節(jié)能油槍在回轉(zhuǎn)窯上的應(yīng)用

韋慶鳳 潘國文 劉驥

【摘 要】文章簡述了廣西魚峰水泥股份有限公司烘窯時油槍的使用現(xiàn)狀，并根據(jù)一些成熟的使用經(jīng)驗，對油槍進行了技術(shù)改造，簡要說明了改造前后的情況，經(jīng)改造后的油槍達到了節(jié)能降本的目標。

【關(guān)鍵詞】節(jié)能油槍;技術(shù)改造;烘窯

【中圖分類號】TK223 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）08-0119-02

0 前言

廣西魚峰水泥股份有限公司現(xiàn)有4條生產(chǎn)規(guī)模不同的水泥熟料新型干法生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線在投入使用前，都要對回轉(zhuǎn)窯進行烘窯。回轉(zhuǎn)窯烘窯是指利用燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量，在規(guī)定的時間內(nèi)，使容器內(nèi)的溫度從較低的狀態(tài)開始，逐漸地上升到高溫狀態(tài)，使容器內(nèi)的耐火材料通過烘烤和加熱達到可使用的程度。烘窯是使襯磚由低溫狀態(tài)向高溫狀態(tài)緩慢地被加熱，排除所含的水分。烘窯操作，是一個對窯襯磚進行緩慢加熱、升溫的過程，是一個溫度與時間的分配關(guān)系，時間長短決定溫度走勢。在這個過程中，如何掌握它們的分配關(guān)系是非常重要的，這與使用的油槍系統(tǒng)有著十分密切的關(guān)系，每一條窯同樣的烘窯時間使用的柴油量也不盡相同，因此對油槍系統(tǒng)進行改造，對降低生產(chǎn)成本有非常重大的意義。本文簡述了廣西魚峰水泥股份有限公司烘窯時油槍的使用現(xiàn)狀，并根據(jù)一些成熟的使用經(jīng)驗，對油槍進行了技術(shù)改造，簡要說明了改造前后的情況，經(jīng)改造后的油槍達到了節(jié)能降本的目標。

1 生產(chǎn)基本情況

1.1 技術(shù)參數(shù)

回轉(zhuǎn)窯烘窯主要技術(shù)參數(shù)見表1。

1.2 存在問題

（1）原用點火油槍，耗油量較大，并且不能實現(xiàn)精確調(diào)節(jié)。

（2）霧化效果差，柴油燃盡率低，燃燒不完全，油霧直接噴到耐火磚上，冷窯點火時，產(chǎn)生黑煙較多，大量柴油無法燃燒，不能精確控制供油量，造成浪費，成本高。

（3）因霧化和穩(wěn)燃效果差，油槍常發(fā)生滅火事故，影響回轉(zhuǎn)窯耐火材料的安全運行。

2 問題原因分析

（1）廣西魚峰水泥股份有限公司4條生產(chǎn)線均使用的油槍系統(tǒng)，柴油直接通過油泵從油槍伸進燃燒器中心，通過節(jié)流閥控制油量。從設(shè)計角度看，調(diào)節(jié)閥無法對油槍出油量實現(xiàn)精準控制。

（2）原有油槍結(jié)構(gòu)簡單且存在缺陷，造成霧化效果差，火焰著火距離長，油槍燃燒不穩(wěn)定，柴油顆粒大，較多顆粒未完全燃燒，出現(xiàn)大量黑煙，燃燒效率低。

（3）原有油槍閥門控制精度不夠，調(diào)大調(diào)小只能粗略控制，無法實現(xiàn)精確控制，造成浪費。

（4）原有油槍壓力小，只有0.1 MPa，沒有高壓力助吹，不利于霧化。

以上幾個原因?qū)е略糜蜆屜到y(tǒng)耗油量大、無法精確控制、霧化效果差且成本高。

3 主要改造方案

為解決烘窯油槍存在的問題，經(jīng)過研究分析后，以提高霧化效果和燃燒效率、降低油耗、節(jié)約成本為目的，決定對原有油槍進行技術(shù)改造，采用北京某公司的微油點火系統(tǒng)，改造方案如下。

本技術(shù)改造方案打破了傳統(tǒng)的設(shè)計理念，根據(jù)柴油的黏度及煤粉燃燒器的構(gòu)造設(shè)計合理的柴油霧化過程，再經(jīng)過壓縮空氣的多次霧化，霧化液滴極小，不滴油，油氣混合比好，具有燃燒效率高、剛性強、火焰溫度高、不熄火、抗煤粉波動能力強的特點，節(jié)油可達50%～80%。

（1）拆掉原有油槍，點火推進裝置，拆掉原來的閥門。在原有位置安裝免維護節(jié)能油槍，利用人工點火。

（2）油槍采用新型閥門控制流量，精確至1 L/h，精確度非常高。

（3）節(jié)油油槍裝置主要的設(shè)備有小型儲油罐、控制柜（如圖1所示）、加壓變頻電機（如圖2所示）等。

（4）油槍采用自然風(fēng)冷卻，用一次風(fēng)作冷卻風(fēng)源，一次風(fēng)通過羅茨風(fēng)機鼓入，壓力達20 MPa左右，柴油通過高壓油管接入油槍。

（5）油槍采用壓力式霧化，油壓要求大于0.25 MPa，以滿足霧化要求。

（6）油槍采用高壓化輔助，壓力約0.2 MPa，使其霧化效果更好，槍頭也得到冷卻。

在實際生產(chǎn)使用中，柴油由原供油泵送至臨時儲油罐（容量約1 t），設(shè)定好供油量和供油壓力后，加壓變頻將柴油從臨時儲油罐中抽出，經(jīng)過過濾器后輸送至油槍供點火使用。整個工藝流程較為簡單，新增設(shè)備較少，場地占用面積小，直接在窯頭平臺安裝，使用方便。

4 改造后的效果

4.1 4條生產(chǎn)線煤炭對比

檢修完計劃烘窯前，由于煤粉水分、細度普遍稍微偏大，會在一定程度上影響烘窯效果，因此每次檢修完成后都應(yīng)該把煤粉倉放空。

4.2 改造前后對比

從表3可以得知，1#窯烘窯8 h后油煤混燒，2#窯16 h后油煤混燒，3#、4#窯實行一點火就油煤混燒，因此預(yù)計烘窯時間會延長2～4 h，柴油價格按6 000元/t，煤炭成本統(tǒng)一按700元/t估算。

1線估算一次烘窯降低成本計算如下：

（20×6 000+30×700）-（8×6 000+40×700）=65 000元

2線估算一次烘窯降低成本計算如下：

（30×6 000+30×700）-（10×6 000+40×700）=113 000元

3線和4線估算一次烘窯降低成本計算如下：

（22×6 000+60×700）-（9×6 000+65×700）=74 500元

從以上分析可知，通過技術(shù)改造，每條窯最多兩次長時間烘窯所節(jié)約的費用，便可收回項目投資成本。如果煤炭成本越低，煤質(zhì)越好，產(chǎn)生經(jīng)濟效益就越高。本設(shè)計改造其他用電方面僅增加一臺小型變頻電機，功率低，不會對成本產(chǎn)生很大的影響。

4.3 改造后的優(yōu)點

（1）燃油調(diào)節(jié)方便：通過燃油調(diào)節(jié)裝置調(diào)整燃油量，調(diào)節(jié)方便，油量可視化，方便控制成本。

（2）可靠性高：采用多重霧化，不滴油，確保霧化效果，助燃力高，燃油點燃后即可用煤助燃，節(jié)約成本，因為柴油比煤成本更高。

（3）使用方便：相比之前的油槍，使用更加安全方便，有利于烘窯操作的進行。

（4）維護量小：系統(tǒng)基本免維護，極大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

5 建議

（1）從生產(chǎn)實際使用效果來看，剛開始使用新油槍系統(tǒng)時，由于油量過小，檢修烘窯時火焰很容易滅，較難控制，溫度沒有升起來之前，現(xiàn)場需要有人隨時監(jiān)控并及時處理。

（2）為了增加可靠性，可以安裝兩套油槍系統(tǒng)，一套備用，一套常用。

6 結(jié)語

廣西魚峰水泥股份有限公司油槍系統(tǒng)技術(shù)改造投入運行已有兩年，系統(tǒng)投入小，且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，安裝方便，系統(tǒng)運行正常，成本節(jié)約顯著，技術(shù)改造達到了良好的效果：有效解決了油量無法精確控制的問題，節(jié)約成本;有效提高了霧化效果和煤粉燃燒效率;煤粉燃盡率提高，有利于系統(tǒng)安全運行。

參 考 文 獻

[1]劉志山.關(guān)于回轉(zhuǎn)窯升溫曲線的探討[J].鋁鎂通訊，2003

（3）.

[2]張峻松.回轉(zhuǎn)窯烘窯新工藝的應(yīng)用[J].四川有色金屬，2012（6）.

[3]吳炳芳.回轉(zhuǎn)窯燃燒器的選擇及使用[J].世界有色金屬，2017（2）.

[責任編輯：陳澤琦]