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喷雾干燥器煤粉热风炉系统的研制(一)
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煤粉热风炉系统是我公司研制的系列煤烧喷雾干燥器的供热系统之一。它采用半煤气点火技术，具有冷态点火迅速、燃烧效率高、运行稳定、投资回报率高等特点。是专为建筑陶瓷行业普遍使用喷雾干燥器的以煤代油、代气配套设计的。亦适用于对产品原料无特殊要求的建材、冶金、化工等行业的各类干燥器。
1.系统工艺流程及特点
在该流程中，对煤粉含水率的限制是输送和燃烧的需要；而磁选、筛分对粒度的限制是为了保护磨煤设备和提高其使用寿命；粗碎工序则是从有利于煤的自然干燥考虑的。对于我国北方地区符合含水要求的煤，该工序可省略。流程中的关键是燃烧部分；而排烟和除灰的设置是该流程最大的与众不同之处。
2.系统总体结构
按工艺流程设计的系统总体结构。
其工作原理如下：
将在煤场粗碎、干燥后的煤加人1#破碎输进机，破碎至粒度≯10mm，经2#固定式磁选筛自动磁选和筛分后，再由3#斗式提升机送至4#储煤仓备用。煤仓与5#风扇式磨煤机的料斗连通，煤量可自动补充。当系统运行时，风扇式磨煤机将煤磨成粒度≮120目的煤粉，用自身产生的一次风通过6#输煤管自动输往7#燃烧器；煤粉在燃烧器内经高温燃烧和气化反应后，以半气化状态喷人10#热风炉内实现完全燃烧；燃烧过程产生的粉煤灰，部分由11#排渣机构自行排出，部分随烟气经12#热风除尘器排出；还有少量随烟气进入干燥塔内。图中13#排烟装置仅用于炉子冷态点火过程的短暂排烟。
该系统结构紧凑，造价低。采用煤粉预燃式燃烧器，可像油、气烧热风炉一样用油棉纱点火、自由调节炉温。炉膛排渣机构的设计和风扇式磨煤机的选用使系统的燃料从煤块的加入到燃烧、排渣等全过程均在封闭状态下连续自动完成。
3.与燃烧有关的结构研制及效果
热风炉是利用燃烧产生的烟气直接干燥物料的。因此燃料燃净率的高低直接影响干燥物料的质量。对煤粉热风炉而言，燃净率的要求则更为严格。
3.1预燃式燃烧器的工作原理
由磨煤机连续供给的一次风和煤粉，通过燃烧器的蜗壳旋流器形成旋流，在预燃室内强烈旋转；来自高压助燃风机的二次风经过燃烧器的分
配阀，分成切线风和直线风；切线风进入预燃室，与一次风和煤粉充分混合并加大其旋流强度，在预燃室中心造成局部负压，形成回流区，建立起点火，稳焰条件；同时，旋流使煤粉停留时间增长，在高温下完成所需的燃烧和气化反应，形成1200℃左右的半煤气化混合物喷入炉内；直线风从燃烧器出口四周引射，使半煤气燃烧完全并起降低燃烧器表面温度作用。
3.2预燃式燃烧器的实用特点
预燃式燃烧器在工业应用中与半工业性试验的结果是不完全一样的。因为半工业试验的炉膛内是常压条件，而工业实际应用中，为了抽送燃气，炉膛内往往形成一定负压。当炉膛负压大于燃烧器预燃室内形成回流区所需负压时，预燃室失去点火稳焰条件。此时，在其内点火和维持燃烧却是无法实现的：在喷雾干燥器上的实际应用中，我们将热风炉系统局部结构作了调整，同时改变预燃式燃烧器的控制，使它在炉膛负压变化时能自动两种不同的燃烧方式正常工作：
3.2.1常压下的冷态半煤气点火方式。将排烟装置打开，热风炉系统与干燥塔热风管的通道同时关闭；启动磨煤机和助燃风机，热风炉自成系统运行。此时炉膛内为常压。用油棉纱在燃烧器内引火，煤粉能在几十秒钟内点燃，并在预热室内强烈燃烧；喷出的半煤气火焰迅速将炉膛温度提高到800℃上。
3.2.2负压下的正常运行方式。当炉温升高，烟囱不冒黑烟时，进行烟气切换，干燥塔热风管接通。在主排风机的作用下，炉膛内形成负压，燃烧立即自动从燃烧器的预燃室内转入炉膛内。此时燃烧器是将高速旋转的雾状煤粉喷入炽热的炉膛内悬浮燃烧，并以这种燃烧方式持续运行。热风炉暂停后的热态点火，也是采用这种燃烧方式，不用再在预燃室内点火，只须通过燃烧器将煤粉喷人炉内即可使炉温迅速回升。
预燃式燃烧器在实用中的两种燃烧形式和冷、热态点火迅速是其最重要的特点，它正好适合喷雾干燥器操作上的随时启停的需要。（来源：中国干燥技术网）
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