燃烧设备又称热源设备,它是烘干机系统中一个重要的组成部分。常见的烘干设备配套热源设备有:直燃式热风炉、沸腾炉、煤气发生炉等几种,热设备的耗能与热效率决定着烘干设备的节能水平与运行成本高低,下面我们以水泥企业为例来分析两种热源设备的性能优劣。
层燃热风炉的现状
目前,水泥企业烘干机用热风炉基本上有两种燃烧方式:一是有固定炉栅的层燃炉;二是悬浮燃烧的煤粉炉。层燃炉由于燃烧不完全,因此热效率比较低。悬浮燃烧的煤粉炉,由于煤粒小、易着火、热效率比较高,但对煤粉细度要求较高,许多地方水泥厂不具备煤粉制备的条件。如选用竖井磨或风扇式煤磨的热风炉,虽有结构简单、金属耗量和耗电量较小的特点,但工作部件(锤头,冲击板等)易磨损,煤粉粒度均匀性差,燃烧时煤粉在炉内停留时间太短,实际热效率并不高,也不适宜燃用劣质煤。
高温烟气沸腾炉的特点
高温烟气沸腾炉结构如图所示,外加仪表控制部分。炉体外层采用红砖砌成箱式,内层用高铝质耐火材料,炉体外有特制的护炉钢架,安装在钢筋混凝土支架上,供煤系统是可以进行无级变速调整喂料量的圆盘喂料机;进风系统增设了二次进风装置;布风装置是炉子的关键部分,设计原则考虑了布风均匀、风压稳定、合理布局等因素,可根据不同燃料条件和烘干机要求进行设计;热工仪表柜是沸腾炉的检测与控制装置,根据仪表的反馈跟踪,实现合理加煤,最佳用风,自动记录温度。
高温烟气沸腾炉的燃烧方式与常用的传统燃烧方式不同,经破碎至0~10mm的煤粒由供煤系统用机械方式送入炉中布风板上,风机送来的高压空气通过布风板将停留在上面的燃料托起,形成“流态化”,燃料就在一定高度内剧烈翻腾燃烧,燃料的燃尽率高达99%以上,燃烧室的热效率亦可达85%以上。高温烟气沸腾炉中,燃料不仅和空气的接触面积大,而且和气流的相对运动亦很大,煤粒燃烧时产生的CO2等惰性气体很快就被从煤粒表面带走,新鲜空气立即又补充进来,所以煤粒一经着火就能强烈地燃烧。同时煤粒又能不断地相互碰撞、碎裂,使燃烧进一步深化。再加上燃料在沸腾层中的紊乱运动,煤粒入炉后要经过很长的曲折的运动路线,在炉内有足够的停留时间,并能与空气进行良好的混合,可以很好地完成着火-燃烧-燃尽的全过程。正因为有上述良好的燃烧条件,所以高灰灰、低热值的劣质煤也能在沸腾炉中稳定地燃烧,并能达到很高的燃尽度。