回轉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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回轉窯燃燒器常見故障及其處理方法
多風道煤粉燃燒器由于風道增多，設備質量增加，尤其使用在新型干法窯中，基本上沒有冷卻，工作環境更為惡劣。但從目前國內使用多風道煤粉燃燒器來看至今沒有發生過重大的事故，只是由于操作缺乏經驗和結構自身的問題，使其優越性沒有得到充分的發揮，沒有達到預期的效果。在使用中經常發生下面一些故障。
（1）燃燒器彎曲變形
多風道燃燒器，由于質量大，伸入窯內和窯頭罩內的長度較長。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，保護其不被燒損，由于窯內有熟料粉塵存在，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。可是，當堆積較多時，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，射流方向發生變化而失控。一旦發生彎曲，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軟化，稍不小心或不熟練就有傷及損壞的可能，一經發現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，不會出現較大的問題。因為澆注料損壞后，燃燒器在很短時間內就被燒壞。
（2）耐火澆注料損壞
不少廠家多風道燃燒器耐火澆注料使用不久就發生脫落的現象，這時，燃燒器就暴露在氣體中，很快燒損、變形，嚴重時燒壞。
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，有的是因為施工不合理，有的因為操作欠妥，有的是因為二次風溫過高，有的是因為養護期控制不正確等，都會對耐火澆注料產生損壞。尤其是前面敘述的清掃燃燒器頭部堆積料不當，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層最易出現的損壞形式是炸裂，多由于澆注料的質量不好，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。因為二次風溫過高，入窯后分布不均，從燃燒器下部進入得過多，使燃燒器外部的澆注料保護層受熱不均，造成脫落。初期出現的炸裂裂紋，受高溫氣體的侵入，裂紋兩側的溫度更高，由于溫差應力作用的結果，加上有的扒釘焊得不牢靠，導致一塊塊地脫落。在澆注料施工前，扒釘和外管外表沒有很好地除銹，澆注料與金屬固結不牢靠，當受溫度作用時銹皮與金屬脫落，最后脫落。由于缺乏經驗，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、化學作用和風速的沖刷，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，主要是受二次風溫、速度和流向的影響，它與冷卻機和回轉窯的形式有關。
多筒冷卻機沿回轉窯中心均布，二次風借助窯內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偏損現象，使用壽命也比較長，單筒冷卻機不論順流布置還是逆流布置，其二次風都是從下部通過窯頭罩入窯，因此二次風溫對燃燒器頭部澆注料的作用是不均勻的。但因二次風溫較低，一般為300-800℃，大多為500-650℃，風速也不高，雖然存在偏損現象，但并不十分嚴重。篦式冷卻機均在窯下，二次風自下而上流動借助與窯內的抽力入窯。由于篦冷機的熱效率高，二次風溫高，一般為800-1200℃，二次風量大，對于使用多風道燃燒器的新型干法窯，二次風用量更多，入窯風速更大，又因篦冷機與窯中心線偏置，入窯的二次風還伴有漩渦運動，因此對噴頭澆注料磨損就十分嚴重，多風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，加強對燃燒器頭部的施工，上下吊裝時或平常操作中發現扒釘露出后應馬上更換，以免燒壞噴管，縮短其使用壽命。
（4）外風噴出口環形間隙的變化
對于具有外風噴出口環形間隙的煤粉燃燒器，外風噴出口在最外層，也就是說處在半徑最大處，外風的出口風速有要求比較高，在風量一定的條件下，一般環形間隙設計得都比較小，稍有誤差，對外風的射流規整性就有較大影響。由于在最外層，距窯的高溫氣體最近，受高溫二次風的影響大，受中心風或內流風的冷卻作用又最小，所以最容易變形。變形后，外風的射流規整性就更差，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，外風風速一般達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。噴射外風的小圓孔是間斷的，而不是連續的環形間隙，所以不容易變形，從而保證了外風射流的規整性，進而保證了火焰的良好形狀。所以，外風噴出口環形間隙的變形與結構是否合理密切相關。
（5）煤風吹入處套管磨穿
三風道或四風道燃燒器的煤風進口管都是以10°-35°的傾斜角設置，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生比較嚴重的磨損，經常將管壁磨穿，造成竄風竄煤，破壞火焰，導致許多工藝事故發生。如窯結圈，結蛋，出黃心料，產量降低，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。天津博納開發研制的TTB四風道煤粉燃燒器，在煤風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。襄陽勝合燃力設備有限公司設計開發的BH系列四通道煤粉燃燒器，在煤風沖刷部位貼陶瓷片，使用效果很好，已使用4年未發生異常。
煤風管的磨穿時間與煤的性質和煤粉細度相關。煤粉越粗，也就是說煤粉的顆粒較大、磨蝕更強，其磨穿的時間就越短；煤質越差，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）內外凈風的調節蝶閥不靈
（7）噴出口堵塞
多風道煤粉燃燒器在噴出口中心處形成一個負壓區，也稱為第一回流區。這個區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，尤其時當窯內發生嗆風時，回流壓力較大，風中夾有粉塵，就更容易堵塞噴出口。當噴出口堵塞后，射流紊亂，破壞火焰的規整性，從而導致許多事故發生，不能使窯正常運轉。帶有中心風的四風道煤粉燃燒器要比無中心風的三風道優越得多，之所以設計中心風，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生磨損。這種磨損往往時不均勻的，使噴出口的內外表面出現不規矩的形狀，特別時沖蝕處溝壑，就會嚴重破壞射流的形狀，進而破壞火焰的規整性，導致工藝事故頻繁發生。這時，燃燒器噴燃管就應迅速更換，不宜勉強再用。德國洪堡公司旋流式三、四風道燃燒器的噴頭部分與后管部分都是用螺紋連接固定的，將噴頭部分擰下更換即可，方便、省時。
（9）內風管前端出口1m處上下左右各有一個支點，確保煤風出口上下左右間隙相等。可當支架磨損后，內風管頭部下沉使煤風出口間隙下小上大，火焰上飄且不穩定，沖刷窯皮，出現此種情況要及時修復支架，確保火焰出口順暢。
（10）煤風管道內異物堵塞
出現此種情況，都是發生在喂煤系統中。由于清掃衛生不注意，將棉紗等異物喂進煤風道內，造成一股一股出煤現象，影響燃燒器效能的正常發揮。