目前,市場上燃煤熱風爐的種類眾多,但其供熱能力有限,且大多為臥式熱風爐,煤粉不易燃盡,面臨結焦風險,不能滿足燃煤要求,而其他常見沸騰熱風爐,點火困難、操作不穩、要求接近常壓操作。另外,為避免煤灰在熱風爐內壁沉積引起結焦,燃燒室宜采用立式布置。綜上所述,結合我國國情和熱風爐目標行業(如水泥行業)的具體情況,本項目開發了直燃式的大型立式燃煤熱風爐。
本項目開發的熱風爐主要特點如下:立式設計充分考慮了煤粉燃盡時間以及焦渣的清堵、維修特性,是煤粉熱風爐的最佳選擇型式;熱風爐燃燒用風采用頂部供風為主、中部供風為輔的分級供風方式,其中頂部供風主要采用以雙環多孔二次風室和單環多孔保護風室的進風模式,保證了煤粉的燃燒和爐壁的保護;熱風爐設計滿足了用風來源多樣性的要求,保證熱風爐能夠利用外部余風和熱焓,比如窯頭篦冷機的余風,也能夠適應篦冷機余風的較大變化;根據計算機熱態模擬結果,熱風爐采用專用三通道燃燒器,以實現燃料的快速起燃和充分燃盡的目的,同時可以有效控制火焰的大小和長度。
本項目開發的大型立式燃煤熱風爐,能夠提供所需大量熱焓要求的熱風,供熱能力達到120 GJ/h( 2870萬kcal/h,33.3WM ),并且能夠有效避免常規燃煤熱風爐在燃燒過程中產生的結焦技術難題,燃料燃盡率高,熱效率高,出口熱風溫度和熱焓可調,燃料適應性廣。該技術已經成功應用于沁陽金隅電石渣綜合利用(2500 t/d)項目和宣化金隅水泥有限公司的電石渣生產線(2500 t/d),從生產實踐來看效果良好:大型燃煤熱風爐點火初期能保證煤粉穩定著火,燃燒器火焰形狀可控,能適應煤質波動;能在多種工況下正常運行,熱風溫度調節容易;結焦現象不明顯,排渣通暢。