試論窯頭噴煤用風機和噴煤管用風機

    當三通道噴煤管代替了單通道噴煤管用于我國的窯外分解窯以后，在窯頭“噴煤用風機”和窯頭“噴煤管用風機”之間的關(guān)系就變得不那么清晰了。所謂窯頭“噴煤用風機”就是產(chǎn)生空氣將煤粉攜帶到噴煤管后送入窯內(nèi)的風機，即是在噴煤管中產(chǎn)生“煤風”的風機；而所謂窯頭“噴煤管用風機”就是產(chǎn)生輸送煤粉的空氣和其它不輸送煤粉的空氣并將它們吹進到噴煤管后送入窯內(nèi)的風機，即是在噴煤管中產(chǎn)生“旋流風”、“軸流風”、“中心風”和“煤風”等的風機。
　　眾所周知，“當1885年弗雷特里克?蘭薩姆首先將回轉(zhuǎn)窯引用到水泥工業(yè)中來的時候，煅燒水泥熟料的燃料是天然氣，稍后，回轉(zhuǎn)窯燒的是燃料油，直到后來才開始燒用煤粉?！盵著作1-P239] 據(jù)記載：“十九世紀九十年代煤粉燃燒首先在美國水泥工業(yè)中獲得工業(yè)上的實際成功?！盵著作1-P210] 德國也在此時“用煤粉作燃料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒熟料”[著作2-P7]。由此可見，回轉(zhuǎn)窯使用單通道噴煤管吹送煤粉煅燒水泥熟料的歷史可以追溯到110多年以前，既使在德國皮拉德公司于20世紀70年代末開始使用煤粉燃燒的三通道燃燒器[著作3-227]以后的今天，仍有很多的回轉(zhuǎn)窯在煅燒水泥熟料時使用單通道噴煤管向窯內(nèi)噴煤。因為在這110多年中，人們用這樣一種傳統(tǒng)的噴煤管系統(tǒng)向回轉(zhuǎn)窯內(nèi)噴送煤粉以對水泥熟料進行煅燒已有了豐富的經(jīng)驗（圖1）[著作4-P39]，并建立了一套較為完整的“一次風”和“二次風”理論。
    　
　　 圖1 傳統(tǒng)噴煤管示意圖
1-鼓風機；2-噴煤管；3-煤倉；4-喂煤絞刀；5-下煤管；6-噴煤管伸縮裝置；7-噴煤管位置調(diào)整裝置；8-噴嘴

　　在圖1中的鼓風機，就是向窯頭噴煤管和回轉(zhuǎn)窯中吹送煤粉的風機，其中攜帶煤粉入窯的風稱為“一次風”即噴煤管中的“煤風”，而這種風機人們已習慣地稱作“一次風機”?！耙淮物L機”在這種系統(tǒng)中，即是窯頭“噴煤用風機”，又是窯頭“噴煤管用風機”。
　　當上個世紀八十年代在我國出現(xiàn)了窯外分解窯以后的最初幾年，上述傳統(tǒng)的喂煤和噴煤管系統(tǒng)也還在分解窯中使用著（圖2）[著作5-P147]。此時窯頭“噴煤用風機”和窯頭“噴煤管用風機”仍然是一臺風機，即“一次風機”。
    
淮海水泥廠窯頭喂煤系統(tǒng)
　　　　　　　　　 1-煤粉計量倉；2-卸料閥；3-放氣閥；4-流量計；5-雙管螺旋喂料機；6-葉輪喂料機；7-噴煤管 料器     
　 寧國水泥廠窯頭喂煤系統(tǒng) 1-煤粉計量倉；2-煤粉喂料機；3-稱量喂料機；4-密閉回轉(zhuǎn)卸
圖2

　　隨著三通道噴煤管作為新型煤粉燃燒器在我國窯外分解窯上的使用，回轉(zhuǎn)窯窯頭出現(xiàn)了兩臺離心式鼓風機。它們分別向窯頭噴煤管吹送煤粉入窯及向窯頭噴煤管吹送“凈風”（又稱“旋流風”和“軸流風”）入窯[著作5-33]。延用傳統(tǒng)的概念，其中用于向窯頭噴煤管吹送煤粉入窯的鼓風機應該是“一次風機”；而同時向窯頭噴煤管吹送“旋流風”和“軸流風”入窯的“凈風風機”最好不要稱其為“一次風機”，因為這后面的“凈風風機”與前面的“一次風機”在功能上和作用上是不同的。在此，“一次風機”是窯頭“噴煤用風機”，而“凈風風機”和“一次風機”一起是窯頭“噴煤管用風機”。
　　在三通道噴煤管的使用中，有些廠家又認為“旋流風”和“軸流風”使用一個鼓風機會給生產(chǎn)調(diào)節(jié)帶來不便，于是建議使用兩臺各自的鼓風機[見“水泥”1991年12期]。此時，窯頭“噴煤用風機”仍然是“一次風機”，而窯頭“噴煤管用風機”則包括三臺，即除了“一次風機”外，還有“旋流風機”和“軸流風機”。
　　近十年來，當“中間倉煤粉制備及泵送系統(tǒng)”和“中間倉煤粉制備及計量輸送系統(tǒng)”與三通道噴煤管結(jié)合起來使用到窯外分解窯的窯頭噴煤系統(tǒng)以后，煤粉輸送泵（如螺旋泵）和計量輸送設(shè)備（如轉(zhuǎn)子秤）的壓縮氣體來源——羅茨風機或空壓機就成為窯頭“噴煤用風機”。（圖3）[著作6-89] （圖3 中將序號8以后的設(shè)備搬掉，換上轉(zhuǎn)子秤就是“計量輸送系統(tǒng)”）。雖然它們現(xiàn)在已遠離窯頭而轉(zhuǎn)移到了“煤粉制備”車間，但它們?nèi)允抢谩耙淮物L”將煤粉通過噴煤管喂到窯內(nèi)去的。而在窯頭原“一次風機”位置上布置的“凈風風機”與遠離窯頭的羅茨風機或空壓機共同組成窯頭“噴煤管用風機”。
    
圖3 中間倉煤粉制備及泵送系統(tǒng)
1-原煤倉；2-計量喂料機；3-風掃磨；4-粗粉分離器；5-旋風收塵器；6-螺旋輸送機；7-煤粉倉；8-雙管螺旋喂料機；9-沖擊流量計；10-分料閥門；11-螺旋泵；12、15-排風機；13-電收塵器；14-熱風爐
　　為了更好地控制煤粉的燃燒和減少NOX的含量人們又發(fā)明了四通道或多通道噴煤管（圖4）[著作3-P241]。其中又多了一個“中心風”或曰“內(nèi)流風”，產(chǎn)生它的風機應該也是屬于窯頭“噴煤管用風機”的一個，而不應該是“一次風機”。盡管在有的文章中存在“進入噴煤管的風就是一次風”的說法。
    
　　 圖4 Rotaflam 燃燒器
　　綜上所述，從回轉(zhuǎn)窯使用煤粉煅燒水泥熟料以來，將煤粉鼓吹到噴煤管并送入窯內(nèi)的風機始終稱為“一次風機”即是窯頭“噴煤用風機”。這種風機一般只有一臺，或是離心式風機，或是羅茨風機，或是空壓機（羅茨風機可能有備用一臺）。而窯頭“噴煤管用風機”除了上述“一次風機”以外，還有“旋流風機”、“軸流風機”、“中心風機”等不輸送煤粉的“凈風風機”。在這些“凈風風機”的附近還有“安全冷卻風機”或曰“事故風機”。

參考資料
[1] 沃爾特?H?杜達 國際水泥工藝資料集 中國建筑工業(yè)出版社 1981年10月
[2] 沈曾榮 耿光斗 等譯 水泥工藝進展 中國建筑工業(yè)出版社 1983年3月
[3] 陳全德 等編著 水泥預分解技術(shù)與熱工系統(tǒng)工程 中國建材工業(yè)出版社 1998年1月
[4] 韓梅祥 主編 水泥工業(yè)熱工設(shè)備及熱工測量 武漢工業(yè)大學出版社 1993年10月
[5] 天津水泥工業(yè)設(shè)計院等 日產(chǎn)700噸水泥窯外分解窯設(shè)計 中國建筑工業(yè)出版社 1986年3月