白灰窯節能關鍵設備的選擇
    白灰窯生產中所有燃料燃燒必須具備三個條件，一是可燃物質，二是氧氣（空氣）三是火焰缺一不可，白灰窯所用燃料的燃燒更是特別，它的燃料是夾在石灰石的縫隙中燃燒，得到空氣量大的地方燃料就燃燒的快而且火也大，得到空氣量小的地方火就小或者燃燒的慢，土灰窯和機械化節能環保白灰窯的*大區別就是土灰窯沒有供風布風裝置，生產中采用自然供風的方式，因季節、風向、風力、降雨的外部自然條件的變化產量質量極不穩定，這也就是土灰窯產量低、煤耗高的主要原因，唐山金泉冶金能源新技術開發有限公司研制的“第三代節能環保白灰窯專用布風裝置”通過科學的供風與布風使白灰窯在生產中的能耗降到了極點，白灰的生過燒率也大幅度降低，現在不少白灰窯在窯形上、窯容上甚至包括它的設備配置上都進行了模仿，因沒有配備先進的供風布風裝置，其產量、煤耗甚至包括燒出灰的質量與新型節能窯相比相差甚遠。
     白灰窯生產率與節能效果與供風關系*，供風裝置是關鍵，用行話稱作“窯心”也就是說供風裝置是石灰窯的心臟，是熱量的動力。唐山金泉冶金能源新技術開發有限公司并研制出的“第三代白灰窯概率仿真風帽裝置，可以應用于煤炭混燒窯、氣燒窯等白灰豎窯，尤其是煤燒窯效果*佳。
       白灰窯內供風裝置的基本要求是要使風量風壓能均勻的分布到窯內石料的任意地方角落，不然給風大的地方燃料煤燃燒的快，火也大，這樣自然就出現過燒和結瘤，風送不到的地方燃料煤燃燒的慢火也小這必然就出現生燒灰和過燒灰。布風裝置的主要功能是助燃和冷卻而且冷卻和助燃又相連貫，冷卻窯下部的石灰后風便成了熱風，熱風更有助于燃燒。
      我國傳統的老式簡易塔式風帽裝置只有簡單的通風及局部簡單供風的功能，無法實現在布風的過程中實現布風均壓均量的功能。
      白灰窯布風裝置實現均壓均量給風必須得給的均勻，光給風但不均勻那還是不行，包括窯內的上、下周邊。有的白灰窯它也送風只是風是從窯的園周窯壁上開出風道送風，這種送風方式只能使窯體周邊風量大，更加重了窯壁效應。石灰窯的掛渣、掛瘤、結墻多就是這種送風所引起。
    唐山金泉冶金能源新技術開發有限公司研制的“第三代節能環保白灰窯專用布風裝置”，就是通過科學計算石灰窯的各部位用風（氧氣）需求設計了科學的風帽結構，包括風道風孔的大小，部位，形狀來使風均勻的分部到理想的地方，使燃料能均勻和充分的燃燒，達到火燃燒的快而且均勻，保證不生燒不過燒而且得到三高一低的目標即：石灰產量高、氧化鈣含量高、活性度高，一低就是燃料消耗低。
     氣燒石灰窯同樣講究供風。當然氣燒窯的供風主要功能是冷卻，但實際上它還是有一定的助燃功能。氣燒窯的火是通過燒嘴將燃燒氣體送入窯內燃燒。但事實上燒嘴噴入窯同的氣體不可能一進窯內就完全變成火焰充分燃燒，仍然需要在噴入窯內部的過程中進一步得到氧氣使它完全燃燒。

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附：轉載“石灰窯專家博客”文章，地址： 

 小發明產生大效益—2012石灰窯節能技術專訪（1）
—專訪“混燒石灰窯第三代計算機仿真概率風帽”專利技術的發明研制單位
    2012年6月6日，“北方爐窯協會”記者針對目前相關石灰窯節能的技術和裝備進行了專題跟蹤采訪，在走訪中記者發現，目前很多老式石灰窯紛紛進行了節能技術改造，那么，在節能改造中都有哪些需要推廣的新技術和新裝備呢？改造后都有哪些收益呢？對此，我們專門走訪了在石灰窯節能改造中一些具有代表性單位，對相關技術與裝備進行了解和調研。
采訪單位：唐山金泉冶金能源新技術開發有限公司、唐山金泉爐窯裝備技術研究所
采訪單位負責人：劉玉泉    職務：總經理
了解的節能裝備：“第三代計算機概率布風風帽裝置”
采訪摘錄，有刪節。
記者：通過我們了解，在老式石灰窯節能改造中及新的石灰窯工程建設中，你們有一個技術發明是“第三代計算機概率布風風帽裝置”，該裝置雖然造價不高，在石灰窯的工程投資中所占比例極小，幾乎可以忽略不計，但是該設備在節能改造中的作用及所產生的經濟效益確值得重視，請談談你的看法以及該項技術的發明過程。
負責人：所謂“計算機仿真風帽”概念的提出已經很早了，該技術是原日本多家公司*先研發的，應該在1997年我國就已經引進開發應用，只是在那個年代該設備的節能理念在我國還沒有得到重視，而且該技術在引進過程中只是針對某種特定的窯型生產特定的石灰產品，而且燃料只能使用焦炭，我們在應用該技術的同時不斷進行革新，經過十幾年的生產實踐，我們已經從*初日本技術的“*代產品”基礎上自主開發研制了多項創新產品，使該技術已經發展到“第三代技術”，已經擁有了中國國內的技術知識產權，從多品種、多功能、更節能性的角度看，我們的技術早已領先于國外的同類技術，而且可以應用于我國多種不同的窯型使用，而且都取得了理想的節能效果。該設備無論在技術上和結構上都有了重大改進創新，如：日本技術的“*代風帽產品”主要目的是在同一窯爐容積上創造*高產量，其設備參數是針對某一單一原料、燃料及產品要求，而且產量只能追求“*高”不能調節產量，其設備的參數是固定的不可變更的。我們開發設計的“第三代計算機概率布風風帽裝置”可以根據不同原料及產品要求設計其結構，即可以調節不同原料結構的供風需求也可以根據不同產量要求修正改變其設備結構，原日本*代風帽技術設備只是一體式，而且風道數量及數據是一樣的且固定的，我們的設備既有一體式結構的也有二體結構、三體結構等不同結構的設備，每一體的供風風道都是不同的，可以根據需要進行組合拆裝使用。所以，所謂“第三代技術”就是指的這些創新技術。該技術我們已經申請了專利。
記者：“第三代計算機概率布風風帽裝置”的節能原理是什么？都有哪些創新？
    負責人：首先，我們先了解一下石灰煅燒關鍵原理，石灰的煅燒是一種激烈的氧化反應，是燃料中的可燃成分與空氣的氧氣進行氧化反應，合理供風、加大供氧是節能石灰窯重要措施，節能窯所以節能供風供氧非常重要，而且有利于提高石灰活性度，傳統的土窯采用的“悶燒”方式及傳統豎窯采取的“層燒”方式是不可能生產出高活性、高產能的石灰的。
    傳統機械化石灰窯鼓風系統由高壓離心風機和圓柱形或一級、三級簡易塔形風帽組成，因無布風專用風道氣流在窯內的分布趨向于四周爐壁，中間單位面積流量小，加劇了窯壁效應，易發生粘瘤，而且布風風壓及風量不均，使石灰生過燒率居高不下。唐山金泉冶金能源新技術開發有限公司通過窯內氣流分布研究和優化設計，通對供風系統的優化設計，利用計算機概率供風原理模擬實驗創新研制“均壓概率風帽”裝置，實現定量送風，使窯體統一截面上氣流分布趨于一致，有效解決了窯壁效應及料柱抽芯問題，同時石灰生過燒率也可以降低5-8個百分點。
    活性石灰豎窯在煅燒過程中，供風的大小和布風均勻程度，對石灰的活性度和燒結的生熟均勻度至關重要，如供風不均勻就會出現偏燒，以至使過燒和生燒現象發生，大大影響了活性石灰的質量。供風，風為火源，風大火大，風均火就勻。唐山金泉冶金能源新技術開發有限公司設計的風帽供風方針是：“穩風壓、均風量、低功率、大效果”，我公司研制的計算機仿真風帽吸取了國外的經驗，結合我國原料（石灰和焦炭、煤炭）的質量和塊度的大小，用計算機仿真模擬供風設計風帽，使助燃風可以科學的分層分布到所需要的窯內爐料斷面上，使窯內氣流均勻火焰燃燒強度一致窯內熱氣流由中向邊由邊向中流動，氣流、氣壓分布科學合理。工作原理是冷卻風在爐底經過配套設計的環形風座供風通道進入集風箱，然后通過風帽布風器的筒壁風道出口均壓、均量的進入爐膛。風帽上部設有灰塵落口并通過中間管道排出，以防止灰塵落入風口被風吹起到爐頂增多灰塵。該裝置使窯內氣流分布均勻，各部位石灰分解完全，有效提高了生產石灰的活性度和石灰窯生產率。我公司設計的概率風帽煤耗比傳統窯降低20-30%，一般每煅燒一噸石灰只需要115-125公斤標煤，也就是說一噸標煤可以煅燒8-8.5噸成品石灰，而且電耗降低50%，普通豎窯窯頂溫度通常在300-500℃，而新型石灰窯的窯頂溫度正常一般還不到140℃左右。窯頂溫度間接反應了燃料熱能的利用水平，因為窯頂的熱是燃料燒出來的，窯頂溫度低了煤耗自然也就低。  
    需要說明的是：該風帽是通過計算機專用軟件計算模擬后才能夠具體設計出相關的具體設備制造參數，是根據每個石灰窯的煅燒石料與燃料的成分、粒度、硬度和窯爐的容積和窯徑比，助燃風機的流量、壓力等以及所生產的石灰質量要求等多項參數才能確定設備的技術制造參數，嚴格上說就是一個窯爐的風帽一個數據，不同的窯爐設備也不一樣，切勿在僅了解了一些風帽設備外觀數據就“仿制”設備，以免造成損失。
    我們設計制造的“計算機仿真風帽”供風裝置重量在1-2噸范圍內，設備價格是很低的，在石灰窯節能改造中該項設備的投資幾乎可以忽略不計，可以這么形象的說明：改造安裝該設備后，從其節能效果和經濟效益分析，一般2-5天的節能效益就可以購買一個設備。
記者：可以了解一下你所說的“計算機模擬概率軟件“嗎”
負責人：可以，你看我們的技術中心“物驗室”正在為幾家用戶模擬設計“第三代計算機概率布風風帽裝置”，這個正在模擬實驗的是正在改造的“湖北赤壁恒通鈣業有限公司”的一座150m³石灰窯和一座410m³石灰窯，這兩座窯爐目前主要改造原因是產量太低（生產利用系數在0.3-0.4）、石灰生過燒率已經超過20-25%以上，而且每噸石灰耗煤量已經超過200kg(5500-6000大卡無煙煤)，我們此次設計改造指標力爭達到石灰生過燒率要低于8%，耗煤量如使用現在的煤力爭達到140-160kg范圍內，產量生產系數要接近0.7-0.8，有可能達到原設計指標0.85.
   大家可以看看電腦屏幕上的計算機軟件模擬的原風帽氣流分布走向，同時也可以看看設計模擬后新“計算機仿真風帽” 氣流分布走向，從氣流走向分布就可以了解新“計算機仿真風帽”的節能原理了。
附：赤壁恒通鈣業公司石灰窯老式和新式風帽的計算機模擬氣流走向圖。
  圖紙不能上傳，查看圖紙請到“石灰窯專家博客”查看，地址： 

記者：不錯，這次采訪讓我們了解了更多的節能技術，希望你們能介紹更多的石灰窯節能技術。
負責人：可以，“第三代計算機概率布風風帽裝置”節能效果在石灰窯改造中只是一個方面，石灰窯節能是多方面的也是多種原因共生的，所以從綜合節能效益來分析應該在更換“風帽”的同時也應該考慮其他方面的原因，如：混料系統、布料系統等。
記者：好的，其他石灰窯節能技術我們將繼續進行了解。
 
                                          “北方爐窯協會” 記者：童海馨
                                                      2012-6-6
   感謝唐山金泉冶金能源新技術開發有限公司總工室及其他文檔作者對此文編輯的大力支持，據悉：唐山金泉冶金能源新技術開發有限公司、唐山金泉爐窯裝備技術研究所設計建造的燃氣型及燃煤型環保節能石灰窯適用于各種煤氣、煤炭、焦炭、焦炭丁、水煤漿等燃料，產品適用于冶金灰、碳酸輕鈣灰、建筑灰等領域，還可設計二氧化碳回收工藝及碳酸鈣和納米鈣的工藝設計，窯容積從80-560m³均可設計建造，豎窯單窯可日產從60-450噸均可。節能環保型豎窯每燒一噸石料用煤炭65-75公斤，每燒一噸石灰用煤炭燃料110-125公斤，每噸標煤可生產石灰8-8.5噸。也可設計建造回轉窯、套筒窯、梁式窯等，可日產100-600噸高活性石灰。
  該公司承接各式老式石灰窯、水泥機立窯等技術改造工程。
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