DD分解爐操作原理

1、一、懸浮預(yù)熱器的功能主要功能在于充分利用回轉(zhuǎn)窯及分解爐內(nèi)排出的熱氣流中所具有的熱焓加熱生料，使之進(jìn)行預(yù)熱及部分碳酸鹽分解，然后進(jìn)入分解爐或回轉(zhuǎn)窯內(nèi)繼續(xù)加熱分解，完成熟料煅燒任務(wù)。因此它必須具備以下三大功能：氣固兩相充分分散均布；迅速換熱；高效分離；二、懸浮預(yù)熱器的組成與功能懸浮預(yù)熱器的主要組成：旋風(fēng)筒、連接管道、鎖風(fēng)閥、撒料裝置；旋風(fēng)筒：高效分離、迅速換熱，要求阻力較小。連接管道：承擔(dān)上下兩級旋風(fēng)筒的連接和氣固流的輸送任務(wù)，同時(shí)承擔(dān)著物料分散、均布、鎖風(fēng)和氣、固兩相間的換熱任務(wù)。鎖風(fēng)閥：保持下料管經(jīng)常處于密封狀態(tài)，防止氣流短路、漏風(fēng)，做到換熱管道中的熱氣流及下料管中的物料“氣走氣路，料走料路”

2、。撒料裝置：防止下料管下行物料進(jìn)入換熱管道時(shí)的向下沖料，促使下沖物料至下料板后的飛濺、分散。旋風(fēng)筒換熱單元功能結(jié)構(gòu)示意圖換熱管道內(nèi)的熱交換約80%，旋風(fēng)筒內(nèi)約20%。管道風(fēng)速一般在1025m/s，旋風(fēng)筒內(nèi)風(fēng)速一般5 6m/s。單、雙板式鎖風(fēng)閥結(jié)構(gòu)示意圖排灰閥平衡桿角度及其配重的調(diào)整 排灰閥擺動的頻率越高，進(jìn)入下一級旋風(fēng)筒進(jìn)氣管道中的物料越均勻，氣流短路的可能性就越小。排灰閥擺動的靈活程度主要取決于排灰閥平衡桿的角度及其配重。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，排灰閥平衡桿的位置應(yīng)在水平線以下150左右。因?yàn)檫@時(shí)平衡桿和配重的重心距同時(shí)增大。力矩增大，閥板復(fù)位所需時(shí)間縮短，排灰閥擺動的靈活程度可以提高。至于配重，應(yīng)在冷態(tài)

3、時(shí)初調(diào)，調(diào)到用手指輕輕一抬，平衡桿就起來，一松手平衡桿就復(fù)位。熱態(tài)時(shí)，只需對個(gè)別排灰閥作微量調(diào)整即可。三、懸浮預(yù)熱器窯與預(yù)分解窯的區(qū)別：結(jié)構(gòu)方面：在回轉(zhuǎn)窯與懸浮預(yù)熱器之間增設(shè)了一個(gè)分解爐，承擔(dān)了碳酸鹽分解任務(wù)。熱工方面：分解爐是預(yù)分解窯系統(tǒng)的“第二熱源”，改變了傳統(tǒng)的燃料加入方式，改善了窯系統(tǒng)內(nèi)的熱力分布格局。工藝方面：使燃燒、換熱及碳酸鹽分解過程得到優(yōu)化，使熟料煅燒工藝更加完善。幾種回轉(zhuǎn)窯工藝熱工布局的比較四、DD爐簡介DD是雙重燃燒和脫硝過程的英文Dual Combustion and Denitratior Process的縮寫。是日本水泥公司研制，于1976年同日本神戶鋼鐵公司合作，在

4、佐伯水泥廠建造了一臺500t/d帶DD爐的生產(chǎn)線，1978年將一臺1680t/d的5.0/4.55/5.0 180m的濕法窯改建成3600t/d的4.5576.7m的預(yù)分解窯。我國天津院引進(jìn)該項(xiàng)專利技術(shù)，并消化吸收后，稱為TDF爐。五、DD爐結(jié)構(gòu)示意圖六、DD爐的特點(diǎn)根據(jù)爐的工藝特性，爐內(nèi)分為四個(gè)區(qū)段。爐的底部與窯尾煙室連接部分設(shè)有縮口使窯煙氣以3040m/s的速度通過縮口噴入爐內(nèi)，一方面可以獲得窯氣量與三次風(fēng)量的平衡；另一方面可以阻止生料沉降，落入煙室；同時(shí)，形成噴騰層可加速化學(xué)反應(yīng)，并有利于減少漏風(fēng)和爐內(nèi)結(jié)皮。從脫NOX噴嘴噴入總?cè)剂嫌昧?0%左右的燃料（約相當(dāng)爐用燃料的15%），使燃料在

5、缺氧情況下裂解、燃燒，生成H2、CO等還原性氣體，在生料AI2O3、Fe2O3作為催化劑的情況下，將煙氣中的NOX置換成H2、 H2O、 CO2等無害氣體，使預(yù)熱器系統(tǒng)排出廢氣中NOX含量可降低到100150ppm。三次風(fēng)量可通過控制閥調(diào)節(jié)。兩個(gè)主燃燒噴嘴分別裝在第二區(qū)段三次風(fēng)管入口的上部，燃料噴入時(shí)形成渦流，使之迅速加熱起火預(yù)燃在富氧條件下立即分解、氧化和燃燒，其熱量迅速傳遞給呈懸浮狀態(tài)的生料。在第三區(qū)段下部設(shè)有生料下料管，從上一級旋風(fēng)筒下來的生料從此進(jìn)入爐內(nèi)，生料進(jìn)入后立即懸浮于噴騰層之中。爐內(nèi)的第二個(gè)縮口，其目的是再次形成噴騰層并使氣流通過縮口，流動到爐頂后立即返回，從而加速氣流與生料的

6、混合攪拌過程，在較低的過剩空氣下，就能使燃料完全燃燒并加速與生料的熱交換過程。爐內(nèi)溫度分布比較均勻，中心部位氣流的最高溫度達(dá)900，爐內(nèi)生料分布及混合良好，沒有明亮火焰的過熱點(diǎn)，由于生料的遮護(hù)，爐壁溫度在800 860之間，爐壁沒有結(jié)皮現(xiàn)象。通過氣相色譜儀對氣體分析，發(fā)現(xiàn)90%的燃燒可在第三區(qū)段內(nèi)燃燒，只有10%的燃燒可在第四區(qū)段內(nèi)完全燃燒，這對防止可燃?xì)怏w進(jìn)入旋風(fēng)筒內(nèi)二次燃燒和旋風(fēng)筒堵塞十分有利。從冷卻機(jī)來的三次風(fēng)直接導(dǎo)入從爐底噴入的窯煙氣之中，爐內(nèi)不存在水平方向的旋流，故壓力損失較小，一般在0.50.6KPa。爐與窯內(nèi)的燃料比例約為60：40，出爐生料分解率可達(dá)85%90%。七、DD爐的結(jié)

7、構(gòu)匹配及性能分析評價(jià)型式：雙噴騰與窯聯(lián)接方式：同線三次風(fēng)入爐方式：在錐體與圓柱體結(jié)合處的上部， 從單側(cè) 或雙側(cè)入爐。燃料入爐方式：由三次風(fēng)入爐口兩側(cè)噴入，錐體 中部有降NOX噴嘴。窯氣入爐方式：由錐體底部噴騰進(jìn)入。物料入爐方式：由三次風(fēng)入爐口上部進(jìn)入。燃料點(diǎn)火環(huán)境：尚好。燃料燃燒環(huán)境：尚好。爐內(nèi)三維流場：雙噴騰流場。爐內(nèi)阻力狀況：中等。對燃料適應(yīng)性：一般。爐內(nèi)截面風(fēng)速：810m/s.窯爐結(jié)合縮口風(fēng)速：3040m/s.爐內(nèi)縮口風(fēng)速：1520m/s.爐內(nèi)氣流滯留時(shí)間：2.0s.爐內(nèi)物料滯留時(shí)間：9.4s.爐內(nèi)固體氣滯留時(shí)間比：4.8s.八、分解爐內(nèi)的燃燒特點(diǎn)：1、無焰燃燒與輝焰燃燒 煤粉顆粒進(jìn)入分

8、解爐后浮游于氣流中，經(jīng)預(yù)熱、分解、燃燒發(fā)出光和熱，形成一個(gè)個(gè)火星，無數(shù)的煤粉顆粒便形成無數(shù)的迅速燃燒的小火焰。 分解爐內(nèi)無焰燃燒的優(yōu)點(diǎn)：燃料均勻分散；能充分利用燃燒空間而不易形成局部高溫；燃燒速度較快；發(fā)熱能力較強(qiáng)。2、分解爐內(nèi)的溫度分布 由于爐內(nèi)氣流的旋流或噴騰運(yùn)動，爐內(nèi)的溫度分布是比較均勻的。其特點(diǎn)是： 分解爐的軸向及截面溫度都比較均勻； 爐內(nèi)軸向溫度由上而下逐漸升高，但變化幅度不大； 爐的中心溫度較高，邊緣溫度較低；3、分解爐內(nèi)的燃燒速度 分解爐內(nèi)的燃燒速度，影響著分解爐的發(fā)熱能力和爐內(nèi)的溫度，從而影響物料的分解率。燃燒速度快，放熱多，爐內(nèi)的溫度就高，反之，分解率將降低。九、預(yù)分解窯爐的

9、主要特點(diǎn)是把大量吸熱的碳酸鈣分解反應(yīng)從窯內(nèi)傳熱速率較低的區(qū)域移到分解爐中進(jìn)行。生料顆粒高度分散在分解爐中，處于懸浮或沸騰狀態(tài)，各個(gè)區(qū)域以最小的溫度差，在燃料燃燒的同時(shí)，進(jìn)行高速傳熱過程，使生料迅速發(fā)生分解反應(yīng)。入窯生料碳酸鈣的表觀分解率提高到85%95%，從而大大減輕窯負(fù)荷。由于入窯生料分解率的大幅度提高，使窯內(nèi)生料的產(chǎn)氣量大大降低，窯內(nèi)生料以一定流態(tài)化狀態(tài)下沖的趨勢大大降低，使窯的轉(zhuǎn)速得以提高，提升窯內(nèi)物料的高度，加大生料與熱氣流的熱交換面積，從而加大了窯內(nèi)的熱交換效率，使窯的生產(chǎn)能力成倍增加。 十、碳酸鈣分解的五個(gè)過程 氣流向碳酸鈣顆粒表面的傳熱過程； 熱量由表面?zhèn)鲗?dǎo)方式向分解面?zhèn)鬟f過程； 碳酸鈣在一定溫度下吸收熱量進(jìn)行分解 并放出CO2的化學(xué)過程； 分解放出的CO2從分解面通過CaO層向表 面擴(kuò)散過程； 擴(kuò)散到顆粒邊緣的CO2向周圍介質(zhì)氣流 擴(kuò)散的過程； 這五個(gè)過程中，四個(gè)是物理傳遞過程，一個(gè)是化學(xué)反應(yīng)過程。 十一、影響分解爐內(nèi)碳酸鈣分解速