《600tpd预热器窑用四通道煤粉燃烧器设计计算方案书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《600tpd预热器窑用四通道煤粉燃烧器设计计算方案书（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一 方案设计前的准备工作1.1 窑烧成系统的工艺流程及特点生料由提升机或气力提升泵经管道送入各级预热器之间，逐步通过各级预热进入回转窑内煅烧，煅烧好的熟料进入篦冷机冷却后有链板机输送至熟料库储 存。窑速较快，一般正常在 3.04.2 r/min煤粉从窑头喷入，二次风温为950C熟料热耗为 1250Kcol/Kg.cl1.2 回转窑系统与燃烧器相关的技术参数1.2.1 回转窑系统几个关键的尺寸序号尺寸名称参数单位备注1回转窑的旋向逆时针从窑头看2回转窑的斜度4%正弦3窑口到窑门外罩的距离2800mm4喷嘴端面道窑口的距离2000mm5前吊装中心到窑门外罩的距离8000mm6前后吊装的距离2000
2、mm7连接的销子的直径mm8销孔的直径mm9中心线到小车钢轨的距离2412mm10煤风对接法兰的尺寸mm11净风对接法兰的尺寸mm12回转窑所处当地的海拔高度m13送煤风管管径DN150mm14助燃风管管径DN250mm15燃气风管管径mm1.2.2回转窑的相关参数序号名称参数单位备注1回转窑规格4X60m2熟料类型石灰3回转窑产量600t/dMax32504熟料热耗900Kcol/Kg.cl5回转窑煅烧带温度1450C6固体燃料（煤粉）低位热值5500kcal/kgQydw挥发份2030%灰份18%细度10%0.08mm筛余水份2.0%固定碳%含硫量1%7气体燃料低位热值kcal/ Nm3接
3、口压力KPa1.2.3 原用燃烧器技术参数序号名称参数单位备注1燃烧器型号2正常喷煤量t/h3能力调节范围t/h4燃烧器热端长度mm5燃烧器伸进窑口长度mm6点火用油枪规格mm7点火用油量Kg/h8燃烧器移动范围mm9燃烧器摆动角上下左右各3o1.2.4 原用风机或配套风机参数助燃风机送煤风机备注流量m3/min6533.4压力KPa29.458.8转速rpm功率kW二 燃烧器各参数的确定2.1确定窑的日产量G和熟料热耗QhG=600 t/d =25 t/h =25X103 kg/hQh=1250Kcol/Kg2.2 确定理论时耗煤量 GcoGQhG=1250X25X103/5500co Qy
4、dw=5681.118 kg/h2.2.1 确定燃烧器煤风通道时耗煤量 Gt因为燃烧器是用在窑头部分，煤粉完全从窑头喷入窑内Gt= G 1 =5681.118 kg/hco2.3 确定煤粉燃烧所需要的空气量 L2.3.1 煤粉完全燃烧时所需要的单位理论空气量 Lo1.01QYLdw 0.5 m3/kg.co0 1000=1 .01X5500/1000+0.5 m3/kg.co=6.055m3/kg.co2.3.2 确定煤粉完全燃烧所需要的风量L =Lo*Gt m3/h=6.055X5681.118 m3/h =34399.17 m3/h=573.3 m3/min2.3.3 确定燃烧器内的一次风
5、量 L1L1 =K1*LK1 为一次风量系数，与窑型、冷却机形式、燃烧器形式等因素有关，见下表：窑型湿法窑干法中空窑立波尔窑预热器窑预分解窑冷却机形式单筒、篦冷单筒、篦冷单筒单筒篦冷燃 烧 器 形 式单通道0.20.40.20.30.10.150.10.150.20.35双通道0.150.30.150.280.150.280.150.280.130.25三通道0.120.180.120.180.120.180.120.180.120.18四通道0.040.080.040.080.040.080.040.080.030.08如上表中可知K1=0.030.08，考虑到设计中应保证一次风量足够裕量，
6、这里取 K1=0.15所以一次风量为 L1=0.15X573.3 m3/min=85.995 m3/min2.3.4 确定煤风风量及煤风风速1) 确定煤风风速为了使煤粉在燃烧器风道内不沉积下来，必须要保证煤风通道的风速 = 20m/s,其取值范围为22m/s25m/s之间。这里取煤风管道的风速为Vm二24m/s.2) 确定煤风浓度煤风与净风不同，而是风中混有煤粉，煤粉的浓度不大于10kg/Bm3, 般 情况下，都在26kg/Bm3，煤粉的浓度越小，煤粉在窑内燃烧越完全，根据经验 值，取煤风浓度为3.5kg/Bm33) 确定煤风风量 Qm 为了满足在单位时间内进入窑内燃烧的煤粉用量，就必须提供足
7、够的煤风风量，以满足熟料烧成的要求。GtQm 百小宀=5681 135 =1623 m3/h 煤粉度=27 m3/min27x1.2=32.4 m3/min2.3.5 确定助燃风风量、各风道风量及各风道风速由燃烧器进入窑内对燃料进行混合和提供助燃的空气称为一次风，一次风量 由煤风风量和助燃风量组成，助燃风量由轴流风、旋流风和中心风组成。1) 确定助燃风风量Qj=L1 Qm=85.995 m3/min 27 m3/min=58.995 m3/min58.995x1.2=64.89 m3/min2) 确定各风道风量为了使火焰形状规则完整，提高温度，在结构上增加了轴流风道、旋流风道 和中心风道。各风
8、道的风速和进风量与燃烧器的火焰形状有很大的关系，根据经 验数据和实际测量可知，轴流风量、旋流风量和中心风量的比例关系为 Qz:Qx:Qzx=5:4:1(1) 轴流风量 Qz=QjX50%=64.89X50%=32.45 m3/min(2) 旋流风量 Qx=QjX40%=64.89X40%=25.95m3/min(3) 中心风量 Qzx=QjX10%=64.89X10%=6.489 m3/min3) 确定各风道喷口风速实践表明，火焰形成的关键参数是轴流风速 Vz 与一次风量 L1 的百分比之 乘积，称为相对冲量或称为动量。最佳火焰的形成所需的相对冲量为 1200-1500% m/s。根据这个公式
9、可以选定轴流风的风速Vz= (12001500) %m/s /15%=801000 m/s旋流风最高风速应达到100120 m/s以上。Vx=100120 m/s中心风的作用是防止煤粉回流堵塞燃烧器喷出口；冷却燃烧器端部，保护喷 头;使火焰更加稳定；减少Nox有害气体的生成。中心风的风量不易过大，过大 会增大中心处谷底的轴向速度，缩小马鞍形双峰峰值与谷底之间的速度差，对煤 粉的混合和燃烧都不完全。一般情况下，中心风速为Vzx=5060 m/s。4) 确定各风道管内流速轴流风、旋流风和中心风的管道内流速主要依据风机的出口流速确定。一 般情况下鼓风机出口的流速为Vc=1520m/s。为使煤粉顺畅地
10、输送到喷头，避免煤粉沉积，煤风的管道风速应2025m/s三 燃烧器各管径的确定3.1 中心风管管径的确定中心风量为Qzx= =6.489 m3/min，中心风喷头处风速Vzx=60 m/s3.1.1 中心风管喷头处过流面积的确定由公式 Q=AV 可知Azx Qzx = 6.489 =1802.5mm2 60Vzx 60 x 60ma由公式A = k D2/4可知D上=47.9 mm3.1.2 中心风管管道内过流面积的确定由公式 Q=AV 可知 Azx=Qzx/60Vc=6.489 /(20X60)=5407.5mm2Ma由公式A =兀D2 /4可知D =82.9 mm兀3.1.3 中心风管径的
11、设定由上式可知，中心风管的内径应不小于77.98mm,由于中心风管内部套装 有燃油雾化器，雾化器套管的尺寸为d =60mm，在根据公式A =兀(Dj d2)可知 d - ;，4A + d2 - ；4 x 5407.5 + 602 = 102.39 mm41 兀兀确定中心风管的内径值不小于 102.39mm，查找型材库选择钢管直径为 114X8的管材。3.2 煤风风管管径的确定煤风风量Qm=33.4m3/min,煤风的管道风速应2030m/s设定Vm=30m/s 由公式 Q=AV 可知 Am=Qm/60Vm=(33.4 /30)/60=18555 mm2由公式Am -可知Dm - ：4Am +1
12、142 = 191mm，查找型材4Y兀库，选定钢管外径为 203X8煤风接口处的管道直径由公式A-兀D2/4 可知D -：竺巴,4x18555 =153.7 mm接Y兀Y 兀匹配送煤风机的出口管路，选取钢管的直径为 168X83.3 旋流风风管管径的确定旋流风量Qx=25.95 m3/min,旋流风最高风速应达到100130 m/s以上，设定旋流风风速为Vx=110 m/s,旋流风管道风速为Vc=1520m/s,取Vc=20m/s3.3.1 旋流风管喷头处过流面积的确定Qx 25.95 由公式 Q=AV 可知Ax =3931.8mm260Vx 60x1103.3.2 旋流风管管道内过流面积的确
13、定由公式Q=AV可知A旋=號局=21625mm23.3.3旋流风管管道内径的确定由公式A旋J(Dx2 D2外2)可知 Dx 二4旋 + 2032兀4 x 21625兀+ 2032= 262mm,查找型材库，选定钢管直径为273X83.4 轴流风管管径的确定轴流风量 Qx=32.45 m3/min，轴流风 Vz=140160 m/s，设定轴流风速为Vz=140m/s，轴流风管道风速为Vc=1520m/s,取Vc=20m/s3.3.1 轴流风管喷头处过流面积的确定Qz 32.45 由公式 Q=AV 可知Az =3863.1mm260Vz 60 x1403.3.2 轴流风管管道内过流面积的确定Qz 32.45 由公式 Q=AV 可知A4 =27041mm260Vc 60 x 203.3.3轴流风管管道内径的确定由公式 A4 =兀(Dz2 2992)可知 Dz 二，:竺 + 27324Y兀4 % 27041 + 2732 = 330mm查找型材库，选定钢管外径为351X83.5 侧风管管径的确定侧风管是助燃风的主进气管，助燃风由
