节能油枪在回转窑上的应用

韦庆凤 潘国文 刘骥

【摘 要】文章简述了广西鱼峰水泥股份有限公司烘窑时油枪的使用现状，并根据一些成熟的使用经验，对油枪进行了技术改造，简要说明了改造前后的情况，经改造后的油枪达到了节能降本的目标。

【关键词】节能油枪;技术改造;烘窑

【中图分类号】TK223 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2019）08-0119-02

0 前言

广西鱼峰水泥股份有限公司现有4条生产规模不同的水泥熟料新型干法生产线，每条生产线在投入使用前，都要对回转窑进行烘窑。回转窑烘窑是指利用燃料燃烧所产生的热量，在规定的时间内，使容器内的温度从较低的状态开始，逐渐地上升到高温状态，使容器内的耐火材料通过烘烤和加热达到可使用的程度。烘窑是使衬砖由低温状态向高温状态缓慢地被加热，排除所含的水分。烘窑操作，是一个对窑衬砖进行缓慢加热、升温的过程，是一个温度与时间的分配关系，时间长短决定温度走势。在这个过程中，如何掌握它们的分配关系是非常重要的，这与使用的油枪系统有着十分密切的关系，每一条窑同样的烘窑时间使用的柴油量也不尽相同，因此对油枪系统进行改造，对降低生产成本有非常重大的意义。本文简述了广西鱼峰水泥股份有限公司烘窑时油枪的使用现状，并根据一些成熟的使用经验，对油枪进行了技术改造，简要说明了改造前后的情况，经改造后的油枪达到了节能降本的目标。

1 生产基本情况

1.1 技术参数

回转窑烘窑主要技术参数见表1。

1.2 存在问题

（1）原用点火油枪，耗油量较大，并且不能实现精确调节。

（2）雾化效果差，柴油燃尽率低，燃烧不完全，油雾直接喷到耐火砖上，冷窑点火时，产生黑烟较多，大量柴油无法燃烧，不能精确控制供油量，造成浪费，成本高。

（3）因雾化和稳燃效果差，油枪常发生灭火事故，影响回转窑耐火材料的安全运行。

2 问题原因分析

（1）广西鱼峰水泥股份有限公司4条生产线均使用的油枪系统，柴油直接通过油泵从油枪伸进燃烧器中心，通过节流阀控制油量。从设计角度看，调节阀无法对油枪出油量实现精准控制。

（2）原有油枪结构简单且存在缺陷，造成雾化效果差，火焰着火距离长，油枪燃烧不稳定，柴油颗粒大，较多颗粒未完全燃烧，出现大量黑烟，燃烧效率低。

（3）原有油枪阀门控制精度不够，调大调小只能粗略控制，无法实现精确控制，造成浪费。

（4）原有油枪压力小，只有0.1 MPa，没有高压力助吹，不利于雾化。

以上几个原因导致原用油枪系统耗油量大、无法精确控制、雾化效果差且成本高。

3 主要改造方案

为解决烘窑油枪存在的问题，经过研究分析后，以提高雾化效果和燃烧效率、降低油耗、节约成本为目的，决定对原有油枪进行技术改造，采用北京某公司的微油点火系统，改造方案如下。

本技术改造方案打破了传统的设计理念，根据柴油的黏度及煤粉燃烧器的构造设计合理的柴油雾化过程，再经过压缩空气的多次雾化，雾化液滴极小，不滴油，油气混合比好，具有燃烧效率高、刚性强、火焰温度高、不熄火、抗煤粉波动能力强的特点，节油可达50%～80%。

（1）拆掉原有油枪，点火推进装置，拆掉原来的阀门。在原有位置安装免维护节能油枪，利用人工点火。

（2）油枪采用新型阀门控制流量，精确至1 L/h，精确度非常高。

（3）节油油枪装置主要的设备有小型储油罐、控制柜（如图1所示）、加压变频电机（如图2所示）等。

（4）油枪采用自然风冷却，用一次风作冷却风源，一次风通过罗茨风机鼓入，压力达20 MPa左右，柴油通过高压油管接入油枪。

（5）油枪采用压力式雾化，油压要求大于0.25 MPa，以满足雾化要求。

（6）油枪采用高压化辅助，压力约0.2 MPa，使其雾化效果更好，枪头也得到冷却。

在实际生产使用中，柴油由原供油泵送至临时储油罐（容量约1 t），设定好供油量和供油压力后，加压变频将柴油从临时储油罐中抽出，经过过滤器后输送至油枪供点火使用。整个工艺流程较为简单，新增设备较少，场地占用面积小，直接在窑头平台安装，使用方便。

4 改造后的效果

4.1 4条生产线煤炭对比

检修完计划烘窑前，由于煤粉水分、细度普遍稍微偏大，会在一定程度上影响烘窑效果，因此每次检修完成后都应该把煤粉仓放空。

4.2 改造前后对比

从表3可以得知，1#窑烘窑8 h后油煤混烧，2#窑16 h后油煤混烧，3#、4#窑实行一点火就油煤混烧，因此预计烘窑时间会延长2～4 h，柴油价格按6 000元/t，煤炭成本统一按700元/t估算。

1线估算一次烘窑降低成本计算如下：

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

2線估算一次烘窑降低成本计算如下：

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

3线和4线估算一次烘窑降低成本计算如下：

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

从以上分析可知，通过技术改造，每条窑最多两次长时间烘窑所节约的费用，便可收回项目投资成本。如果煤炭成本越低，煤质越好，产生经济效益就越高。本设计改造其他用电方面仅增加一台小型变频电机，功率低，不会对成本产生很大的影响。

4.3 改造后的优点

（1）燃油调节方便：通过燃油调节装置调整燃油量，调节方便，油量可视化，方便控制成本。

（2）可靠性高：采用多重雾化，不滴油，确保雾化效果，助燃力高，燃油点燃后即可用煤助燃，节约成本，因为柴油比煤成本更高。

（3）使用方便：相比之前的油枪，使用更加安全方便，有利于烘窑操作的进行。

（4）维护量小：系统基本免维护，极大提高系统的稳定性。

5 建议

（1）从生产实际使用效果来看，刚开始使用新油枪系统时，由于油量过小，检修烘窑时火焰很容易灭，较难控制，温度没有升起来之前，现场需要有人随时监控并及时处理。

（2）为了增加可靠性，可以安装两套油枪系统，一套备用，一套常用。

6 结语

广西鱼峰水泥股份有限公司油枪系统技术改造投入运行已有两年，系统投入小，且系统结构简单，占地面积小，安装方便，系统运行正常，成本节约显著，技术改造达到了良好的效果：有效解决了油量无法精确控制的问题，节约成本;有效提高了雾化效果和煤粉燃烧效率;煤粉燃尽率提高，有利于系统安全运行。

参 考 文 献

[1]刘志山.关于回转窑升温曲线的探讨[J].铝镁通讯，2003

（3）.

[2]张峻松.回转窑烘窑新工艺的应用[J].四川有色金属，2012（6）.

[3]吴炳芳.回转窑燃烧器的选择及使用[J].世界有色金属，2017（2）.

[责任编辑：陈泽琦]