Thông tin chuyên ngành Xi măng Việt Nam

>> Các loại vòi đốt tiên tiến nhất và những quan điểm thiết kế vòi đốt tối ưu mới (P1)
>> 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 (P3)
>> Các loại vòi đốt tiên tiến nhất và những quan điểm thiết kế vòi đốt tối ưu mới (P4)

1. Cỡ hạt (phân phối): Việc đạt được độ phân phối cỡ hạt chuẩn xác nói thì dễ dàng hơn là làm, đặc biệt khi các nhà cung cấp AF có lợi thế hơn. Tuy nhiên, thậm chí với than và than cốc, một số vấn đề như sự hình thành vòm a-nô tái diễn có thể giải quyết được bằng các độ mịn than khác nhau, vì than thô hơn có thề làm chậm lại quá trình đốt cháỵ.

2. Nhiệt độ gió hai là rất quan trọng đối với chất lượng và hình dạng ngọn lửa, cũng như tổng hiệu suất của lò.

3. Vị trí vòi đốt bên trong lò: Đây là một thông số quan trọng mà chưa được sử dụng hết mức. Nó thiết lập khởi động vùng làm mát nhưng cũng gây ảnh hưởng tới đặc tính dòng AF xung quanh vòi đốt và do vậy tới hình dạng ngọn lửa và gây tác động tới vật liệu chịu lửa của lò.

4. Tầm quan trọng thực sự của kênh gió ở tâm/ làm mát/ hồi lưu là gì? Người ta cho là sẽ phải tạo ra một vùng hồi lưu bên trong (IRZ), giả thiết rằng một vùng hồi lưu bên trong được thiết kế đúng theo mục đích và không phải khắc phục sau này. Trong thực tế, cáp vùng hồi lưu bên trong này là phần dễ vỡ nhất của đầu vòi đốt, chúng đôi khí bị bít lại hoặc bị đốt cháy và các nhân viên vận hành thường không nhìn thấy bất kỳ sự thay đổi nào. Người ta cho rằng làm nguội là giải pháp duy nhất. Giải pháp này không phải lúc nào cũng được nghĩ tới vì các thiết kế trước đó tập trung nhiều hơn vào việc cung cấp đủ gió tại chân ngọn lửa. Kinh nghiệm và CFD cho thấy rằng sự hữu ích của gió ở tâm không thể chứng minh được.

5. Phun than: các vòi phun, hình dạng, và các góc. Tất nhiên, than không phẩí là ‘chủ đề’ nhưng hầu hết các vòi đốt trên thế giới vẫn vận hành từ 20 - 100% than hoặc than cốc. Còn than được phun vào ra sao từ vòi đốt không phải là một thông số quan trọng được chỉ ra trong tài liệu của các OEM. Khi bạn đang cố gắng gây ảnh hưởng tới việc phối trộn 5 tấn than/giờ với 80.000Nm³ SA/giờ mà chỉ sử dụng 8000Nm³ PA/giờ, thì khi đó thiết kế vòi phun than mới là quan trọng. Lực va đập là quan trọng và cần được xem xét kỹ càng hơn. Vòi phun có thẳng, được tạo góc hướng tới trục vòi đốt (hội tụ) hoặc tới tiết diện bề mặt phân kỳ, có thể điều chỉnh được không? Hình dạng và số lượng các thanh giằng ra sao? Lực tác động có thể là rất lớn.

6. Vấn đề than đá, một vấn đề thường gặp phải là sự phân phối than không đều tại đầu vòi đốt, mà thường là do góc phun than đầu vào dẫn tới vòi đốt không phù hợp hoặc vận tốc quá cao. Cũng có thề là do kênh than quá hẹp. Trong hầu hết các trường hợp, 20mm là mức an toàn tối thiểu.
 
Khi một vòi đốt được lựa chọn, cần lưu ý:

a. Sử dụng một bút trỏ tia laze và một mục tiêu để định vị lại vị trí vòi đốt một cách chính xác nơi mà nó đã được định vị trước khi tháo ra trong quá trình bảo trì bảo dưỡng. Bút trỏ tia laze được lắp vào một trong số các đường ống của vòi đốt và chiếu vào một số mét mục tiêu dọc xuống lò. Bút trỏ tia laze có thể chiếu tới bề mặt trên sàn vòi đốt.

b. Khi tiến độ đổ bê tông đường ống ngoài của vòi đốt lò đạt đượẹ do không gặp phải nhiều sự cố và chỉ tiêu độ bền trong năm đạt được, cho dù thực tế các mức AF cao hơn dẫn đến các mức ăn mòn hóa học cao hơn. Tuy nhiên, việc lắp các ngẫu nhiệt vào giữa đường ống thép ngoài của vòi đốt và lớp bê tông trong khi đổ sẽ phát ra cảnh báo cho người vận hành trong trường hợp bê tông bị hỏng để quyết định xem vòi đốt có nên kéo ra khỏi lò ngay không.

c. Đã có những cố gắng trước đây để nâng cao tuổi thọ bê tông bằng cách sử dụng gạch chịu lửa đặc biệt, các neo thép đặc biệt và các phương pháp lẳp đặt đặc biệt. Đây là chủ đề đặc biệt được quan tâm khoảng cách đây 12 năm với việc sử dụng gạch gốm sứ nung giữa các gân tăng cứng được hàn lên đường ống bên ngoài.

d. Xử lý hiện tượng ‘sừng tê giác’. Một số lò nung và máy làm nguội sẽ tạo ra tích tụ lớn trên đỉnh vòi đổt. Hai giải pháp thông thường là sử dụng đồ bê tông tạo hình bằng giọt hoặc sử dụng súng bắn khí. Giải pháp súng bắn khí là khó để có được thiết kế phù hợp: Quá gần đầu vòi đốt sẽ chỉ có thể xử lý một phần liệu tích tụ. Quá xa sẽ bị mất đi sức mạnh thổi. Bê tông đổ thêm dạng giọt chảy ngược có thể có tác dụng nhưng lại làm tăng thêm đáng kể trọng lượng.

e. Vấn đề tự động điều chỉnh của vòi đốt là một vấn đề thường xuyên được đề cập đến. Nhưng đó có phải là giải pháp hữu hiệu không?

Về vấn đề này, trước đây đã từng có một công ty camera ghi hình ảnh nhiệt khẳng định rằng có thể dự đoán trực tuyến lượng vôi tự do hoặc lượng phát thầi NO_x, chỉ bằng cách đánh giá và phân tích ngọn lửa. Các camera ghi hình ảnh sẽ gửi tín hiệu tới vòi đốt để tự động điều chỉnh các dòng PA khác nhau nhằm tối ưu hóa ngọn lửa. Các dữ liệu lò khác cũng đã được sử dụng bao gồm cả tốc độ quay, các mức O₂ và nhiệt độ vỏ lò. 

Giải pháp tự động điều chỉnh các thông sổ đặt cho vòi đốt chính dựa trên một loạt các phép đo với các mạch vòng điều khiển tinh vi đã được thử nghiệm nhưng trong thực tể lại rất không thành công và không phải là giải pháp được các OEM chào mời hiện nay.

Điều khiển thiết lập thông số vòi đốt từ xa là một vấn đề nữa mà có thể dễ dàng đạt được bằng cách đầu tư vào các bộ chấp hành phụ cho các van lưu lượng gió PA và điều chỉnh góc các vòi phun (nếu có thể áp dụng) và các bộ truyền phát cho tín hiệu hồi tiếp. Đây cũng là một vấn đề mang tính học thuyết, tùy thuộc vào nhà máy.

IV. Kết luận