無(wú)煙煤揮發(fā)分作用

【專家解說(shuō)】：無(wú)煙煤，俗稱白煤或紅煤。是煤化程度最大的煤。無(wú)煙煤固定碳含量高，揮發(fā)分產(chǎn)率低，密度大，硬度大，燃點(diǎn)高，燃燒時(shí)不冒煙。黑色堅(jiān)硬，有金屬光澤。以脂摩擦不致染污，斷口成介殼狀，燃燒時(shí)火焰短而少煙。不結(jié)焦。一般含碳量在90%以上，揮發(fā)物在10%以下。無(wú)膠質(zhì)層厚度。熱值約8000-8500千卡/公斤。有時(shí)把揮發(fā)物含量特大的稱做半無(wú)煙煤；特小的稱做高無(wú)煙煤?！　o(wú)煙煤為煤化程度最深的煤，含碳量最多，灰分不多，水分較少，發(fā)熱量很高，可達(dá)25000~32500kJ/kg，揮發(fā)分釋出溫度較高，其焦炭沒(méi)有黏著性，著火和燃盡均比較困難，燃燒時(shí)無(wú)煙，火焰呈青藍(lán)色 。 煤樣在規(guī)定條件下隔絕空氣加熱，煤中的有機(jī)物質(zhì)受熱分解出一部分分子量較小的液態(tài)（此時(shí)為蒸汽狀態(tài)）和氣態(tài)產(chǎn)物，這些產(chǎn)物稱為揮發(fā)物。揮發(fā)物占煤樣質(zhì)量的分?jǐn)?shù)成為揮發(fā)分產(chǎn)率或簡(jiǎn)稱為揮發(fā)分。以干燥無(wú)灰基為分析基，揮發(fā)分低于10%的煤稱為無(wú)煙煤。揮發(fā)分大于6.5%小于10%的無(wú)煙煤稱為無(wú)煙煤三號(hào)。01號(hào)無(wú)煙煤為年老無(wú)煙煤；02號(hào)無(wú)煙煤為典型無(wú)煙煤；03號(hào)無(wú)煙煤為年輕無(wú)煙煤。　　標(biāo)準(zhǔn)無(wú)煙煤濾料采用優(yōu)質(zhì)碳?jí)K經(jīng)精選、破碎、篩選加工而成，外觀光澤度好，呈多棱形顆粒狀，抗壓耐磨性強(qiáng)，一般用于雙層和三層過(guò)濾。技術(shù)指標(biāo)：　　項(xiàng) 目 指 標(biāo)　　破碎率+磨損率/% ≤ 3       密度/g·㎝3 1.4~1.6　　含泥量/% ≤ 4　　鹽酸可容率/% ≤ 3.5　　密度大于1.8g/cm3含量/% ≤ 8　　粒徑范圍/mm 0.8~1.8（雙層）；0.8~1.6（三層）　　粒徑小于下限顆粒/% ≤ 3　　粒徑大于上限顆粒/% ≤ 2 在分解爐的使用：　　分解爐的作用是在固相懸浮于熱氣體的條件下完成碳酸鹽的分解吸熱反應(yīng)。　　CaCO3=CaO+CO2↑　　在所提供的熱量不能使生料完全分解的情況下，分解過(guò)程可按CO2的分壓達(dá)到某一平衡狀態(tài)考慮。一般來(lái)說(shuō)分解爐的平衡狀態(tài)溫度處于850～900℃范圍。分解爐內(nèi)的溫度分布與下列因素有關(guān)。 　　1.燃燒成氣相視的放熱速率。　　2.由氣相傳給固體生料粉的傳熱速率。　　3.生料顆粒分解時(shí)的吸熱速率?！　∨c使用煙煤相比，由于無(wú)煙煤揮發(fā)份較低，因此需要一個(gè)相對(duì)較大的分解爐，以期獲得相同的生料分解率和相同的煤粉燃燼程度，或者要求一個(gè)較高的操作溫度，或者將無(wú)煙煤磨得更細(xì)一些?！　‘?dāng)三次風(fēng)溫較低時(shí)，無(wú)煙煤揮發(fā)出來(lái)的氣體往往不能產(chǎn)生足夠的熱量使溫度升高，所以將煤粉直接喂入溫度范圍通常在1000～1200℃的上升煙道廢氣中可確保煤粉燃燒?！　×硗庑枰岢龅氖侨紵俣群腿紶a時(shí)間還取決于煙氣中的O2含量，用較高的空氣過(guò)剩系數(shù)操作分解爐時(shí)刻縮短燃燼時(shí)間，但通常增大空氣過(guò)剩系數(shù)的做法將會(huì)增加通過(guò)預(yù)熱器的氣體流量。為此將造成較大的壓差和較高的廢氣溫度，從而使窯主排風(fēng)機(jī)的負(fù)荷增大，整個(gè)窯系統(tǒng)的單位熱耗也將有所增加。　　改變生料喂入方式是相當(dāng)重要的，采用無(wú)煙煤操作時(shí)，無(wú)煙煤與生料粉的混合最好能有適當(dāng)?shù)臏髸r(shí)間，以保證無(wú)煙煤的點(diǎn)燃，因此對(duì)喂入分解爐的生料需要進(jìn)行分級(jí)控制，以便使分解爐底部形成一個(gè)相對(duì)高溫區(qū)。判斷生料在分解爐內(nèi)是否達(dá)到預(yù)期的效果，最好的辦法是檢測(cè)入窯生料分解率，如果入窯生料分解率達(dá)到了預(yù)期效果，說(shuō)明無(wú)煙煤在分解爐內(nèi)的燃燒是合適的。 在窯頭燃燒器的使用　　新型干法水泥生產(chǎn)線裝備有現(xiàn)代化的燃燒器，現(xiàn)代化的燃燒器配備有適當(dāng)?shù)幕鹧嬲{(diào)節(jié)裝置，可以使無(wú)煙煤沒(méi)有任何問(wèn)題地在窯頭進(jìn)行燃燒。       燃燒器的作用不僅僅是輸送和分布煤粉，更主要的是保持火焰的理想長(zhǎng)度和合適的氣體流場(chǎng)。火焰的長(zhǎng)度對(duì)于新型干法窯來(lái)講十分重要，火焰如果過(guò)短，煤的潛熱只能在較小體積內(nèi)釋放出來(lái)，火焰的溫度就會(huì)在局部變得很高，相反，如果火焰長(zhǎng)度加長(zhǎng)，溫度就會(huì)下降?；鹧娴拈L(zhǎng)度主要靠燃燒器的推動(dòng)力進(jìn)行控制?！　∪紵鞯耐苿?dòng)力=一次空氣（kg/s）×燃燒器尖端風(fēng)速（m/s）　　當(dāng)燃燒器推動(dòng)力加大時(shí)火焰長(zhǎng)度縮短?！　≡旱姆N類對(duì)火焰的長(zhǎng)度并不十分重要，只要求單個(gè)煤粒子的燃燼時(shí)間小于其在火焰中的停留時(shí)間即可?！　∪绻繕?biāo)是讓無(wú)煙煤與煙煤保持相同的火焰長(zhǎng)度，那么就必須對(duì)煤粉的燃燼時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)償。簡(jiǎn)單的做法就是將無(wú)煙煤磨得更細(xì)一些。　　高溫二次風(fēng)將會(huì)快速加熱進(jìn)入燃燒器的煤粉的揮發(fā)分快速排出，煤粉一經(jīng)離開(kāi)燃燒器端部，焦炭粒子就會(huì)點(diǎn)燃，因此冷卻機(jī)的使用效果將對(duì)無(wú)煙煤的使用產(chǎn)生一定影響?！　≡诨剞D(zhuǎn)窯窯頭燃燒器上使用無(wú)煙煤需要保證如下條件：　　1）煤粉能達(dá)到足夠的符合要求的細(xì)度，以保證燃燒和火焰形成?！　?）控制可靠穩(wěn)定的煤粉喂料。　　3）燃燒器的一次分必須具有足夠的推動(dòng)力并可調(diào)節(jié)。　　4）燃燒器必須能夠在燃燒帶產(chǎn)生有充分內(nèi)部循環(huán)空氣的火焰，以保證無(wú)煙煤盡快點(diǎn)燃?！　?）在啟動(dòng)冷窯或窯況不正常時(shí)利用煙煤或燃油輔助燃燒。