In un forno di calcinazione a camera singola, l'ottimizzazione del rapporto aria/combustibile per la combustione secondaria di materiale volatile, al fine di raggiungere l'equilibrio termico, richiede regolazioni complete sotto cinque aspetti: calcolo preciso del volume d'aria, controllo della distribuzione stratificata dell'aria, regolazione del coefficiente di eccesso d'aria, gestione della pressione negativa all'interno del forno e applicazione del controllo automatico. Nello specifico, si prega di notare quanto segue:
I. Calcolo preciso del volume d'aria
- Requisiti di combustione delle sostanze volatili: Calcolare la quantità precisa di aria necessaria per la combustione completa delle sostanze volatili in base al loro contenuto e al loro potere calorifico nella materia prima. Le sostanze volatili, composte principalmente da idrocarburi, richiedono una quantità sufficiente di ossigeno per le reazioni di combustione.
- Requisiti per la combustione del carbonio: considerare il processo di combustione del carbonio fisso presente nella materia prima e calcolare la quantità di aria necessaria per la sua combustione. La combustione del carbonio fisso è una delle principali fonti di calore nel processo di calcinazione.
- Requisiti per la combustione dello zolfo: se la materia prima contiene zolfo, calcolare la quantità di aria necessaria per la sua combustione. La combustione dello zolfo produce gas come l'anidride solforosa, e garantire una combustione completa è essenziale per ridurre le emissioni inquinanti.
II. Controllo della distribuzione dell'aria stratificata
- Progettazione della stratificazione delle corsie di combustione: i forni di calcinazione a camera singola presentano in genere più corsie di combustione, ciascuna con distribuzioni di temperatura e requisiti di combustione differenti. Pertanto, è necessario un controllo indipendente del rapporto aria/combustibile per ogni corsia di combustione, in base alla sua curva di distribuzione della temperatura.
- Utilizzo dell'aria preriscaldata: Preriscaldare l'aria fredda attraverso condotti di preriscaldamento posti sul fondo o sulle pareti laterali del forno prima di immetterla nei condotti di combustione. L'aria preriscaldata può migliorare l'efficienza della combustione e ridurre la dispersione di calore.
- Regolazione delle piastre di aspirazione dei materiali volatili: Installare piastre di aspirazione tra i canali di raccolta dei materiali volatili e le corsie di combustione. Regolare l'apertura delle piastre di aspirazione per controllare la portata e la posizione di combustione dei materiali volatili, ottimizzando così il rapporto aria/combustibile.
III. Regolazione del coefficiente di eccesso d'aria
- Atmosfera ossidante nella zona di preriscaldamento: nella zona di preriscaldamento, introdurre una piccola quantità di aria primaria per creare un'atmosfera ossidante con un coefficiente di eccesso d'aria superiore a 1. Ciò facilita la combustione completa della materia volatile e aumenta la temperatura del forno.
- Atmosfera riducente nella zona di calcinazione: nella zona di calcinazione, controllare l'immissione di aria secondaria per creare un'atmosfera riducente con un coefficiente di eccesso d'aria inferiore a 1. Ciò contribuisce a ridurre la combustione per ossidazione dei materiali e a migliorare la qualità del coke calcinato.
- Combustione supplementare con aria terziaria: introdurre una quantità adeguata di aria terziaria vicino all'estremità del forno per garantire la combustione completa delle sostanze volatili che fuoriescono dalla zona di preriscaldamento. Ciò contribuisce ad aumentare la temperatura complessiva del forno e ad estendere la lunghezza della zona di calcinazione.
IV. Gestione della pressione negativa all'interno del forno
- Regolazione del regime di pressione negativa: passaggio dalle precedenti operazioni a pressione negativa a operazioni a bassa pressione negativa, regolando la pressione negativa nel condotto di calcinazione a 80-95 Pa. Ciò contribuisce a ridurre l'aspirazione di aria fredda e a minimizzare la dispersione di calore.
- Controllo dell'equilibrio della pressione negativa: Migliorare l'equilibrio della pressione negativa attraverso un approccio di controllo duale che coinvolge condotti di derivazione e condotti principali. Ridurre il differenziale di pressione negativa tra i condotti di derivazione e i condotti principali da 50 Pa a 20 Pa per garantire una pressione negativa stabile in ogni corsia antincendio.
- Regolazione coordinata di pressione negativa e temperatura: coordinare la regolazione della pressione negativa e del volume d'aria in base alla distribuzione della temperatura all'interno del forno. Aumentare opportunamente la pressione negativa nelle zone ad alta temperatura per favorire la dissipazione del calore; ridurre la pressione negativa nelle zone a bassa temperatura per minimizzare le perdite di calore.
V. Applicazione del controllo dell'automazione
- Sistema di regolazione automatica di temperatura e pressione: promuovere l'applicazione di sistemi di regolazione automatica di temperatura e pressione per regolare automaticamente questi parametri in base a una curva di distribuzione della temperatura nella camera di combustione. Ciò contribuisce a mantenere stabili le condizioni del forno e a migliorare l'efficienza termica.
- Ottimizzazione tramite simulazione numerica: utilizzare strumenti di simulazione numerica per analizzare i campi termici e di flusso all'interno del forno ed eseguire una progettazione precisa della struttura del forno in base alle caratteristiche di distribuzione della temperatura e della pressione negativa. Ottimizzare le strutture dei condotti dell'aria e dei canali per le sostanze volatili al fine di migliorare l'efficienza di combustione delle sostanze volatili.
- Monitoraggio online e analisi dei dati: installare apparecchiature di monitoraggio online per controllare continuamente parametri quali temperatura, pressione e volume d'aria all'interno del forno. Analizzare i dati monitorati per regolare tempestivamente il rapporto aria/volume e il regime di pressione negativa, ottenendo un controllo ottimale dell'equilibrio termico interno.
Data di pubblicazione: 22 aprile 2026