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1、 111无烟煤煅烧技术的开发与设计 无烟煤煅烧技术的开发与设计 范宗民，苏 杰，王烨江 （中国新型建筑材料工业杭州设计研究院，浙江 杭州 310003） 摘摘 要：要：结合项目当地煤炭资源情况，对无烟煤特性进行研究分析，设计采用风扫煤磨配动态选粉机的煤粉制备系统控制煤粉细度，并研究开发窑头和分解炉多通道煤粉燃烧器，使当地无烟煤得到了充分的利用。 关键词：关键词：无烟煤；燃烬；燃烧；细度 1 项目概况项目概况 邵阳市雪峰水泥有限公司地处湘西南的隆回 县，工厂周边虽煤炭资源较丰富，但品位不高。从 煤炭资源的综合利用和业主的要求考虑，该项目 2500t/d新型干法熟料生产线设计全部按采用当地 无烟煤
2、作燃料考虑。为此我院借鉴国内外水泥回转 窑煅烧无烟煤的成功经验，对本项目采用当地无烟 煤煅烧技术进行研究开发和设计，经过一年多的努 力取得了圆满成功。 2 研究开发的主要技术内容研究开发的主要技术内容 2.1 无烟煤燃烧特性研究 由于无烟煤具有挥发分低、着火温度高、燃烧 速度慢、燃烬时间长等特点。采用如下热分析法， 对原煤进行燃烧特性、煤焦的燃烬特性分析。 （1）将煤粉样置于失重分析仪，从室温恒速 升温（30/min）至试样恒重，获得不同时刻试样 的失重值，继而分析相应特性参数。 （2）将已制成的煤球，在105下烘干1小时 后，放入带盖坩埚内，再于850无氧状态下加热 至恒重，得到煤焦。将煤焦
3、置于失重分析仪，在 850恒温至试样恒重，获得不同时刻煤焦的失重 值，继而分析相应燃烧特性参数。 2.2 煤粉细度的控制及煤粉制备系统的选型 2.2.1 煤粉细度的控制 根据上面对当地煤燃烧特性的研究，其着火和 燃烬特性较差。针对本项目所用无烟煤的特性，我 们要求窑用无烟煤细度3%（R0.08） ，分解炉用无 烟煤细度2%（R0.08） 。 2.2.2 煤粉制备系统的选型 雪峰水泥有限公司所用当地无烟煤的哈氏易 磨性指数（HGI）为61左右，属中等难磨煤。为有 效地控制煤粉细度，同时适应煤质变化对粉磨的要 求，本项目采用风扫煤磨配动态选粉机的方案，煤 磨采用一台3.2(6.5+2.5)m风扫煤
4、磨系统，选粉 机采用一台MD700A动态选粉机。当原煤水分 10%，原煤粒度25mm，出磨煤粉水分1%， 煤粉细度为23%（R0.08筛筛余）时，系统产量 为1920t/h。 能确保2500t/d生产线用煤的需要。 入 窑炉煤粉计量采用计量精度高、调节方便且稳定可 靠的FUNKEN粉体流量计量秤，以确保回转窑及 预热分解系统的长期稳定连续运行。 2.3 窑头燃烧器与分解炉燃烧器 根据所使用的原煤燃烧特性，我院与扬州银焰 燃烧器有限公司联合开发设计了供本项目专用的 窑用四风道燃烧器，该燃烧器有以下特点： （1）一次风量占总空气量的8%，由于一次空 气量低， 则温度高达1000以上的二次风量相应增
5、 加，这就会加速无烟煤的燃烧。 （2）控制合理的一次风速。 （3）能够产生强烈的循环效应。该燃烧器除 了由于速度差、方向差、压力差引起风煤快速混合 燃烧外，还由于在旋涡中心能形成约1200Pa的负 压，引起强烈的内循环，炽热的气体返回到火焰端 部，从而加速燃烧，黑火头缩短。同时由于喷射效 应，在火焰外围，引起高温的二次风与燃料的强烈 混合。内外循环引起煤粉在火焰中的滞留时间延 长，从而提高了燃烬度。 3 烧成系统实际运行状况及指标烧成系统实际运行状况及指标 （下转第（下转第41页）页） 2009年 第7期 2009年7月 化学工程与装备 Chemical Engineering & Equip
6、ment 41张 英：异辛醇聚氧乙烯醚硫酸酯铵盐的合成与性能研究 的收率最高，该最佳温度为95。 2.1.4 反应时间 醚酸摩尔比1：1， 催化剂用量0.05mol/mol醚， 反应温度95， 反应时间与产物收率的关系见图4。 由图4可知，反应时间在1-2.5h内，产物收率随反应时间的增加而增加；反应时间达2.5h后，产 物收率随反应时间的增加而减小。这是因为随反应 时间的延长，副反应增多，副产物增加。综合考虑， 反应时间以2.5h为宜。 2.2 性能研究讨论 表 2 润湿力、乳化力、耐碱性 项目 异辛醇聚氧乙烯醚 异辛醇聚氧乙烯醚硫酸酯铵盐 润湿力/s 乳化力/s 耐碱性/(NaOH g/L
7、) 16 482 5 6 873 80 由表2可见，异辛醇聚氧乙烯醚通过氨基磺酸 改性成硫酸酯铵盐后，润湿力、乳化力、耐碱等性 能都有很大提高，拓宽了该类物质的应用范围。 3 结论结论 合成异辛醇聚氧乙烯醚硫酸酯铵盐的优化工 艺条件为：以对甲苯磺酸为催化剂，醚：酸：催化 剂（摩尔比）为1：1：0.05，反应温度95，反应 时间2.5h，产物收率达64.0%以上。 性能分析表明： 异辛醇聚氧乙烯醚硫酸酯铵盐具有浊点高、优良的 润湿性、乳化力和较高的耐碱性。 参考文献参考文献 1 Sunwoo C K,Wade W, Optimal surfactant structure for co-surf
8、actant free micro-emulsion systemJ. J Dispersion Tech, 1992:315,491-514 2 房秀敏烷基酚聚氧乙烯醚硫酸钠的合成与性 能J精细石油化工，1996； （5） ：28-31 3 葛虹，张胜利，陈丽英，等辛基酚聚氧乙烯 醚硫酸酯铵盐的合成与性能研究J 精细石油 化工，2000； （1） ：12-14 4 朱国华，管永华，周仲进三苯乙烯苯酚聚氧 乙烯醚硫酸酯铵盐的合成与性能研究J 精细 石油化工，2002；3(12)：17-18 5 马文辉，魏宝刚，张立臣壬基酚聚氧乙烯醚 硫酸酯钠盐的合成及乳化降粘性能研J 齐齐 哈尔大学报，200
9、2；18（2） ：10-12 6 李伯林，牛瑞霞，程杰成亚甲基蓝-甲基橙混 合指示剂测定三次采油用石油磺酸盐有效物 含量J大庆石油地质与开发，2004；23（3） ： 75-78 （上接第（上接第 111 页）页） 邵阳雪峰水泥有限公司2500t/d生产线自2008 年3月投产后，系统运行一直良好。事实证明采用 100%无烟煤煅烧水泥熟料， 只要控制好煤粉细度及 风、煤、料的合理匹配，尽量提高并稳定较高的二、 三次风温，来保证窑头和分解炉内煤粉的燃烧速 度。即可实现烧成系统优质、高产、安全、稳定运 行，生产出高标号的水泥熟料。 4 结束语结束语 经过邵阳雪峰水泥有限公司一年多的生产实 践证明，我院设计的2500t/d 100%采用无烟煤为燃 料的新型干法水泥熟料生产线，在工艺技术上是成 熟、先进、可靠的，只要在生产控制和工艺操作管 理严格把关，完全可以稳定运行。 因此，对于新型干法回转窑水泥生产线因地制 宜采用当地产无烟煤作燃料煅烧水泥，不仅技术上 成熟可靠，而且能给企业创造可观的经济效益，并 能合理利用国家资源，符合国家节能减排政策和新 型工业化道路，有利于国民经济的可持续发展。 参考文献参考文献 1 季尚行燃无烟煤技术介绍江苏建材，2008； （03）： 2 于润如，严生水泥厂工艺设计中国建材工 业出版社，1995； （12） ：
