砂石行业烘干新技术揭秘

 

江苏海科环境科技工程有限公司，杨建农 徐福海 张士勇

 

原料的干燥通常有电热、微波、冷冻、热风、太阳能等几种方式，目前，建材工业烘干系统大多使用沸腾炉热风干燥方式，也有少部分配备普通的喷煤炉及燃气炉。这种热风烘干方式具有烘干功率大，原料性能受污染影响小等特点。但存在着设备外形尺寸大、设备操作人员多且维护困难、产生的废气对环境有一定的影响等缺点;燃气炉又存在使用成本高的缺点。为此，我们结合现场炉工实际操作经验及维护需求，吸取以往热风炉的技术优点，历经近二年时间，成功开发了这款新式煤、油两用燃烧器,解决以往热风炉存在的缺点及操作难题。

 

1)、燃烧功率大、要适应建材工业中需要大量热风的工况，正常情况下，高温热风的需求量从每小时几万到几十万立方。

2)、燃料适应性强，即能燃烧煤粉，又能燃烧柴油。

3)、产生的污染小：柴油燃烧几乎不产生污染，煤粉燃烧产生的污染也小于沸腾炉及喷煤炉燃烧煤矸石产生的污染。现在环保要求越来越严格，轻质燃料在许多地方是很方便地通过环保验收要求的。

4)、设备占地面积小，易于操作。相对沸腾炉的点火困难、高压风机风量难于调节，炉膛需要炉工经常翻动煤渣，煤、油两用燃烧器真正实现了一键启动，无人看守。而且，设备外形大大缩小。

5）、采购环保轻质油作为燃料是符合且满足环保排放要求的。

6）、相对于燃气炉，煤、油燃烧器安全性高。

 

煤、油两用燃烧器同时装有煤粉燃烧器和柴油燃烧器，两种燃烧器共用一个旋转炉体。结构紧凑。无缝集成。可以方便切换随意使用。

 

2.1、柴油燃烧器

(1)安装法兰(2)后盖(3)点火电极(4)耐高温高压线(5)点火变压器(6)伺服电机(7)进风口法兰(8)中继箱(9)观火镜(10)三通块(11)电磁阀(12)电眼(13)油泵(14)联轴器（15）油泵总成（16）电机

工作原理：通电后，电机运转，5-10秒后点火变压器开始放电，油箱的燃油经过过滤器后被吸入油泵，经油泵加压后被送出，然后电磁阀开启，燃油经过喷嘴雾化喷出，与空气充分混合后，由点火电极点火进行燃烧10秒钟以后，点火变压器停止工作，燃烧器正常工作。对两段式和三段式燃烧器，低燃电磁阀先开启，待燃烧稳定后高燃电磁阀开启，喷出的油雾遇到低燃火焰而着火燃烧，高燃火焰燃烧稳定后即进入正常燃烧状态。

柴油燃烧器的主要结构说明
 

2.1.1.喷油嘴

喷油嘴是燃烧器最关键的部件，它的工作好坏直接影响燃烧器的运行情况和出力，燃烧器采用高压离心雾化式喷嘴，这种喷嘴在喷油压力大于0.6MPa时就能得到良好的雾化效果，随着喷油压力的提高，雾化质量也不断改善，同时喷油量增加；反之喷油压力降低雾化质量降低，喷油量减少。喷油嘴由喷油嘴外壳1、雾化器2、压紧螺盖3和滤油网4组成（见下图）。喷油嘴外壳上的喷油孔和雾化器2上的斜槽是保证燃油雾化质量的重要结构。雾化角度和喷油量很关键，应保证尺寸准确和干净,任何损坏、变形及污垢都会严重影响喷油嘴以及燃烧器的正常工作，因此应定期清洗和更换。压紧螺盖3应紧压在雾化器２上，否则会影响燃油雾化效果和喷油量。滤油网4是用来过滤燃油，防止杂质进入喷油嘴，影响喷油嘴的正常工作，它应由200目的滤网制成，应保持滤网4的清洁和完整。

 

2.1.2．燃烧器头部

燃烧器的头部是燃烧器实现喷油雾化、点火、燃烧的部分，它由扩散筒（1）、稳焰盘（2）、喷油嘴（3）、点火电极（4）、燃烧筒（5）等部分组成（见下图）。从风机送来的助燃空气由送风短管（5）进入燃烧器头部，在流入扩散筒（1）时分为两部分，第一部分经稳焰盘（2）时发生旋转，它首先与燃油混合燃烧。在扩散筒（1）内形成一个高温烟气的回流区，对稳定火焰起着极为关键的作用，当经过稳焰盘的空气占助燃空气的比例越高，，则火焰的稳定性越好，燃烧时的火焰也较短；第二部分空气经稳焰盘（2）外缘与扩散筒之间的环形通道流入扩散筒内，然后与燃油再混合燃烧。由于扩散筒的容积较小，长度也很短，因此只有少量的燃油在其内燃烧，其余的燃油一方面与助燃空气混合，一方面喷入炉膛燃烧室内继续燃烧，形成一定长度的火焰，满足燃烧加热设备的需要。点火电极与稳焰盘的相对位置很重要，如下图所示，它所产生的电火花必须处在可燃气体的范围之内，并且气体的流速不能过高，否则不易点燃。

 

2.1.3．风门及其调节机构

风门用来调节进入燃烧器的风量，风门的调节有三种方法：

（１）手调式风门

凡单段式的燃烧器均用手调式风门，先将风门上的固定螺丝松开，根据喷油量的大小，调整风门的开度，使助燃空气量与喷油量相匹配，再将固定螺丝拧紧。

（２）液压缸调节式风门

它是利用液压油缸转动的角度来控制风门的开度。

（３）伺服电机调节式风门

它是利用伺服电机转动的角度来控制风门的开度。

2.1.4．齿轮油泵

提供柴油燃烧器所需要燃油

2.1.5.电眼.故障红灯及控制器

(1)电眼(火焰监测器)

电眼是监测火焰的装置,在燃烧器启动后若火焰点不着，或在运行的过程中火焰突然熄灭，电眼因感受不到火焰的光度，而使控制器在10秒钟内停止一切操作。同时在控制器上亮起故障红灯。

(2)故障红灯

当由于某种原因,使燃烧器不能正常启动和运行时,控制器将于是10秒钟内停止燃烧器的一切操作,故障红灯亮起。遇此情况，应仔细检查一切可能导致故障的原因，并逐个排除，然后按下故障红灯数秒，燃烧器将重新启动。

（3）控制器

控制器是对燃烧器整个运行过程进行控制。

 

2.2煤粉燃烧器

 

（1）磨煤喷粉机主电机(2)喂煤减速机(3)磨煤喷粉机(4)下煤插板阀(5)上煤仓(6)喷煤管(7)柴油燃烧器(8)炉体(9)煤、油共用风机(10)支承平台

工作原理：小颗粒煤经过料仓、插板阀喂入磨煤喷粉机。磨煤喷料机内部的锤头将煤颗粒粉碎成200目左右的细煤粉，磨煤喷粉机出料口的大叶轮高速旋转，将细煤粉随高压气流通过喷煤管喷入到旋转炉体中，形成高速旋转的煤粉流。点火枪点火，将雾化柴油点燃、燃烧的柴油和高速旋转的煤粉流接触，形成稳定燃烧的火焰。此时停止喷油、煤粉一直燃烧下去，为物料烘干提供连续不断的热风。

煤粉燃烧器主要结构：

2.2.1磨煤喷粉机主要由煤斗、喂煤螺旋、壳体、主轴、锤头、衬板、风扇、离器、电机组成，

 

在壳体两端装有轴承座、深沟球轴承、轴承座与轴之间以油毡圈密封，后轴承座加设密封圈，轴承座固装在机体两端，均以端盖密封。主体由粉碎室、风扇室二部分组成，旋转主轴上分别装有二套工作装置，以电机驱动，采用三角带传动，机体由上、下壳体组成，其中上壳体有进煤口和进风口，进风口用挡板调节进风量，在风机室上部设有煤粉和空气混合后拔出，下壳体地脚与槽钢底用螺栓固定，机体内的粉碎室内部镶有固定衬板和侧板，在风扇室部位，在轴上装有固定风扇体。

2.2.2点火供油系统由贮油箱、齿轮油泵、油泵电机、喷火烧咀、溢流阀及高压胶管等组成。

2.2.3炉体由尾部装置、燃烧室、炉体旋转驱动装置等组成;

尾部装置集成风机、进煤管、点火孔、观察孔、柴油燃烧器等部件。煤粉和空气在尾部结合形成高速旋转的煤粉流，实现旋流燃烧。燃烧室由钢板卷制而成内部由耐火砖砌筑而成，可耐1200℃高温;炉体驱动装置由大传动比减速机、托轮、轮带组成，可保证炉体在很低的转速条件下旋转，防止煤粉在燃烧过程中形成大块结焦。

2.2.4支承平台及导轨装置保证炉体能够沿轴向方向前后移动。进行清焦、检修处理。

 

运作智能控制系统，实现一键点火，随用随点；配合热敏传感器，自动控制燃煤或者燃油量（附实物图）

 

 

这款新型的燃烧炉,已经与公司的烘干设备系统完美结合，实现智能自动运行，实现一键点火，无人值守，自动智能控制燃煤、上砂量及烘干砂的产量，几乎无需清排煤渣，无需专业炉工，为业主有效地节省了人力成本（附图）

 

 

该煤、油两用燃烧器已经在南昌兄弟建材有限公司、安徽益生宜居建材科技有限公司、深圳亿东阳建材有限公司等多家单位使用。

 

用户普遍反映这套砂燃烧系统设备：燃烧器功率大，能源利用效率高，环境污染少，操作简单、维护方便；相对于沸腾炉存在的点火及压火的难题以及普通喷煤炉存在的炉体琉挂及清焦的难题，这套系统设备，实现一键点火，随用随点；无需专业炉工，无需人员值守，几乎无需煤渣清排，日常维护方便；每班至少减少操作人员1人，降低了砂浆生产的人员成本；这套燃烧系统是砂浆烘干生产系统的绝佳装备，值得大力推广应用！