白灰窑节能关键设备的选择
    白灰窑生产中所有燃料燃烧必须具备三个条件，一是可燃物质，二是氧气（空气）三是火焰缺一不可，白灰窑所用燃料的燃烧更是特别，它的燃料是夹在石灰石的缝隙中燃烧，得到空气量大的地方燃料就燃烧的快而且火也大，得到空气量小的地方火就小或者燃烧的慢，土灰窑和机械化节能环保白灰窑的*大区别就是土灰窑没有供风布风装置，生产中采用自然供风的方式，因季节、风向、风力、降雨的外部自然条件的变化产量质量极不稳定，这也就是土灰窑产量低、煤耗高的主要原因，唐山金泉冶金能源新技术开发有限公司研制的“第三代节能环保白灰窑专用布风装置”通过科学的供风与布风使白灰窑在生产中的能耗降到了极点，白灰的生过烧率也大幅度降低，现在不少白灰窑在窑形上、窑容上甚至包括它的设备配置上都进行了模仿，因没有配备先进的供风布风装置，其产量、煤耗甚至包括烧出灰的质量与新型节能窑相比相差甚远。
     白灰窑生产率与节能效果与供风关系*，供风装置是关键，用行话称作“窑心”也就是说供风装置是石灰窑的心脏，是热量的动力。唐山金泉冶金能源新技术开发有限公司并研制出的“第三代白灰窑概率仿真风帽装置，可以应用于煤炭混烧窑、气烧窑等白灰竖窑，尤其是煤烧窑效果*佳。
       白灰窑内供风装置的基本要求是要使风量风压能均匀的分布到窑内石料的任意地方角落，不然给风大的地方燃料煤燃烧的快，火也大，这样自然就出现过烧和结瘤，风送不到的地方燃料煤燃烧的慢火也小这必然就出现生烧灰和过烧灰。布风装置的主要功能是助燃和冷却而且冷却和助燃又相连贯，冷却窑下部的石灰后风便成了热风，热风更有助于燃烧。
      我国传统的老式简易塔式风帽装置只有简单的通风及局部简单供风的功能，无法实现在布风的过程中实现布风均压均量的功能。
      白灰窑布风装置实现均压均量给风必须得给的均匀，光给风但不均匀那还是不行，包括窑内的上、下周边。有的白灰窑它也送风只是风是从窑的园周窑壁上开出风道送风，这种送风方式只能使窑体周边风量大，更加重了窑壁效应。石灰窑的挂渣、挂瘤、结墙多就是这种送风所引起。
    唐山金泉冶金能源新技术开发有限公司研制的“第三代节能环保白灰窑专用布风装置”，就是通过科学计算石灰窑的各部位用风（氧气）需求设计了科学的风帽结构，包括风道风孔的大小，部位，形状来使风均匀的分部到理想的地方，使燃料能均匀和充分的燃烧，达到火燃烧的快而且均匀，保证不生烧不过烧而且得到三高一低的目标即：石灰产量高、氧化钙含量高、活性度高，一低就是燃料消耗低。
     气烧石灰窑同样讲究供风。当然气烧窑的供风主要功能是冷却，但实际上它还是有一定的助燃功能。气烧窑的火是通过烧嘴将燃烧气体送入窑内燃烧。但事实上烧嘴喷入窑同的气体不可能一进窑内就完全变成火焰充分燃烧，仍然需要在喷入窑内部的过程中进一步得到氧气使它完全燃烧。

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附：转载“石灰窑专家博客”文章，地址： 

 小发明产生大效益—2012石灰窑节能技术专访（1）
—专访“混烧石灰窑第三代计算机仿真概率风帽”专利技术的发明研制单位
    2012年6月6日，“北方炉窑协会”记者针对目前相关石灰窑节能的技术和装备进行了专题跟踪采访，在走访中记者发现，目前很多老式石灰窑纷纷进行了节能技术改造，那么，在节能改造中都有哪些需要推广的新技术和新装备呢？改造后都有哪些收益呢？对此，我们专门走访了在石灰窑节能改造中一些具有代表性单位，对相关技术与装备进行了解和调研。
采访单位：唐山金泉冶金能源新技术开发有限公司、唐山金泉炉窑装备技术研究所
采访单位负责人：刘玉泉    职务：总经理
了解的节能装备：“第三代计算机概率布风风帽装置”
采访摘录，有删节。
记者：通过我们了解，在老式石灰窑节能改造中及新的石灰窑工程建设中，你们有一个技术发明是“第三代计算机概率布风风帽装置”，该装置虽然造价不高，在石灰窑的工程投资中所占比例极小，几乎可以忽略不计，但是该设备在节能改造中的作用及所产生的经济效益确值得重视，请谈谈你的看法以及该项技术的发明过程。
负责人：所谓“计算机仿真风帽”概念的提出已经很早了，该技术是原日本多家公司*先研发的，应该在1997年我国就已经引进开发应用，只是在那个年代该设备的节能理念在我国还没有得到重视，而且该技术在引进过程中只是针对某种特定的窑型生产特定的石灰产品，而且燃料只能使用焦炭，我们在应用该技术的同时不断进行革新，经过十几年的生产实践，我们已经从*初日本技术的“*代产品”基础上自主开发研制了多项创新产品，使该技术已经发展到“第三代技术”，已经拥有了中国国内的技术知识产权，从多品种、多功能、更节能性的角度看，我们的技术早已领先于国外的同类技术，而且可以应用于我国多种不同的窑型使用，而且都取得了理想的节能效果。该设备无论在技术上和结构上都有了重大改进创新，如：日本技术的“*代风帽产品”主要目的是在同一窑炉容积上创造*高产量，其设备参数是针对某一单一原料、燃料及产品要求，而且产量只能追求“*高”不能调节产量，其设备的参数是固定的不可变更的。我们开发设计的“第三代计算机概率布风风帽装置”可以根据不同原料及产品要求设计其结构，即可以调节不同原料结构的供风需求也可以根据不同产量要求修正改变其设备结构，原日本*代风帽技术设备只是一体式，而且风道数量及数据是一样的且固定的，我们的设备既有一体式结构的也有二体结构、三体结构等不同结构的设备，每一体的供风风道都是不同的，可以根据需要进行组合拆装使用。所以，所谓“第三代技术”就是指的这些创新技术。该技术我们已经申请了专利。
记者：“第三代计算机概率布风风帽装置”的节能原理是什么？都有哪些创新？
    负责人：首先，我们先了解一下石灰煅烧关键原理，石灰的煅烧是一种激烈的氧化反应，是燃料中的可燃成分与空气的氧气进行氧化反应，合理供风、加大供氧是节能石灰窑重要措施，节能窑所以节能供风供氧非常重要，而且有利于提高石灰活性度，传统的土窑采用的“闷烧”方式及传统竖窑采取的“层烧”方式是不可能生产出高活性、高产能的石灰的。
    传统机械化石灰窑鼓风系统由高压离心风机和圆柱形或一级、三级简易塔形风帽组成，因无布风专用风道气流在窑内的分布趋向于四周炉壁，中间单位面积流量小，加剧了窑壁效应，易发生粘瘤，而且布风风压及风量不均，使石灰生过烧率居高不下。唐山金泉冶金能源新技术开发有限公司通过窑内气流分布研究和优化设计，通对供风系统的优化设计，利用计算机概率供风原理模拟实验创新研制“均压概率风帽”装置，实现定量送风，使窑体统一截面上气流分布趋于一致，有效解决了窑壁效应及料柱抽芯问题，同时石灰生过烧率也可以降低5-8个百分点。
    活性石灰竖窑在煅烧过程中，供风的大小和布风均匀程度，对石灰的活性度和烧结的生熟均匀度至关重要，如供风不均匀就会出现偏烧，以至使过烧和生烧现象发生，大大影响了活性石灰的质量。供风，风为火源，风大火大，风均火就匀。唐山金泉冶金能源新技术开发有限公司设计的风帽供风方针是：“稳风压、均风量、低功率、大效果”，我公司研制的计算机仿真风帽吸取了国外的经验，结合我国原料（石灰和焦炭、煤炭）的质量和块度的大小，用计算机仿真模拟供风设计风帽，使助燃风可以科学的分层分布到所需要的窑内炉料断面上，使窑内气流均匀火焰燃烧强度一致窑内热气流由中向边由边向中流动，气流、气压分布科学合理。工作原理是冷却风在炉底经过配套设计的环形风座供风通道进入集风箱，然后通过风帽布风器的筒壁风道出口均压、均量的进入炉膛。风帽上部设有灰尘落口并通过中间管道排出，以防止灰尘落入风口被风吹起到炉顶增多灰尘。该装置使窑内气流分布均匀，各部位石灰分解完全，有效提高了生产石灰的活性度和石灰窑生产率。我公司设计的概率风帽煤耗比传统窑降低20-30%，一般每煅烧一吨石灰只需要115-125公斤标煤，也就是说一吨标煤可以煅烧8-8.5吨成品石灰，而且电耗降低50%，普通竖窑窑顶温度通常在300-500℃，而新型石灰窑的窑顶温度正常一般还不到140℃左右。窑顶温度间接反应了燃料热能的利用水平，因为窑顶的热是燃料烧出来的，窑顶温度低了煤耗自然也就低。  
    需要说明的是：该风帽是通过计算机专用软件计算模拟后才能够具体设计出相关的具体设备制造参数，是根据每个石灰窑的煅烧石料与燃料的成分、粒度、硬度和窑炉的容积和窑径比，助燃风机的流量、压力等以及所生产的石灰质量要求等多项参数才能确定设备的技术制造参数，严格上说就是一个窑炉的风帽一个数据，不同的窑炉设备也不一样，切勿在仅了解了一些风帽设备外观数据就“仿制”设备，以免造成损失。
    我们设计制造的“计算机仿真风帽”供风装置重量在1-2吨范围内，设备价格是很低的，在石灰窑节能改造中该项设备的投资几乎可以忽略不计，可以这么形象的说明：改造安装该设备后，从其节能效果和经济效益分析，一般2-5天的节能效益就可以购买一个设备。
记者：可以了解一下你所说的“计算机模拟概率软件“吗”
负责人：可以，你看我们的技术中心“物验室”正在为几家用户模拟设计“第三代计算机概率布风风帽装置”，这个正在模拟实验的是正在改造的“湖北赤壁恒通钙业有限公司”的一座150m³石灰窑和一座410m³石灰窑，这两座窑炉目前主要改造原因是产量太低（生产利用系数在0.3-0.4）、石灰生过烧率已经超过20-25%以上，而且每吨石灰耗煤量已经超过200kg(5500-6000大卡无烟煤)，我们此次设计改造指标力争达到石灰生过烧率要低于8%，耗煤量如使用现在的煤力争达到140-160kg范围内，产量生产系数要接近0.7-0.8，有可能达到原设计指标0.85.
   大家可以看看电脑屏幕上的计算机软件模拟的原风帽气流分布走向，同时也可以看看设计模拟后新“计算机仿真风帽” 气流分布走向，从气流走向分布就可以了解新“计算机仿真风帽”的节能原理了。
附：赤壁恒通钙业公司石灰窑老式和新式风帽的计算机模拟气流走向图。
  图纸不能上传，查看图纸请到“石灰窑专家博客”查看，地址： 

记者：不错，这次采访让我们了解了更多的节能技术，希望你们能介绍更多的石灰窑节能技术。
负责人：可以，“第三代计算机概率布风风帽装置”节能效果在石灰窑改造中只是一个方面，石灰窑节能是多方面的也是多种原因共生的，所以从综合节能效益来分析应该在更换“风帽”的同时也应该考虑其他方面的原因，如：混料系统、布料系统等。
记者：好的，其他石灰窑节能技术我们将继续进行了解。
 
                                          “北方炉窑协会” 记者：童海馨
                                                      2012-6-6
   感谢唐山金泉冶金能源新技术开发有限公司总工室及其他文档作者对此文编辑的大力支持，据悉：唐山金泉冶金能源新技术开发有限公司、唐山金泉炉窑装备技术研究所设计建造的燃气型及燃煤型环保节能石灰窑适用于各种煤气、煤炭、焦炭、焦炭丁、水煤浆等燃料，产品适用于冶金灰、碳酸轻钙灰、建筑灰等领域，还可设计二氧化碳回收工艺及碳酸钙和纳米钙的工艺设计，窑容积从80-560m³均可设计建造，竖窑单窑可日产从60-450吨均可。节能环保型竖窑每烧一吨石料用煤炭65-75公斤，每烧一吨石灰用煤炭燃料110-125公斤，每吨标煤可生产石灰8-8.5吨。也可设计建造回转窑、套筒窑、梁式窑等，可日产100-600吨高活性石灰。
  该公司承接各式老式石灰窑、水泥机立窑等技术改造工程。
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