В последние годы цементные печи начали оснащаться новыми типами горелок.
Все импортные горелки имеют широкий диапазон регулирования процесса горения топлива и длины факела.
Преимущества зарубежных горелок:
- возможность применения различных видов топлива;
- возможность сжигания альтернативного топлива;
- наличие защитной теплоизоляции;
- возможность регулирования формы и температуры факела изменением скорости вылета и завихрением топливно-воздушного потока.
Недостатки:
- усложненная массивная конструкция;
- несколько завышен объем первичного воздуха.
Горелки многоканального типа рассчитаны на сжигание угля, кокса, мазута и природного газа и их смесей, а также альтернативного топлива. Горелки многоканального типа с радиальным и аксиальным газом оснащены двумя типами форсунок: для осевой подачи газа (аксиальный газ) и для тангенциальной подачи газа (радиальный газ). По сравнению с простой одноканальной горелкой современные многоканальные предполагают большие возможности для управления формой факела путем регулирования соотношения между подачей радиального и аксиального газа.
Обеспечение рационального сжигания топлива имеет важнейшее значение при эксплуатации цементных вращающихся печей. Путем регулирования процесса горения можно изменять гранулометрию клинкера и величину обмазки в зоне спекания, повышать стойкость футеровки и производительность печей, существенно снижать удельный расход тепла.
Для этого необходимо обеспечивать высокий уровень теплообмена по всей длине факела и не допускать местного перегрева футеровки на коротком участке.
Длина факела определяет размеры зоны обжига в печи, локальную теплонапряженность футеровки и условия образования обмазки на ней. При обеспечении оптимальных характеристик факела (длины, температуры, теплоотдачи) с учетом соблюдения требуемой температуры обжигаемого материала в зоне обжига печи устраняется локальный перегрев и износ футеровки печи, достигается максимальная светимость факела и равномерный нагрев сырья, повышается производительность агрегата, снижается удельный расход тепла и улучшаются показатели качества конечного продукта.
Опыт эксплуатации вращающихся печей показывает, что эффективность их работы в значительной степени зависит от рационального сжигания большого количества топлива, которое в свою очередь, зависит от совершенства его смешения с окислителем и от температуры подготовки смеси к горению. Оптимизация режима сжигания топлива во вращающейся печи связана с количеством воздуха, подводимого в зону горения, и является одним из главных факторов, определяющих снижение удельного расхода тепла на процесс обжига, повышение производительности агрегата и уменьшение количества вредных выбросов в атмосферу при условии обеспечения требуемых показателей качества сырьевой смеси на выходе.
Для ведения экономного режима сжигания топлива следует устанавливать такой режим, который бы обеспечивал необходимую температуру обжига без химического и механического недожога топлива. Практика сжигания различных видов топлива показывает, что обеспечить горение топлива без химического недожога при коэффициенте избытка воздуха α=1 не удается даже при его высококачественном смешении и высокой температуре горения (1600-1700 С). Опытным путем установлено оптимальными являются значения α= 1,03 ± 0,02 для условий работы вращающихся обжиговых печей.
Тепловая работа вращающейся печи и вспомогательного оборудования в большой степени зависит от организации процессов горения. Создание необходимых физико-химических параметров оказывает прямое влияние на качество продукта, а эффективность работы печи в заданном режиме в конечном итоге влияет на расход топлива и себестоимость продукции. Для обеспечения оптимальной работы вращавшейся печи необходимо обеспечить полное горение топлива с минимальным избытком воздуха, наряду с высокой степенью теплообмена между газом и обжигаемой сырьевой смесью. Правильный выбор горелочного устройства и его эксплуатация позволяют обеспечить совершенное смешение топлива с воздухом и получить факел необходимых параметров в соответствии с технологическим процессом и условиями работы печи.
