In einem Dosenkalzinator erfordert die Optimierung des Luftverhältnisses für die Nachverbrennung flüchtiger Bestandteile zur Erreichung der Eigenwärmebilanz umfassende Anpassungen in fünf Bereichen: präzise Berechnung des Luftvolumens, Steuerung der geschichteten Luftverteilung, Anpassung des Luftüberschusskoeffizienten, Steuerung des Unterdrucks im Ofeninneren und Anwendung einer Automatisierungssteuerung. Die Details sind wie folgt:
I. Präzise Berechnung des Luftvolumens
- Anforderungen an die Verbrennung flüchtiger Bestandteile: Berechnen Sie die genaue Luftmenge, die für die vollständige Verbrennung flüchtiger Bestandteile benötigt wird, basierend auf deren Gehalt und Heizwert im Rohmaterial. Flüchtige Bestandteile, die hauptsächlich aus Kohlenwasserstoffen bestehen, benötigen für ihre Verbrennungsreaktionen ausreichend Sauerstoff.
- Anforderungen an den Kohlenstoffausbrand: Berücksichtigen Sie den Ausbrandprozess des fixen Kohlenstoffs im Rohmaterial und berechnen Sie die für dessen Verbrennung benötigte Luftmenge. Die Verbrennung des fixen Kohlenstoffs ist eine der wichtigsten Wärmequellen im Kalzinierungsprozess.
- Anforderungen an die Schwefelverbrennung: Falls der Rohstoff Schwefel enthält, berechnen Sie die für die Verbrennung benötigte Luftmenge. Bei der Schwefelverbrennung entstehen Gase wie Schwefeldioxid. Eine vollständige Verbrennung ist daher unerlässlich, um Schadstoffemissionen zu reduzieren.
II. Schichtluftverteilungskontrolle
- Auslegung der Feuerungsbahnschichtung: Dosenkalzinatoren verfügen typischerweise über mehrere Feuerungsbahnen mit jeweils unterschiedlichen Temperaturverteilungen und Verbrennungsanforderungen. Daher ist eine unabhängige Luftmengenregelung für jede Feuerungsbahn auf Basis ihrer Temperaturverteilungskurve erforderlich.
- Nutzung von Vorwärmluft: Kalte Luft wird über Vorwärmluftkanäle am Ofenboden oder an den Seitenwänden vorgewärmt, bevor sie in die Feuerungsbahnen geleitet wird. Vorwärmluft kann die Verbrennungseffizienz steigern und Wärmeverluste reduzieren.
- Einstellung der Absaugklappen für flüchtige Stoffe: Installieren Sie Absaugklappen zwischen den Sammelkanälen für flüchtige Stoffe und den Brandschneisen. Passen Sie die Öffnung der Absaugklappen an, um die Durchflussrate und die Verbrennungsposition der flüchtigen Stoffe zu steuern und so das Luftverhältnis zu optimieren.
III. Einstellung des Luftüberschusskoeffizienten
- Oxidierende Atmosphäre in der Vorwärmzone: In der Vorwärmzone wird eine kleine Menge Primärluft zugeführt, um eine oxidierende Atmosphäre mit einem Luftüberschusskoeffizienten größer als 1 zu erzeugen. Dies erleichtert die vollständige Verbrennung flüchtiger Bestandteile und erhöht die Ofentemperatur.
- Reduzierende Atmosphäre in der Kalzinierungszone: In der Kalzinierungszone wird die Zufuhr von Sekundärluft so gesteuert, dass eine reduzierende Atmosphäre mit einem Luftüberschusskoeffizienten von weniger als 1 entsteht. Dies trägt dazu bei, den oxidativen Ausbrand der Materialien zu verringern und die Qualität des kalzinierten Kokses zu verbessern.
- Zusatzverbrennung mit Tertiärluft: Um die vollständige Verbrennung der aus der Vorwärmzone austretenden flüchtigen Bestandteile zu gewährleisten, wird gegen Ende des Ofens eine geeignete Menge Tertiärluft zugeführt. Dies trägt zur Erhöhung der Gesamtofentemperatur und zur Verlängerung der Kalzinierungszone bei.
IV. Steuerung des Unterdrucks im Ofen
- Anpassung des Unterdruckregimes: Umstellung von bisherigen Unterdruckbetrieben auf Betrieb mit geringem Unterdruck durch Anpassung des Unterdrucks im Kalzinatorabzug auf 80–95 Pa. Dies trägt dazu bei, den Kaltlufteintritt zu reduzieren und Wärmeverluste zu minimieren.
- Regelung des Unterdruckgleichgewichts: Verbesserung des Unterdruckgleichgewichts durch ein duales Regelungsverfahren für Abzweig- und Hauptkanäle. Reduzierung der Unterdruckdifferenz zwischen Abzweig- und Hauptkanälen von 50 Pa auf 20 Pa, um einen stabilen Unterdruck in jedem Löschkanal zu gewährleisten.
- Koordinierte Anpassung von Unterdruck und Temperatur: Die Anpassung von Unterdruck und Luftvolumen erfolgt in Abhängigkeit von der Temperaturverteilung im Ofen. In Bereichen mit hohen Temperaturen wird der Unterdruck entsprechend erhöht, um die Wärmeabfuhr zu fördern; in Bereichen mit niedrigen Temperaturen wird der Unterdruck reduziert, um Wärmeverluste zu minimieren.
V. Anwendung der Automatisierungssteuerung
- Automatisches Temperatur- und Druckregelungssystem: Die Anwendung automatischer Temperatur- und Druckregelungssysteme wird gefördert, um Temperatur und Druck anhand einer realistischen Temperaturverteilungskurve im Feuerraum automatisch anzupassen. Dies trägt zur Aufrechterhaltung stabiler Ofenbedingungen und zur Verbesserung des thermischen Wirkungsgrades bei.
- Optimierung durch numerische Simulation: Mithilfe numerischer Simulationswerkzeuge werden die Temperatur- und Strömungsfelder im Ofen analysiert und die Ofenstruktur präzise auf Basis der Temperatur- und Unterdruckverteilung ausgelegt. Die Strukturen der Luftkanäle und der Kanäle für flüchtige Bestandteile werden optimiert, um die Verbrennungseffizienz zu steigern.
- Online-Überwachung und Datenanalyse: Installieren Sie Online-Überwachungsgeräte, um Parameter wie Temperatur, Druck und Luftvolumenstrom im Ofen kontinuierlich zu überwachen. Analysieren Sie die überwachten Daten, um das Luftverhältnis und den Unterdruck umgehend anzupassen und so eine optimale Steuerung der Eigenwärmebilanz zu erreichen.
Veröffentlichungsdatum: 22. April 2026