Thông tin chuyên ngành Xi măng Việt Nam

Công nghệ sản xuất

Các loại vòi đốt tiên tiến nhất và những quan điểm thiết kế vòi đốt tối ưu mới (P3)

(22/01/2018 9:25:21 PM) (ximang.vn) Bài viết này xin được lược dịch và trình bày tổng hợp những thông tin quan trọng, cần thiết để hỗ trợ các kỹ sư lò và các nhà quản ly sàn xuất các nhà máy xi măng có thể lựa chọn được các vòi đốt phù hợp với nhu cấu hiện tại và tương lai cũng như để hỗ trợ các công ty sử dụng vội đốt đưa ra được những yêu cầu thỏa đáng vế cung cấp sàn phẩm đối với các nhà sản xuất phụ tùng gốc (OEM) va xem xét, đánh gia kỹ lưỡng hơn một số đặc tính vòi đốt mà thường bị bỏ qua trong quá trình sẩn xuất. 

>> Các loại vòi đốt tiên tiến nhất và những quan điểm thiết kế vòi đốt tối ưu mới (P2)

>> Các loại vòi đốt tiên tiến nhất và những quan điểm thiết kế vòi đốt tối ưu mới (P1)

e. Vòi đốt D-Flame của DYNAMIS

Dynamis được Eng. Guilherme, người đã nghiên cứu và làm việc với giáo sư Clemente Greco của Brazil, thành lập vào năm 2003. Khi đó, Dynamis cung cấp các dịch vụ tư vấn, còn hiện tại là một Công ty thiết kế kỹ thuật và dự án cũng như là một Công ty cung cấp các thiết bị theo yêu cầu của khách hàng.

Vòi đốt Đa kênh D-Flame của Dynamis được thiết kế với cả hai kênh gió sơ cấp hướng trục và hướng kính cố định. Vòi đốt này có 18 lỗ phun để phun gió sơ cấp bên ngoài và tiếp tuyến. Một số cải tiến vận hành bao gồm: 1) Các tinh thể C3S mịn hơn; 2) Khả năng sử dụng các nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh cao hơn mà không bị đóng cặn; 3) Vận hành lò ổn định, và 4) Tăng được tuổi thọ vật liệu chịu lửa.
 

Đối với Dynamis, việc tối đa hóa độ cuốn theo gió hai là một khái niệm rất quan trọng, tiếp theo là việc giảm thiểu phun gió sơ cấp. Liên quan tới động lượng, Dynamis sử dụng khái niệm động năng, với việc tập trung nhiều hơn vào tốc độ so với dòng lưu lượng khối để thiết kế các đầu vòi đốt. Khi thiết kế vòi đốt, các tính toán về các giá trị như xung lực ngọn lửa, chỉ số chảy rối và số lượng dòng chảy rối là các giá trị quan trọng để làm cho thiết kế phù hợp với các nhiên liệu, nhiệt độ gió hai, đường kính lò và các thông số khác. Các giá trị này bổ sung cho các đặc điểm thiết kế hình học của đầu vòi đốt, gồm cả các vị trí tương ứng để phun gló và nhiên liệu vào, số lượng và kích thước các tia phun gió và tương tự như vậy.

Dynamis đã công bố một số bài viết về các nghiên cứu của mình về số lượng tối ưu các tia gió sơ cấp hướng trục. Các phát hiện cho thấy rằng số lượng tia phun càng ít, đến một giá trị tối thiểu nhất định, thì sẽ càng hiệu quả hơn so với nhiều tia phun.

g. Vòi đốt JETFLEX® của FLSmidth

Vòi đốt JETFLEX là một minh chứng rõ ràng về sự phát triển một vòi đốt mới đáp ứng các thay đổi theo nhu cầu thị trường.
Theo cách thức tương tự mà Pillard đã phát triển vòi đốt ROTAFLAM® của mình trở lại cuối những nărn 1980 để đáp ứng các yêu cầu về các vòi đốt thấp NOx, hoặc cách thức mà Greco đã phát triển FLEXIFLAME® vào đầu những năm 2000 để giải quyết ‘vấn đề nhất thời’ về động lượng cao của thập kỷ, JETFLEX® kế tiếp vòi đốt DUOFLEX™ nổi tiếng, hướng tới mức thay thế nhiên liệu thay thế không ngừng gia tăng, đặc biệt là sử dụng nhiên liệu rắn thay thế trong vòi đốt chính.

Một vài ý tưởng mới đã được đưa vào trong thiết kế của vòi đốt này và nhiều ý tưởng hơn nữa đã được đánh giá trong quá trình phát triển. Việc sử dụng nhiều CFD và lập mô hình là một đặc điểm của quá trình phát triển các vòi đốt mới trong thế kỷ 21.
 

Các ý tưởng mới bao gồm: Các vòi phun gió sơ cấp có dạng hình chữ nhật phẳng hoặc được lắp cố định hoặc có thề điều chỉnh được theo hướng để tạo hình dạng ngọn lửa; Một đường ống ở gíữa thông thường và có thể điều chỉnh (trong và ngoài phần thân chính của vòi đốt) cho các nhiên liệu rắn, mà tạo cho nhiên liệu khả năng kéo dài trước khi tiếp xúc với khí đốt (cho thời gian lưu lâu hơn).

Gió ở tâm (có hoặc không có gió xoáy) có một vai trò quan trọng đối với việc làm nguội và hồ lưu khí thải ở bên trong. Lợi điểm đầu tiên đó là vòi đốt có đường kính nhỏ hơn, dẫn đến sự tiếp xúc sát hơn của gió sơ cấp và các nhiên liệu rắn thay thế và sự phối trộn cũng như đốt cháy tốt hơn.

Giải pháp mới nữa cho đốt nhiều nhiên liệu rắn thay thế là phối trộn nó với nhiên liệu rắn hóa thạch, (mà chiếm một phần nhỏ trong nhiệt đầu vào), cho dù đường ống thông thường được đặt ở tâm vòi đốt.

Theo xu hướng trên thị trường, JETFLEX® có các lựa chọn khác nhau, như các tia phun gió sơ cấp được lắp cố định hoặc theo định hướng và khả năng bao chứa (hoặc không) của kênh gió xoáy.

h. Vòi đốt NOVAFLAM của Fives Pillard

Trong một thời gian dài, Fives Pillard là nhà cung cấp vòi đốt lò xi măng độc lập duy nhất, được biết đến với các vòi đốt ‘ba kênh’ thông thường và sau đó là vòi đốt ROTẠFLAM® nổi tiếng. Đây là lần đầu tiên Công ty chuyển hướng sang bố trí kênh gió xoáy nhiên liệu rắn hóa thạch bằng gió hướng trục truyền thống và bắt đầu cuộc cách mạng của các vòi đốt để dẫn dắt hoặc đáp ứng các nhu cầu trên thị trường.


Pillard đã cung cấp vòi đốt NOVAFLAM được khoảng 8 năm, kết hợp nhiều ý tưởng vào một vòi đốt. Một vài thay đổi kể từ đó hoặc đã được bổ sung thêm hoặc được thử nghiệm ‘trên bản vẽ.’

Các kết quả CFD đã cho thấy rõ ràng rằng có khả năng thiết kế vòi đốt NOVAFLAM như là một kênh gió ‘đơn’ có hai đầu dẫn gió sơ cấp ra riêng, có thể kiểm soát được tại đầu vòi đốt. Gió hướng trục và gió xoáy hỗ trợ đạt được ngọn lửa mạnh, có đựờng kính nhỏ, được kiểm soát tốt nhờ vận tốc gió cao trong gió hướng trục tại ngoại vi ngọn lửa. Nó có khả năng lặp lại hình dạng ngọn lửa tốt. Các tiết diện ngang được cố định để tránh các tác động tiêu cực của sự thay đổi nhiệt độ lò tới hình dạng đầu vòi mà do giãn nở nhiệt gây ra.

Đặc điểm chính là đầu vào gió sơ cấp đơn và đầu ra gió sơ cấp kép (hướng trục và hướng kính) với việc phun gió xoáy tại góc tịnh tiến. Việc sử dụng một trục khuỷu ở cuối vòi đốt) đầu vòi hướng kính có thể được di chuyển ra sau và về phía trước để điều chỉnh độ rộng ngọn lửa đồng thời điều chỉnh áp suất gió sơ cấp để thay đổi xung lực vòi đốt nhờ sử dụng một chiếc van.

i. Vòi đốt FLEXIFLAME của TEC-GRECO

Công ty vòi đốt GRECO đã trở nên nổi tiếng vào những năm 1990 nhờ nhà sáng lập của mình Giáo sư Clement Greco, người đã đi vòng quanh thế giới để phát triển các khái niệm vòi đốt của mình như là ‘thiết kế đồng tâm hoàn toàn'. Tuy nhiên, lúc đó, Công ty chỉ cung cấp thiết kế kỹ thuật, các khách hàng của Công ty chế tạo các vòi đốt từ các bản vẽ do Greco cung cấp. Sau này, Công ty trở thành Công ty OEM thực sự.

Các nguyên tắc chính của vòi đốt FLEXIFLAME thực tế là nó không có các chi tiết dịch chuyển và có ba kênh gió sơ cấp chính, gió hướng trục, hướng kính/gió xoáy và kênh phân tán với kênh nhiên liệu rắn hóa thạch được đặt vào giữa các kênh hướng trục, kênh gió xoáy và kênh phân tán.
 

Các lợi ích là cung cấp một vòi đốt chắc chắn và linh hoạt với lượng gió sơ cấp tương đối ở giữa các kênh gió xoáy và kênh phân tán mang lại sự điều chỉnh giữa NOx thấp hơn (xoáy hơn) và nhiên liệu rắn thay thế cao hơn (phân tán nhiều hơn).

FLEXIFLAME có khả năng xoay lớn hơn. Đôi khi, các nhà máy dự kiến tăng sản lượng sản xuất nhưng lại không muốn có một vòi đốt quá cỡ lúc đầu. Vòi đốt này có khả năng đưa vào (và tháo ra sau đó) một số trong số các rãnh khí để cho phép tối ưu hóa lượng dòng chảy gió sơ cấp - theo yêu cầu tỷ lượng - so với công suất đầu ra của vòi đốt lớn.

Một thay đổi mới đây là vòi đốt FLEXIFLAME ECOPRO® phun các nhiên liệu rắn thay thế vào chân ngọn lửa qua một kênh vòng. Điều này đòi hỏi chuẩn bị cẩn thận (nghiền) các nhiên liệu rắn thay thế.

k. Vòi đốt International của ROCKTEQ

Vòi đốt của ROCKTEQ là một vòi đốt đa kênh sử dụng gió sơ cấp cổ điển với than được đưa vào giữa gió sơ cấp hướng trục và gió sơ cấp hướng kính. Thiết kế vòi đốt ROCKTEQ có nguồn gốc từ thiết kế của GRECO, hướng tới việc duy trì các tia phun gió hướng trục hình vuông là nét đặc trưng của GRECO hồi cuồi những năm 1990, với ý tưởng mọi thứ được bố trí đồng tâm xung quanh trục vòi đốt. Ví dụ, kể cả các vòi phun nhiên liệu lỏng đều được chia thành bốn để giữ được nét đặc trưng của nguyên lý đó.

Các đặc điểm của các vòi đốt này là: Cung cấp đồng trục tất cả các nhiên liệu và gió sơ cấp. Gió sơ cấp (gió hướng trục, gió xoáy và gió hướng tâm) được cấp bởi ba kênh vòng đồng trục riêng, được đo và được điều chỉnh hiệu quả bởi các van lật có thể điều chỉnh. Van cấp khí ba ngả cho phép thiết lập tối ưu hình dạng ngọn lửa. Nhờ phối trộn tốt gió/khí ôxi và các nhiên liệu sẽ đạt được ngọn lửa chảy rối ngắn.

 
Việc đốt cháy than hiệu quả đạt được nhờ phối trộn khí ôxi vào tâm ngọn lửa do vị trí đường ống than được đặt vào giữa gió hướng trục và gió xoáy. Do đó, than là nhiên liệu hỗ trợ cho các nhiên liệu rắn thứ cấp đảm bảo ngọn lửa nóng và ngắn.

Gió ở tâm và gió xoáy tạo ra sự hồi lưu trong tối ưu vớithời gian lưu cao tương ứng cho đốt các nhiên liệu rắn thứ cấp. Hơn nữa, nhờ hồi lưu trong của các khí đốt, việc hình thành NOx tức thời giảm đi.
(Còn nữa)
 
Quỳnh Trang (Theo TTKHKT Xi măng)

 

Share |

Các tin khác:

Các loại vòi đốt tiên tiến nhất và những quan điểm thiết kế vòi đốt tối ưu mới (P2) ()

Các loại vòi đốt tiên tiến nhất và những quan điểm thiết kế vòi đốt tối ưu mới (P1) ()

Ứng dụng công nghệ SNCR và SCR trong công nghiệp sản xuất xi măng (P2) ()

Đổi mới công nghệ sản xuất trong các nhà máy xi măng ()

Ứng dụng công nghệ SNCR và SCR trong công nghiệp sản xuất xi măng (P1) ()

Công nghệ nghiền xi măng (P2) ()

Công nghệ nghiền xi măng (P1) ()

Nâng cấp hệ điều khiển cũ 625 Hoàng Thạch 1 ()

Kinh nghiệm tiết kiệm 30% điện năng tiêu thụ của lò nung clinker (P2) ()

Cách nhiệt bền vững cho lò nung xi măng (P2) ()

Hà Nội

22°C

Đà Nẵng

28°C

TP.HCM

28°C

Bảng giá :

Chủng loại

ĐVT

Giá bán

Lạng Sơn

1.000đ/tấn

900

Cosevco 11

1.000đ/tấn

1.100

Phú Thọ

1.000đ/tấn

950

Tuyên Quang

1.000đ/tấn

1.090

Hoàng Thạch

1.000đ/tấn

1.400

Chủng loại

ĐVT

Giá bán

Cao Ngạn

1.000đ/tấn

950

Tuyên Quang

1.000đ/tấn

1.130

Hạ Long

1.000đ/tấn

1.360

Thăng Long

1.000đ/tấn

1.350

Cẩm Phả

1.000đ/tấn

1.300

Chủng loại

ĐVT

Giá bán

Xem bảng giá chi tiết hơn

Chủng loại

ĐVT

Giá bán

Chủng loại

ĐVT

Giá bán

Chủng loại

ĐVT

Giá bán

Xem bảng giá chi tiết hơn

Tỷ giá

Giá vàng

Tỷ giá hối đoái
Mã ngoại tệ C.Khoản
Giá Vàng tại Việt Nam
Chủng loại Mua vào Bán ra
Đơn vị: VND    Nguồn trích dẫn: Sacombank