CN1021482C - 烧煤窑炉煅烧熟料的方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提出烧煤窑炉装置中煅烧熟料的方法及设备，方法中包括调节进煤量以维持恒定的熟料煅烧程度，连续测量煤粉进料的灰含量并根据测量值计量加入补偿料以基本上补偿灰含量改变引起的熟料组成变化，而其设备中包括连续测量供入该设备的燃烧器的煤粉灰含量的装置(12)以及计量进入该设备的补偿料以使其基本上补偿灰含量改变引起的熟料组成变化的装置(23)。
Description
在许多设备中，例如用来生产水泥的，回转式窑炉或其他窑炉都是烧煤的，所用的煤具有连续变化的灰含量。这就会引起该窑炉中生产的熟料的烧成程度的不理想变化，当灰混入熟料中时，还会导致熟料和最终产品的化学组成的不理想变化。当所用的煤具有高灰含量时，这种问题尤为严重，例如在低级煤的情况下，为此目的，可将低级煤定义为干样品中矿物含量超过30%（重量）和/或干样品的净热值低于5000Kcal/Kg的煤。如果使用具有这种程度的灰含量的煤，即使煤的灰含量有小比例的改变，对应于熟料组成的绝对变化就很大。因此，在使用低级煤，特别是当要求熟料产品具有精确控制的化学组成时，存在着许多问题。
在设置有预煅烧炉的现代自动控制水泥窑炉体系中，现有技术中包括自动调节煅烧炉中燃料进料量以维持恒定的煅烧温度以及送入窑炉的煅烧煤粉原料的恒定煅烧程度。
因此，通常根据窑炉转矩和/或出口处的NOX浓度测定值来调节回转式窑炉中燃料进料量以在其中维持恒定的煅烧条件（温度）。
这样一来，改变燃料中灰含量对窑炉体系中送入的总热值的影响就得以补偿。例如，若煤中灰含量突然增加，则煤进料速度-经过一段时间的滞后一就会提高。
对煅烧炉的燃烧，时间滞后将很短，而对于窑炉的时间滞后一般将稍为长一些。
但是，在已知的窑炉体系中，改变煤灰含量对熟料组成的影响就没有得到补偿。
因此，本发明的目的就是弥补这一缺陷。本发明的另一方面是通过改变窑炉燃料中的灰含量而缩短调节送入窑炉的热值以在其中维持恒定的煅烧条件带来的时间滞后。
根据本发明，在烧煤窑炉设备中煅烧熟料的过程中，连续测量加到该装置的燃烧器装置中的煤粉的灰含量，并向该装置中计量加入补偿料，由此基本补偿了否则会由灰含量的变化而导致的熟料组成的变化。
这种补偿材料可以加入到供入该窑炉设备的原料中，或加入到喂入该设备中的煤粉中，或在该设备的某些其它部位加入，以保证其与该设备待处理的原料均匀混合。这是重要的，因为该补偿料应在熟料球化开始之前加入，以使该补偿料均匀地分散于熟料中。引入补偿料的最佳点为该设备的预热器的原料进口处。
本发明特别适用于生产水泥熟料，由于形成煤的灰含量的矿物与水泥原料中的粘土组分十分接近。因此，在水泥熟料的情况下，这种补偿料可以
是，例如煤灰或石灰石粉，并且应调节这种补偿料的配量，以使该熟料中的石灰饱和指数（LSF）基本保持恒定。例如使用石灰石作为补偿料，例如如果该窑炉是可以烧煤或烧油，而在烧油时，可将该系统建立成在有微量灰形成时，不加入补偿料。在烧煤期间，应加入相应于煤的灰含量波动的补偿料。
煤的灰含量可以直接通过供料线上的分析装置测量，设立该分析装置以便监测加入到设备中的煤粉的灰含量。然后利用来自分析器的输出信号，相应于灰含量，自动计量补偿材料加入到设备中。
另一方面，煤粉的灰含量可以间接测量。例如，在这样一类设备中，其中控制加入到预煅烧炉中的煤粉以保持在与该预煅烧炉出口相连的分立旋风分离器中具有恒定温度，向该预煅炉中供应的瞬时单位重量的煤粉可作为煤粉热值的量度，从而作为煤粉中灰含量的量度。这一参数相当高的值将表明煤粉中具有高灰含量，相当低的数值有表明低的灰含量。
除控制补偿材料的计量以外，加入到该设备中的煤粉中的灰含量的测量法也可以用来控制供入窑炉燃烧器中的煤粉，方法是保持燃烧器处的能量供应基本恒定，无论由变化的灰含量引起的煤粉的热值的波动与否。
用于煅烧水泥熟料的回转式窑炉的设备例子示意性地说明于附图中。
在常规方法中，该设备包括回转窑1，预煅烧炉2，旋风预热器3，熟料冷却器4，窑炉燃烧装置5，排气管6，原料进口7和从冷却器到预煅烧炉的三次空管路8。冷却器4具有出口9，并含有用来预热通过风机11供入燃烧器5的燃烧气的管路10。调节器12获得和响应对应于通过传送机14从进口13加入到燃烧器5以及通过传送机16从进口15加入到预煅烧炉2中的煤粉的灰含量的信号。该调节器12可能从一个分析器获得灰含量信号，该分析器至少通过部分加入的煤粉，或从与预煅烧炉相联的控制系统17获得灰含量信号。该装置在与预煅烧炉出口相连的旋风分离器19的气体出口处设有温度探测器18。被探测器18探测的气体温度的任何改变由一个装置20检测，该装置20控制着传送机16的电动机21，以便调节煤粉的进料速度，和预煅烧器2的能量输入，以使探测器18处的温度恢复到其所要求的数值。另一装置22检测电动机21的转速和来自传送机负荷元件30的信号，因此将瞬时煤粉供给速度输入调节器12，由此该调节器从其热值导出煤的灰含量。
调节器12的首要目的是通过装置23，该装置响应来自传送机25的负荷元件24的信号，来调节电动机26的速度，电动机26是驱动从进口何初始原料进口7喂入补偿料的传送机25，在进口7处使补偿料与喂入的初始原料28混合。
另外，调节器12通过装置29控制传送机14的电动机32，以保持供入燃烧器5的能量基本恒定，其中的装置29响应来自传送机14的负荷元件31的信号。
Claims (8)
1、一种在烧煤窑炉装置中煅烧熟料的方法，其中包括调节煤进料量以维持恒定的熟料产品煅烧程度，其中对供入该装置燃烧设施中的煤粉的灰含量进行连续测量，并根据其测量值向该设备中计量加入补偿料，其量基本上补偿灰含量改变引起的熟料组成变化。
2、如权利要求1所述的方法，其中将补偿料加到窑炉装置原料中。
3、如权利要求1所述的方法，其中将补偿料加到该装置煤粉进料中。
4、如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中的补偿料包括煤灰或石灰石粉，并且调节补偿料的计量以使该熟料中的石灰饱合指数保持基本恒定。
5、如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中煤的灰含量通过供料线上的分析装置直接测量，设立该分析装置以检测供入该设备的煤粉的灰含量，使用相应于灰含量的，来自于分析器的输出信号，自动计量补偿料，加入该设备中。
6、如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中煤中灰含量是通过用供入该装置的煅烧炉中的瞬时单位煤粉量计量值计算而进行测量的，对预煅烧炉燃料进料量自动调节而在与预煅烧炉出口相连的分立旋风分离器中维持恒定温度。
7、如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中对加入到该装置的煤粉中的灰含量的测量也可以这样的方式用来控制供入窑炉中燃烧器的煤粉，使燃烧器处的能量供应保持基本恒定，无论由变化的灰含量引起的煤粉热值变化与否。
8、一种用于实施权利要求1所述方法的烧煤窑炉设备，该设备包括用于连续测量供入到设备的燃烧装置中的煤粉的灰含量的装置以及用于计量进入该设备中的补偿料以使其基本上补偿灰含量改变引起的熟料组成变化的装置。
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