CN113932601A - 双膛窑冷却风控制分配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双膛窑冷却风控制分配方法，包括对双膛窑进行冷却风的控制分配，双膛窑包括窑筒A和窑筒B，所述窑筒A和所述窑筒B的窑底的冷却风入口管各通过一个冷却空气换向阀与一个冷却空气释放阀连接，控制步骤包括在正常生产时，煅烧窑筒A时，通往窑筒A的冷却空气电动阀开度为30度～45度，通过窑筒B的冷却空气电动阀开度为60度～90度；煅烧窑筒B时，通往窑筒B的冷却空气电动阀为30度～45度，通过窑筒A的冷却空气电动阀开度为60度～90度。本发明可以进一步优化现有双膛窑冷却风分配，有效应对卸料闸板密封圈漏风等窑炉故障，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁制造设备技术领域，尤其是一种用于双膛窑的冷却风的控制分配方法。
背景技术
现有的双膛竖窑有两个筒，通过位于两膛中间的连接通道进行连接。在煅烧过程中最大的优点是“并流”和“蓄热”，“并流”即指在燃烧筒煤气煅烧时，煤气、助燃空气与石灰石一起并列向下，燃烧烟气也向下，这有利于煅烧出高质量的活性石灰。“蓄热”指燃烧筒内，燃料燃烧产物—高温烟气，通过两窑膛之间的连接通道进入蓄热膛。在蓄热膛，高温烟气自下向上流动，向预热带的石灰石原料输送热量，将石料预热到较高温度。同时高温废气因换热后，自身温度下降到较低，经烟气布袋除尘器排出窑膛。经过换热后，烟气的热量被用于预热石料，而烟气温度又得到降低，这样达到了利用废气余热的目的，从而保证了该炉窑具有很高的热效率。
在燃烧运行过程中，双膛窑的两个窑筒每隔12～14分钟，就进行一次功能转换，即在一个窑膛处于煅烧状态时，另一个窑膛为蓄热状态。与套筒窑相反的，双膛竖窑窑内气氛属于正压环境。在正常状态下，系统向燃烧膛输送大量的煤气和助燃风，保证燃烧膛正常的燃烧，而烟气除尘器保证蓄热膛顶部处于负压环境，所以燃烧膛压力始终高于蓄热膛压力，使高温烟气顺利向蓄热膛流动，实现蓄热。
现有的双膛竖窑冷却风分配装置，包括窑筒A和窑筒B顶部的助燃空气入口各通过一个助燃空气换向阀2与一个助燃空气释放阀1连接，窑筒A和窑筒B的中段均设有喷枪3，窑筒A和窑筒B的底部均设有卸料平台4，窑筒A和窑筒B的窑底的冷却风入口管各通过一个冷却空气换向阀5与一个冷却空气释放阀6连接，这里的冷却空气换向阀为手动阀门。窑炉燃烧状况下，系统启动鼓风机，向窑筒A的顶部从上而下的送入助燃风。当助燃风经过预热带时，与窑筒A（此时为燃烧膛、窑筒B为蓄热膛）顶部的较高温度的石料进行换热，而达到较高的温度。当助燃风到达窑炉的煅烧带时，与窑筒A膛喷枪输送的煤气相混合（如图1）。由于喷枪下端石料温度较高，接近约700℃温度，煤气即达到燃点，与助燃风立即燃烧，产生热量。随着窑底卸料平台出料，料柱下移，助燃风、石料、以及燃烧产物一起向下流动，这个过程被称为“并流”。“并流”状态下，助燃风能充分发挥热效率，同时煤气燃烧火焰能与石料充分进行接触，保持较高热效率。在接近冷却带，靠近悬挂缸以下时，石灰石表面温度逐渐降低。当石灰经过燃烧，进入冷却带时，冷却风对石灰进行冷却，进行热交换，使石灰表面温度降到一定程度，然后将成品排进石灰小料仓，再由窑底给料机卸出。冷却风与经过煅烧的石灰经过热交换后，温度升高，经过连接通道与燃烧产物进行混合，进入窑筒B。废气在窑筒B内，由下向上，经过煅烧带后，到达窑筒B（此时为蓄热膛）顶部。在窑筒B膛顶部，旋转料斗加入的石料相当于一个大的“热交换器”。通过热交换，烟气温度降到约160℃～180℃，从窑顶排出。经过蓄热膛烟气预热，石料温度升高到约700℃。在高产能状态下，可选择“燃烧期间加料”的生产模式。在这种模式下，燃烧过程中，系统对蓄热膛进行3次加料，每个周期需要约12～14分钟完成（如图2）。
当双膛窑完成一个煅烧周期后，系统便进入换向期。整个换向期需要大约45秒。进入换向期前的约30秒（燃尽时间，可通过系统参数调节该时间），系统会立即切断通往窑内煤气，氮气对煤气环管和喷枪环管进行吹扫，清理残余煤气。在换向期，双膛窑的助燃空气释放阀和冷却空气释放阀相继打开，释放窑内压力。同时，在6.27米处平台卸料闸板打开，将储存在闸板上部的石灰块排入小料仓内。喷枪冷却风换向阀改变位置，开始对新蓄热筒的喷枪管冷却。助燃空气换向闸板动作，实现蓄热筒和煅烧筒的功能转换，开始重新进行下一个周期的煅烧。
由于窑炉在运行过程中，密封设备易出现泄漏，或物料粒度偏大，导致成品物料因煅烧不充分，出现偏生。两个窑膛在运行时窑膛的状况不一样，煅烧成品质量上出现差异，成品出灰温度不一样。当某个窑膛窑底卸料平台的闸板密封圈漏风，导致窑筒灰温不一致。如加大冷却风输送量，会导致其中的两个窑筒内的“三带”发生变化。此外，双膛窑在生产期间，一个为煅烧膛，一个为蓄热膛。燃烧后的烟气都经过通道，进入蓄热膛内。通过合理分配冷却风，在一定程度上能减少燃烧膛的冷却风，减少经过中间通道的风量，避免通道堵塞。为维持窑炉的煅烧平衡，需考虑改造，对两个窑膛的冷却风量分别进行调节，来弥补窑膛的漏风，或减少单个窑膛灰温偏高的影响。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种双膛窑冷却风控制分配方法，以解决现有双膛窑冷却风分配不合理，旋转切换频繁时故障多，影响生产质量和生产效率的问题。
为了解决上述问题，本发明的技术方案是：本双膛窑冷却风控制分配方法包括对一种双膛窑进行冷却风的控制分配，所述双膛窑包括包括窑筒A和窑筒B顶部的助燃空气入口各通过一个助燃空气换向阀与一个助燃空气释放阀连接，所述窑筒A和所述窑筒B的中段均设有喷枪，所述窑筒A和所述窑筒B的底部均设有卸料平台，所述窑筒A和所述窑筒B的窑底的冷却风入口管各通过一个冷却空气换向阀与一个冷却空气释放阀连接，所述冷却空气换向阀为冷却空气电动阀，所述冷却空气电动阀连接控制单元；
控制单元的控制分配步骤包括：
设置窑筒A为燃烧膛时，冷却空气电动阀的开度为30度～45度，窑筒A为蓄热膛时，冷却空气电动阀的开度为60度～90度；窑筒B为燃烧膛时，冷却空气电动阀的开度为30度～45度，窑筒B为蓄热膛时，冷却空气电动阀的开度为60度～90度，燃烧膛分配的冷却风量，与蓄热膛分配的冷却风量比值为1:2～1:3；
在正常生产时，煅烧窑筒A时，通往窑筒A的冷却空气电动阀开度为30度～45度，通过窑筒B的冷却空气电动阀开度为60度～90度；煅烧窑筒B时，通往窑筒B的冷却空气电动阀为30度～45度，通过窑筒A的冷却空气电动阀开度为60度～90度。
上述技术方案中，更为具体的方案可以是：控制单元的控制分配步骤还包括：而在煅烧时，当发现窑筒A灰温比较偏高，在冷却风量不变的情况下，调节增大窑筒A在燃烧膛或蓄热膛时期的冷却空气电动阀开度，实现增加窑筒A的冷却风分配量，来实现两个膛的灰温尽量一致。
进一步的：控制单元的控制分配步骤还包括：而在煅烧时，当发现窑筒A灰温比较偏高，在冷却风量不变的情况下，调节减少窑筒B的冷却空气电动阀开度，实现增加窑筒A的冷却风分配量，来实现两个膛的灰温尽量一致。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
本双膛窑冷却风控制分配方法通过设置冷却风电动阀阀门开度联动程序，能实现窑膛在不同状态下的开度调节，实现对炉况的良好调节；如调解部分窑炉因窑筒密封系统出现的泄漏，导致的窑筒风量调节，实现出料均匀性，更好的维持炉况顺行。通过实施该系统改造后，能实现冷却风向窑筒A、窑筒B冷却风的自由分配调节、开度设置，更有利于双膛窑炉况的调节。如在个别窑膛卸料闸板密封圈出现泄漏时，可以通过加大风机冷却风风量，调大漏风膛的电动阀开度，确保物料得到良好冷却；如由于如其中一个窑膛出现漏风，导致灰温较高，可通过调大漏风膛的电动阀开度，确保该窑膛灰温得到有效的降低。而且通过实现对蓄热膛、煅烧膛电动阀开度的设置后，可以根据窑炉燃烧膛、蓄热膛卸料量的大小，调节电动阀开度，确保两个窑膛灰温较均匀一致。另外，通过该方式改造调节后，能对个别窑膛加大冷却风量，增加通过中间通道的气流量，改善通道堵塞现状。
附图说明
图1是现有技术窑筒A为燃烧膛的结构示意图；
图2是现有技术窑筒B为燃烧膛的结构示意图；
图3是本发明实施例A为燃烧膛的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例作进一步详述：
本双膛窑冷却风控制分配方法包括对一种双膛窑进行冷却风的控制分配，如图1所示的双膛窑，包括窑筒A和窑筒B顶部的助燃空气入口各通过一个助燃空气换向阀2与一个助燃空气释放阀1连接，窑筒A和窑筒B的中段均设有喷枪3，窑筒A和窑筒B的底部均设有卸料平台4，窑筒A和窑筒B的窑底的冷却风入口管各通过一个冷却空气换向阀5与一个冷却空气释放阀6连接，冷却空气换向阀5为冷却空气电动阀，冷却空气电动阀5连接控制单元。
控制单元的控制分配步骤包括：
设置窑筒A为燃烧膛时，冷却空气电动阀的开度为30度～45度，窑筒A为蓄热膛时，冷却空气电动阀的开度为60度～90度；窑筒B为燃烧膛时，冷却空气电动阀的开度为30度～45度，窑筒B为蓄热膛时，冷却空气电动阀的开度为60度～90度，燃烧膛分配的冷却风量，与蓄热膛分配的冷却风量比值为1:2～1:3。
在正常生产时，煅烧窑筒A时，通往窑筒A的冷却空气电动阀开度为30度～45度，通过窑筒B的冷却空气电动阀开度为60度～90度；煅烧窑筒B时，通往窑筒B的冷却空气电动阀为30度～45度，通过窑筒A的冷却空气电动阀开度为60度～90度。
而在煅烧时，当发现窑筒A灰温比较偏高，在冷却风量不变的情况下，调节增大窑筒A在燃烧膛或蓄热膛时期的冷却空气电动阀开度，或调节减少窑筒B的冷却空气电动阀开度，实现增加窑筒A的冷却风分配量，来实现两个膛的灰温尽量一致。
使用本方法，能实现双膛窑燃烧情况下，保持燃烧膛的冷却风分配少于蓄热膛，在原基础上通过减少中间通道的气流量（在冷却带，石灰分解后，冷却风会夹带较多的石灰粉经过中间通道），改善双膛窑通道堵塞现状。如改造前，窑筒A作为燃烧膛，窑筒B作为蓄热膛，分配的冷却风各为50%。增加这套装置后，可设置窑筒A30%，窑筒B60%，窑筒A分配的冷却风为1/3，减少了窑筒A作为燃烧膛时，通过中间通道的总气流量。
能在冷却风总量不变的情况下，实现冷却风向窑筒A、窑筒B冷却风的分配调节，更有利于双膛窑炉况的调节。如在个别窑膛卸料闸板密封圈出现泄漏时，可以通过调大漏风膛的冷却空气电动阀开度（减少正常窑筒的冷却空气电动阀开度），确保物料得到良好冷却；如由于如其中窑筒A出现漏风，导致灰温较高，可通过调大窑筒A的冷却风管电动阀开度（减少窑筒B的电动阀开度），确保该窑膛灰温得到有效的降低。
通过该方式改造调节后，有效保证燃烧膛冷却风气流量减少，能减少对燃烧膛喷枪燃烧火焰稳定性的影响。
通过实现对蓄热膛、煅烧膛电动阀开度的设置后，可以根据窑筒在燃烧膛、蓄热膛不同时期的卸料量大小（根据出料量设置的情况），调节两个窑膛的冷却风阀门开度，确保两个窑膛出料均匀一致。
Claims (3)
1.一种双膛窑冷却风控制分配方法，包括对一种双膛窑进行冷却风的控制分配，所述双膛窑包括窑筒A和窑筒B顶部的助燃空气入口各通过一个助燃空气换向阀与一个助燃空气释放阀连接，所述窑筒A和所述窑筒B的中段均设有喷枪，所述窑筒A和所述窑筒B的底部均设有卸料平台，所述窑筒A和所述窑筒B的窑底的冷却风入口管各通过一个冷却空气换向阀与一个冷却空气释放阀连接，其特征在于：所述冷却空气换向阀为冷却空气电动阀，所述冷却空气电动阀连接控制单元；
控制单元的控制分配步骤包括：
设置窑筒A为燃烧膛时，冷却空气电动阀的开度为30度～45度，窑筒A为蓄热膛时，冷却空气电动阀的开度为60度～90度；窑筒B为燃烧膛时，冷却空气电动阀的开度为30度～45度，窑筒B为蓄热膛时，冷却空气电动阀的开度为60度～90度，燃烧膛分配的冷却风量，与蓄热膛分配的冷却风量比值为1:2～1:3；
在正常生产时，煅烧窑筒A时，通往窑筒A的冷却空气电动阀开度为30度～45度，通过窑筒B的冷却空气电动阀开度为60度～90度；煅烧窑筒B时，通往窑筒B的冷却空气电动阀为30度～45度，通过窑筒A的冷却空气电动阀开度为60度～90度。
2.根据权利要求1所述的双膛窑冷却风控制分配方法，其特征在于：控制单元的控制分配步骤还包括：而在煅烧时，当发现窑筒A灰温比较偏高，在冷却风量不变的情况下，调节增大窑筒A在燃烧膛或蓄热膛时期的冷却空气电动阀开度，实现增加窑筒A的冷却风分配量，来实现两个膛的灰温尽量一致。
3.根据权利要求1所述的双膛窑冷却风控制分配方法，其特征在于：控制单元的控制分配步骤还包括：而在煅烧时，当发现窑筒A灰温比较偏高，在冷却风量不变的情况下，调节减少窑筒B的冷却空气电动阀开度，实现增加窑筒A的冷却风分配量，来实现两个膛的灰温尽量一致。
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