为什么有的厂烟室温度特别高？

为什么有的厂烟室温度特别高？

书本上提出的预分解窑烟室温度为1050℃左右。这个温度的确定主要是基于两个方面的考虑：一是该温度要大于入窑物料的温度，即860-880℃，只有大于入窑物料的温度才能实现窑内气体向物料的传热；二是该温度不能太高，防止烟室的结皮及温度太高后，窑内风速太快，导致烟气在回转窑内停留时间过短，进而影响烟气和物料的换热。根据当时的研究，日本有关资料提出最佳的烟室温度为1130℃。

在我国最初的预分解窑运行阶段，当时存在的一个问题就是烟室温度太低（如上篇文章所示，这更多是由于入窑物料预烧不好及传热效果差引起的）。提出通过提高烟室温度（通过延长窑皮等，或者说是因为延长了窑皮，熟料烧结反应时间更长，才有提产的空间，同时烟室温度也提高了），才有提产的空间。

但是目前很多企业的烟室温度都超过了1200℃，甚至达到了1300℃以上。比如，在某企业实际检测烟室温度超过了1300℃，热电偶直接烧断了。那么为什么现在很多厂的烟室温度都这么高呢？导致烟室温度高有哪些因素呢？

1. 火焰太长

火焰太长时虽然火焰的峰值温度降低，但是高温区范围变长，经过与物料的换热后，烟室的烟气温度仍然较短火焰时增加。对这两种情况进行示意，如下图所示。在窑头温度（二次风温度）几乎相同的情况下，长火焰下烟室的烟气温度更高。

导致回转窑火焰长度偏长的因素包括：

① 煤粉细度粗、水分含量高等，导致燃烧速度慢，火焰偏长；

② 二次风温度低，煤粉燃烧速度慢，导致火焰偏长（除此，二次风温度低意味着头煤用量会更多，产生的烟气量更大，见⑤）；

③ 燃烧器动量偏小等，导致燃烧速度慢（甚至不完全燃烧），火焰偏长；

④ 窑内通风偏小，燃烧不完全，火焰偏长；

⑤ 窑内风速快，拉长了火焰，导致火焰偏长—这个因素也是目前很多水泥企业烟室温度高的原因，即同样4.8 m直径的回转窑（通风面积相同），现在的熟料产量较之前高了很多，导致头煤用量大了很多，窑内风速自然就更快，从而使得火焰被拉长，如上图所示；但此时窑皮不一定长，因为此时窑速较之前更快，物流运动速度更快，物料达到液相大量出现时的温度会更靠近窑头。两者对于窑皮长度的影响相反，所以最终的窑皮长度不一定会变长，但是烟室的温度却会更高。除了产量会影响到烟气量外，生料的易烧性及入窑分解率、温度同样会影响。易烧性差的生料需要更多的头煤，自然产生了更多的烟气，从而使得火焰被拉长；分解率低的生料入窑需要更多的头煤煅烧，自然也会产生更多的烟气，从而使得火焰被拉长，烟室温度升高。

2. 传热速度慢

在假定火焰形状相同的情况下，烟气（及窑砖）与生料之间的传热也会影响到烟室烟气温度。

比如，当传热速度慢的时候，更多的热量来不及传给物料，会使得烟气温度增加（此时，物料升温慢，会使得窑皮缩短）；传热速度快的时候，更多的热量可以传给物料，使得烟气温度降低（此时，物料升温快，会使得窑皮长度增加，从而为提产提供基础）。

影响回转窑内烟气与物料传热效果的因素包括：①物料在窑内的填充率，过慢的窑速意味着过高的填充率，会降低传热速度，使得烟室温度增加（同时，填充率高意味着通风面积小，风速高，火焰也容易被拉长）；②飞沙的影响，飞沙大的时候会阻碍烟气与物料的传热（同样使得火焰变长），导致烟室温度升高。

3. 可燃物质在烟室燃烧

如果可燃物质在烟室燃烧，自然会使得此处温度升高。比如，①尾煤燃烧不完全，在C5下料管观察到很多火星，其带入的有机碳会在烟室继续燃烧，从而使得烟室温度升高；②在利用替代燃料时，将替代燃料加入分解炉，其中部分尺寸大的替代燃料会直接落入烟室，在烟室继续燃烧，导致烟室温度升高。