焰，用相对较少的煤粉燃烧提供的热量煅烧出所需的质量合格的熟料。

本实施例进一步设置为：所述喂料室5上连通有三次风管4，所述三次风阀门2安装于三次风管4与喂料室5之间；所述烟室可调节阀门3安装于回转窑1与喂料室5之间。

本实施例中，所述三次风阀门2与烟室可调节阀门3的安装端都安装有密封环。

本实施例进一步设置为：所述烟室可调节阀门3为可调式缩口匣阀。

本实施例进一步设置为：控制窑尾烟室的负压值时，先控制高温风机的拉风在一个稳定值，使回转窑1内的煤粉进行完全燃烧，避免窑内长圈而使得延程阻力增加。

本实施例进一步设置为：所述回转窑1内一氧化碳的浓度是通过温度压力气体成分传感器进行在线跟踪监测。

本实施例进一步设置为：所述温度压力气体成分传感器安装在回转窑1。

本实施例中，所述温度压力气体成分传感器的型号为Fluke721。

本实施例进一步设置为：在控制氮氧化物的浓度时，先提高火焰温度，将最高火焰温度控制至2000℃以上。

本实施中，所述熟料拉风的稳定值为1.42Nm3/kg.sh。

本实施例中，所述火焰温度为2050℃。

实施例四、本实施例公开了一种回转窑气体流速控制方法，包括回转窑1和回转窑1相连的喂料室5，所述喂料室5上设置有三次风阀门2，所述流速控制方法包括以下步骤：

步骤一、在回转窑1上增加烟室可调节阀门3；

步骤二、将回转窑1的窑尾烟室的负压控制在-600Pa以内；

步骤三、监测回转窑1内一氧化碳的浓度；

步骤四、调节三次风阀门2和烟室可调节阀门3，使得氮氧化物的浓度控制在800ppm以上。

本实施例中，将窑尾烟室的负压在-600Pa以内，避免过高的窑内风速带起窑尾飞灰烟气增加分解炉物料的内循环量；

跟踪检测窑内一氧化碳浓度CO，这是确保煤粉完全燃烧的必要条件之一；

调整三次风阀门2及烟室可调节阀门3过程中，烟室氮氧化物NOx浓度，烟室NOx浓度至少应控制800ppm以上，这样才可确保窑内形成高温的燃烧火焰，用相对较少的煤粉燃烧提供的热量煅烧出所需的质量合格的熟料。

本实施例进一步设置为：所述喂料室5上连通有三次风管4，所述三次风阀门2安装于三次风管4与喂料室5之间；所述烟室可调节阀门3安装于回转窑1与喂料室5之间。

本实施例中，所述三次风阀门2与烟室可调节阀门3的安装端都安装有密封环。

本实施例进一步设置为：所述烟室可调节阀门3为可调式缩口匣阀。

本实施例进一步设置为：控制窑尾烟室的负压值时，先控制高温风机的拉风在一个稳定值，使回转窑1内的煤粉进行完全燃烧，避免窑内长圈而使得延程阻力增加。

本实施例进一步设置为：所述回转窑1内一氧化碳的浓度是通过温度压力气体成分传感器进行在线跟踪监测。

本实施例进一步设置为：所述温度压力气体成分传感器安装在回转窑1。

本实施例进一步设置为：在控制氮氧化物的浓度时，先提高火焰温度，将最高火焰温度控制至2000℃以上。

本实施中，所述熟料拉风的稳定值为1.45Nm3/kg.sh。

本实施例中，所述火焰温度为2100℃。

在发生结皮等异常工况时，通过调整活动烟室缩口阀的大小，使得操作员方便清理回转窑1内的结皮物料。

本发明工作原理：

本发明创造所提出的控制回转窑内气流的方案，在进行三次风阀及窑尾烟室阀门同时，主要通过调整控制窑尾烟室的负压、窑内一氧化碳浓度和烟室氮氧化物的浓度，这样才可确保窑内形成高温的燃烧火焰，用相对较少的煤粉燃烧提供的热量煅烧出所需的质量合格的熟料，实现回转窑内气流流速的稳定及煤粉的合理燃烧。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。