回轉(zhuǎn)窯燃燒器常見故障及其處理方法
2025-05-09 11:50:13
kenengadmin
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回轉(zhuǎn)窯燃燒器常見故障及其處理方法
多風(fēng)道煤粉燃燒器由于風(fēng)道增多，設(shè)備質(zhì)量增加，尤其使用在新型干法窯中，基本上沒有冷卻，工作環(huán)境更為惡劣。但從目前國內(nèi)使用多風(fēng)道煤粉燃燒器來看至今沒有發(fā)生過重大的事故，只是由于操作缺乏經(jīng)驗和結(jié)構(gòu)自身的問題，使其優(yōu)越性沒有得到充分的發(fā)揮，沒有達(dá)到預(yù)期的效果。在使用中經(jīng)常發(fā)生下面一些故障。
（1）燃燒器彎曲變形
多風(fēng)道燃燒器，由于質(zhì)量大，伸入窯內(nèi)和窯頭罩內(nèi)的長度較長。為延長燃燒器的使用壽命，外管需打上50-100㎜厚的耐火澆注料，保護(hù)其不被燒損，由于窯內(nèi)有熟料粉塵存在，尤其遇到飛砂料，它們很容易堆積在燃燒器伸入窯內(nèi)部分的前端。
燃燒器由多層套管組成，具有一定剛度，粉料堆積較少時影響還不大?？墒牵?dāng)堆積較多時，再加上受高溫的作用，使燃燒器鋼材的剛度降低，于是整個燃燒器彎曲。被壓彎的燃燒器，射流方向發(fā)生變化而失控。一旦發(fā)生彎曲，就無法平直過來。這時必須報廢換新，造成較大的損失。
為了解決這一問題，最簡單的辦法就是利用一根較長的管子，內(nèi)通壓縮空氣，將堆積的塵粒定期吹掉；或利用一根長鋼管從窯頭罩側(cè)面的觀察孔門或點火孔門伸入，以觀察孔門框為支點，輕輕揮動或振搗，將堆積的塵粒清除。這種操作必須熟練、小心，否則會傷及燃燒器外的耐火澆注料，這時的澆注料因受高溫作用已經(jīng)軟化，稍不小心或不熟練就有傷及損壞的可能，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)澆注料損壞就必須立即抽出更換，絕不可存在僥幸心理，誤以為再堅持一會兒，不會出現(xiàn)較大的問題。因為澆注料損壞后，燃燒器在很短時間內(nèi)就被燒壞。
（2）耐火澆注料損壞
不少廠家多風(fēng)道燃燒器耐火澆注料使用不久就發(fā)生脫落的現(xiàn)象，這時，燃燒器就暴露在氣體中，很快燒損、變形，嚴(yán)重時燒壞。
耐火澆注料損壞的原因是多種的，有的是因為澆注料性能不適應(yīng)，有的是因為施工不合理，有的因為操作欠妥，有的是因為二次風(fēng)溫過高，有的是因為養(yǎng)護(hù)期控制不正確等，都會對耐火澆注料產(chǎn)生損壞。尤其是前面敘述的清掃燃燒器頭部堆積料不當(dāng)，立馬就有損壞澆注料的可能。
耐火澆注料的損壞有下列幾種情形：
①炸裂。燃燒器外部的耐火澆注料保護(hù)層最易出現(xiàn)的損壞形式是炸裂，多由于澆注料的質(zhì)量不好，施工時沒有考慮扒釘和燃燒器外管的熱膨脹，澆注料表面抹得太光所致。
②脫落。因為二次風(fēng)溫過高，入窯后分布不均，從燃燒器下部進(jìn)入得過多，使燃燒器外部的澆注料保護(hù)層受熱不均，造成脫落。初期出現(xiàn)的炸裂裂紋，受高溫氣體的侵入，裂紋兩側(cè)的溫度更高，由于溫差應(yīng)力作用的結(jié)果，加上有的扒釘焊得不牢靠，導(dǎo)致一塊塊地脫落。在澆注料施工前，扒釘和外管外表沒有很好地除銹，澆注料與金屬固結(jié)不牢靠，當(dāng)受溫度作用時銹皮與金屬脫落，最后脫落。由于缺乏經(jīng)驗，在打澆注料時，扒釘和外管表面沒有涂一層瀝青或纏一層膠帶等防熱脹措施，當(dāng)扒釘和外管受熱膨脹后，將耐火澆注料脹裂而后脫落。
③燒蝕。耐火澆注料受高溫、化學(xué)作用和風(fēng)速的沖刷，使其從表面一點一點地掉落，逐漸減薄燒損，最后失效。這種失效是慢性的，在露出扒釘時就應(yīng)更換。只要更換及時，不會造成任何損失，換下后重新打好澆注料，以便備用。
（3）燃燒器端部澆注料的損壞
澆注料最容易損壞的部位是燃燒器前端下部，主要是受二次風(fēng)溫、速度和流向的影響，它與冷卻機(jī)和回轉(zhuǎn)窯的形式有關(guān)。
多筒冷卻機(jī)沿回轉(zhuǎn)窯中心均布，二次風(fēng)借助窯內(nèi)的抽力從每個卸料口向心而入，然后沿窯的軸向向后比較均勻地流動。這樣，對于燃燒器頭部的耐火澆注料來說，一是溫度較低，一般約為500℃，風(fēng)速不高；二是受熱比較均勻，燃燒器頭部的耐火澆注料一般不會出現(xiàn)偏損現(xiàn)象，使用壽命也比較長，單筒冷卻機(jī)不論順流布置還是逆流布置，其二次風(fēng)都是從下部通過窯頭罩入窯，因此二次風(fēng)溫對燃燒器頭部澆注料的作用是不均勻的。但因二次風(fēng)溫較低，一般為300-800℃，大多為500-650℃，風(fēng)速也不高，雖然存在偏損現(xiàn)象，但并不十分嚴(yán)重。篦式冷卻機(jī)均在窯下，二次風(fēng)自下而上流動借助與窯內(nèi)的抽力入窯。由于篦冷機(jī)的熱效率高，二次風(fēng)溫高，一般為800-1200℃，二次風(fēng)量大，對于使用多風(fēng)道燃燒器的新型干法窯，二次風(fēng)用量更多，入窯風(fēng)速更大，又因篦冷機(jī)與窯中心線偏置，入窯的二次風(fēng)還伴有漩渦運動，因此對噴頭澆注料磨損就十分嚴(yán)重，多風(fēng)道燃燒器最先損壞的就是頭部下面的澆注料，在打澆注料時，加強(qiáng)對燃燒器頭部的施工，上下吊裝時或平常操作中發(fā)現(xiàn)扒釘露出后應(yīng)馬上更換，以免燒壞噴管，縮短其使用壽命。
（4）外風(fēng)噴出口環(huán)形間隙的變化
對于具有外風(fēng)噴出口環(huán)形間隙的煤粉燃燒器，外風(fēng)噴出口在最外層，也就是說處在半徑最大處，外風(fēng)的出口風(fēng)速有要求比較高，在風(fēng)量一定的條件下，一般環(huán)形間隙設(shè)計得都比較小，稍有誤差，對外風(fēng)的射流規(guī)整性就有較大影響。由于在最外層，距窯的高溫氣體最近，受高溫二次風(fēng)的影響大，受中心風(fēng)或內(nèi)流風(fēng)的冷卻作用又最小，所以最容易變形。變形后，外風(fēng)的射流規(guī)整性就更差，破壞了火焰的良好形狀。采用小噴嘴噴射不但方便靈活，而且能延長燃燒器的使用壽命，尤其在燒無煙煤時，外風(fēng)風(fēng)速一般達(dá)350m/s，只要更換一套帶有較小直徑的小噴嘴即可，其余基本不變或不需要改變，簡單靈活。噴射外風(fēng)的小圓孔是間斷的，而不是連續(xù)的環(huán)形間隙，所以不容易變形，從而保證了外風(fēng)射流的規(guī)整性，進(jìn)而保證了火焰的良好形狀。所以，外風(fēng)噴出口環(huán)形間隙的變形與結(jié)構(gòu)是否合理密切相關(guān)。
（5）煤風(fēng)吹入處套管磨穿
三風(fēng)道或四風(fēng)道燃燒器的煤風(fēng)進(jìn)口管都是以10°-35°的傾斜角設(shè)置，主要是為了減小阻力，同時對減輕沖蝕磨損也有意義。由于輸送空氣中含有煤粉顆粒，所以對沖擊處的管壁產(chǎn)生比較嚴(yán)重的磨損，經(jīng)常將管壁磨穿，造成竄風(fēng)竄煤，破壞火焰，導(dǎo)致許多工藝事故發(fā)生。如窯結(jié)圈，結(jié)蛋，出黃心料，產(chǎn)量降低，熱耗增加等。
為解決這個問題，德國洪堡公司（KHD）的煤粉燃燒器，在煤風(fēng)沖刷處噴涂有陶瓷粉耐磨層，效果很好，能使用5年以上。天津博納開發(fā)研制的TTB四風(fēng)道煤粉燃燒器，在煤風(fēng)沖刷處采用堆焊耐磨層的措施，效果也十分理想，保證壽命為3年不磨穿。襄陽勝合燃力設(shè)備有限公司設(shè)計開發(fā)的BH系列四通道煤粉燃燒器，在煤風(fēng)沖刷部位貼陶瓷片，使用效果很好，已使用4年未發(fā)生異常。
煤風(fēng)管的磨穿時間與煤的性質(zhì)和煤粉細(xì)度相關(guān)。煤粉越粗，也就是說煤粉的顆粒較大、磨蝕更強(qiáng)，其磨穿的時間就越短；煤質(zhì)越差，也就是煤粉顆粒的硬度越高，越容易磨壞。這就是不同的使用廠家，雖然燃燒器相同，但磨穿的時間不相同的主要原因。
（6）內(nèi)外凈風(fēng)的調(diào)節(jié)蝶閥不靈
內(nèi)外凈風(fēng)用一臺風(fēng)機(jī)供給，通過兩個之管上安裝的蝶閥控制調(diào)節(jié)滿足需要。但有的煤粉燃燒器所用的調(diào)節(jié)蝶閥，由于設(shè)計和制造的原因，操作時不太好用或風(fēng)量刻度不準(zhǔn)。
（7）噴出口堵塞
多風(fēng)道煤粉燃燒器在噴出口中心處形成一個負(fù)壓區(qū)，也稱為第一回流區(qū)。這個區(qū)域是煤粉濃度集中的部位，同時也有熟料粉塵存在，很容易造成回流倒灌，將噴煤管的出口堵塞，尤其時當(dāng)窯內(nèi)發(fā)生嗆風(fēng)時，回流壓力較大，風(fēng)中夾有粉塵，就更容易堵塞噴出口。當(dāng)噴出口堵塞后，射流紊亂，破壞火焰的規(guī)整性，從而導(dǎo)致許多事故發(fā)生，不能使窯正常運轉(zhuǎn)。帶有中心風(fēng)的四風(fēng)道煤粉燃燒器要比無中心風(fēng)的三風(fēng)道優(yōu)越得多，之所以設(shè)計中心風(fēng)，主要的目的就是解決這個弊端。
（8）噴出口表面的磨損
不論環(huán)形間隙的出口形式，還是小圓孔和小噴嘴的出口形式，或是螺旋葉片的出口形式，使用時間長了都要發(fā)生磨損。這種磨損往往時不均勻的，使噴出口的內(nèi)外表面出現(xiàn)不規(guī)矩的形狀，特別時沖蝕處溝壑，就會嚴(yán)重破壞射流的形狀，進(jìn)而破壞火焰的規(guī)整性，導(dǎo)致工藝事故頻繁發(fā)生。這時，燃燒器噴燃管就應(yīng)迅速更換，不宜勉強(qiáng)再用。德國洪堡公司旋流式三、四風(fēng)道燃燒器的噴頭部分與后管部分都是用螺紋連接固定的，將噴頭部分?jǐn)Q下更換即可，方便、省時。
（9）內(nèi)風(fēng)管前端出口1m處上下左右各有一個支點，確保煤風(fēng)出口上下左右間隙相等?？僧?dāng)支架磨損后，內(nèi)風(fēng)管頭部下沉使煤風(fēng)出口間隙下小上大，火焰上飄且不穩(wěn)定，沖刷窯皮，出現(xiàn)此種情況要及時修復(fù)支架，確保火焰出口順暢。
（10）煤風(fēng)管道內(nèi)異物堵塞
出現(xiàn)此種情況，都是發(fā)生在喂煤系統(tǒng)中。由于清掃衛(wèi)生不注意，將棉紗等異物喂進(jìn)煤風(fēng)道內(nèi)，造成一股一股出煤現(xiàn)象，影響燃燒器效能的正常發(fā)揮。