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一、水泥窑用多通道煤粉燃烧器设计原理

1、一次风量少（约为入窑总风量的8%）充分利用高温二次风，降低热耗。

2、外风采用高速喷射，穿透力强，易形成热回流。

3、火焰形成合理，温度高，不发散，不涮窑皮，处长窑衬和耐火砖的使用寿命，可提高水泥熟料的产量和质量。

4、适应各种煤质，对低挥发份、无烟、烟煤、半烟煤等均可使用。

5、稳定热工制度，可根据窑内状况，对火焰实行无级调节，获得较为理想的火焰形状。

6、煤粉燃烧效率高，大量减少NO的形成，减少有害废气排放，利于环保。

7、头部采用优质耐热钢制造，耐磨损，耐高温，更换方便。

8、改造周期短，基本不占用生产时间。产品主要功能：

1、节煤5－10%以上

2、增产5－10%以上

3、提高熟料强度3－10Mpa

4、处长耐火砖寿命30%以上

5、适应各种煤质

二、无烟煤的燃烧器

新型干法水泥生产线装备有现代化的燃烧器，现代化的燃烧器配备有适当的火焰调节装置，可以使无烟煤没有任何问题地在窑头进行燃烧。燃烧器的作用不仅仅是输送和分布煤粉，更主要的是保持火焰的理想长度和合适的气体流场。火焰的长度对于新型干法窑来讲十分重要，火焰如果过短，煤的潜热只能在较小体积内释放出来，火焰的温度就会在局部变得很高，相反，如果火焰长度加长，温度就会下降。火焰的长度主要靠燃烧器的推动力进行控制。
燃烧器的推动力=一次空气（kg/s）×燃烧器尖端风速（m/s）
当燃烧器推动力加大时火焰长度缩短。
原煤的种类对火焰的长度并不十分重要，只要求单个煤粒子的燃烬时间小于其在火焰中的停留时间即可。
如果目标是让无烟煤与烟煤保持相同的火焰长度，那么就必须对煤粉的燃烬时间进行补偿。简单的做法就是将无烟煤磨得更细一些。
高温二次风将会快速加热进入燃烧器的煤粉的挥发分快速排出，煤粉一经离开燃烧器端部，焦炭粒子就会点燃，因此冷却机的使用效果将对无烟煤的使用产生一定影响。
在回转窑窑头燃烧器上使用无烟煤需要保证如下条件：
1）煤粉能达到足够的符合要求的细度，以保证燃烧和火焰形成。
2）控制可靠稳定的煤粉喂料。
3）燃烧器的一次分必须具有足够的推动力并可调节。
4）燃烧器必须能够在燃烧带产生有充分内部循环空气的火焰，以保证无烟煤尽快点燃。
5）在启动冷窑或窑况不正常时利用烟煤或燃油辅助燃烧。

水泥窑燃烧器：高温监控电视工作原理及安装技术要求

一，高温监控技术概述

高温工业电视监控系统是工业窑炉自动化的重要组成部分，随着我国工业制造技术的高速发展，工业窑炉的增产，节能，可靠运行显得尤为重要。工业自动化控制技术的提升和不断进步，通过高温工业电视对工业窑炉监控已大量使用。显著提高了工业企业的生产效率和设备的安全性用使用寿命。高温工业电视监控系统对窑炉工况进行监视以其直观，观察范围大，自动化程度高已得到用户的广泛认可。由于CMOS成像技术的进一步发展，对工业窑炉内工况进行清晰监视成为可能。高温工业电视设备集机电技术，微电子技术，光纤控制信号，冷却技术及软件于一体，对窑炉的生产工艺特性和工况长期跟踪研究设计，才能把设备应用在恶劣的高温窑炉环境中。尤其是我们采用先进的涡漩纯风冷冷却技术无须水冷却故在不宜采用水冷却的情况下(北方水资源缺乏且冬天水管易爆裂的地区)使用更为广泛。

二，产品介绍：ZW-SL型内窥式高温工业电视设备是专业应用于水泥厂回转窑、玻璃熔窑的高温工业监控设备.适应（炉壁厚度在300mm左右）可将摄像镜头直接伸至窑炉内(2000℃以下)连续实时地监视炉内火焰、物料运行的工作状态。通过该设备对水泥厂窑头火焰形状、及水泥窑回转窑燃烧器燃烧状况等诸多因素的有效观察起到增产稳产的直接作用。设备具有超温自动退出功能。

五、技术特点

a)完善的质量保证体系，培训服务、备件服务、跟踪回访服务流程化、网络化管理。

b)风、水冷冷却技术，螺旋风幕设计，国内独创

c)三重保护技术，智能化，可靠运行

d)耐高温全不锈钢材料，模具化制造，结构巧妙设计，体现科技水平

e)图象视角可根据现场多种选择，获取高清的视频效果。

f)高清智能传输系统，图像无延迟卡顿

三、系统的组成和工作原理：系统主要有硬件的冷却保护装置、控制系统部分、图像采集部分、冷却气路部分、监视部分组成。

1、冷却保护装置：

整体结构；设备采用特种耐高温不锈钢材料制成，因此具有高强度的耐高温、耐腐蚀的性能，并在原有技术基础上，采用模具化设计，设备外形美观，小巧轻便。

摄像机冷却保护罩：摄像探头防护罩特殊的螺旋风幕结构设计，流体分量原理，使压缩空气在探头罩内加速旋转提高冷却效果，有效保护高温下的镜头及摄像机。整个结构构思巧妙、设计独特、维护方便，使用寿命长。为了减少炉窑对设备的辐射热，采用1mm针孔镜头，大大降低了辐射面积。由两路气体对镜头进行冷却。并将冷却气从防护罩前端吹出，在耐高温、防粉尘等性能方面显得更为优良，整个摄像探头可耐2000℃的高温。摄像机和镜头就安装于探头罩内，探头深入炉膛，利用CMOS通过针孔镜头摄取炉内图像火焰等，并呈物像到摄像机上，然后转为网络信号，经光纤传输到控制室的监视器上，来实现其监视的功能。

伸进退出部分：由开始的小轮车推进改为金属导轨传动，克服了传统的丝杠螺母结构容易变形卡死的情况。同时采用带自锁电机作为动力，动作灵活自如，使设备伸进退出平稳可靠，可使设备在任意安装角度下使用。

2、控制系统部分：控制部分采用了PLC程序化控制，多达14个输入输出控制点的日本MITSUBISHIPLC配以进口原产的SMC空气传感器以及全部冷却气管均采用可耐450度高温的全不绣钢金属软管。与同行相关产品相比，系统内部配置用材档次和可靠性更高、性能更丰富。用户可根据自己的要求自由编程，满足用户的需要。系统设备响应速度和保护功能也得到了充分的保证，设备故障原因排查工作也得到简化，只要根据指示检查相关对应点的故障情况即可，大大减轻了维护保养检修的工作量和劳动强度。采用可编程PLC对现场进行控制。完备的自动保护功能，在超温（温度为设定的保护上限）、停气、停电（需加UPS电源）三种状态下，自动保护装置启动，探头将自动退离炉膛，同时防火钢片回位封死炉膛开孔，防止事故进一步蔓延。在出现下列三种情况之一时，具有自动退出功能：

l探头罩内腔温度超过设定值(≥55℃)时

l压缩空气压力低于规定值(≤0.1Mpa)时

l停电时(需设置UPS电源)多级手动控制：

l按伸进按钮，退出按钮能实现探头伸进、退出功能

l可以用手推、拉探头罩，达到伸进、退出功能

l遥控功能：采用操作器可以对探头罩的伸进、退出进行远距离控制

3、图像采集部分：

高温摄像机系统具有比国内同行所无法比拟的超宽亮度动态范围，在各种燃烧工况的亮度从高强亮度直至停止燃烧）情况下都能清晰再现炉内每个位置燃烧的细节。专门设计的

具有自主知识产权的针孔镜头，调节步距任意可调，镜头光圈从全开到全闭（或从全闭到全开）的级数达到同行级数的5倍以上。

（1）摄像机（自主研发高清传输）

为了提高图像的质量，扩大其对照度的适用范围，我们采用先进的孔阑校正（使图象边缘清晰）及超低照度强光抑制技术我司自主研发的HD高清传输相机系统与我司独有的光学镜头的配合，使现场每个细节清晰的再现得到双重保证。特点：

*超低照度0.001lux

*采用独特的TM*强光抑制技术将强光完全或部分抑制

*三档BMBTM效果可选

*通过DSP处理以达到高画质图像

*信噪比大于50dB

*OSD手动控制/摄像机设置

*低照度下彩色再生技术提高色彩还原质量

*宽范围电子快门，在1/50秒~1/100000秒可选（10步）

*AC24V线锁定，±90°垂直相位调节

*通过高清解码机可远距离遥控摄像机

*孔阑校正技术使图象边缘清晰

*高分辨率200万像素（详见KS智能传输系统）

（2）镜头：本设备采用耐高温针孔镜头，镜头采用进口蓝宝石镜面，粘接材料采用耐高温材料，为了减少炉窑对设备的辐射热，大大降低了辐射面积，即使在意外情况下，也不致烧坏镜。使得针孔镜头能耐2000℃的高温，远远高于摄像机耐温程度。

加长针孔镜头设计避免了内窥式产品摄像机被动前置带来的安全隐患，摄像探头防护罩采用特种耐高温耐腐蚀材料及特殊的结构设计，有效保护高温镜头及摄像机，维护方便，使用寿命长。镜头的长度可根据现场的实际情况进行选用，强光抑制低照度CMOS高清摄像机与我司独有的高温镜头配合，使现场每个细节清晰的再现得到双重保证。摄像机和镜头安装于探头罩内，探头深入炉膛，利用CMS通过针孔镜头摄取炉内图像火焰等，并呈物像到摄像机上，然后转为网络信号，经光纤传输到控制室的监视器上，来实现其监视的功能。

4、冷却空气部分；

本设备采用纯风冷技术，强迫风冷方式，使用简单，维护方便，不受地区限制。考虑到窑内温度2000℃，以及镜头可以耐400℃高温，通过换热和通风量设计计算结果表明，一般的强迫风冷即可满足要求。但为进一步确保摄像机系统在高温下工作的可靠性，该系统考虑了三路供风设计。中环隔离技术：为了使摄像机在各种恶劣工作环境中得到保护，我们在镜头和摄像机之间加隔了一隔离圆环。通过隔离环隔离来减小冷却气流直接对摄像机的吹扫，（因摄像机是在炉窑外工作故温度不是很高只要稍微加以冷却即可）避免了空气中有水、油的成分长期在摄像机上沉积损坏摄像机的危险发生。循环水通过夹层不间断循环冷却保护摄像机和镜头（根据现场添加）。

5、滤清系统：本设备采用二级过滤，过滤主要对其进行除水、除油、除灰尘等；二级过滤具有自动除水、自动除油和精密过滤、精密除油，维护简单方便。

6、监视部分：摄像机将捕捉到的物象转换成标准的视频信号，由控制箱转接后直接送至中控室的监视器，在监视器上能满屏清晰的显示出炉内每个位置燃烧细节的画面。在远距离（特殊情况）光纤信号传输过程中，为了保证信号的抗干扰及减少信号衰减应采用光纤传输，光纤传输不但有较好的抗干扰能力，而且还可以增加传输距离。

7、安装特点：由于本设备采用特殊的加长镜头设计，可以直接伸进窑炉内进行观测，省去了由于视线角度不够而要开喇叭口的烦琐工序。加之伸进退出部分采用带自锁电机作为动力的金属导轨传动，使设备伸进退出平稳可靠，可使设备在任意安装角度下使用。克服了为安装角度而要特意选点的局限。安装方式：直视安装、侧视安装、垂直倒装。

七、系统的操作维护部分：由于本设备采用了PLC可编程控制使日常的操作及维护相对变的简单易做。但需注意以下两点：

A、安装管路要求：由单独压缩空气管路提供冷却气，不能在工业电视系统压缩空气气路上再接上任何其他用气设备，以保证冷却气压力稳定满足要求，且冷却气中不能含有任何水和油污等其他杂质，以免影响工业电视系统的用气。安装时应采取一定的防护措施（如在传动装置侧面加装一隔热防护板），以防窑头回转窑燃烧器喷火烧毁管线及设备。

B、日常维护要求：（1、设备在投入使用中日常维护主要对气路、和镜头部分做以简单维护即可。气路部分；主要做到定期及时（为保证设备安全运行原则每天一次）检查气压压力及油污的排放即可，气压压力不得低于设备的正常工作所需压力。

镜头部分；使用过程中当镜头表面抚有灰尘时，可将外部镜片拆下擦拭清洗。擦拭时应用专业擦拭纸或医用棉球沾少量清水沿一个方向擦拭。内组镜片严禁擦拭，若通过外镜片擦拭问题仍未能解决可将镜头寄我公司进行专业擦拭清洗。

（2）、检修维护；重点检查行程开关、温度传感器及温度数显表、压力控制表的功能及线路连接应完好，探头罩伸进退出控制功能应完善。停窑检修期间，应做好对自动退出装置所有的机械机构上活动点的定期检查及润滑工作，保证传动装置动转灵活可靠。

（3）、服务承诺：服务迅速，如设备发生问题，我们在接到通知后24小时内赶到现场解决问题或提出解决方案，在设备的质保期内，产品本身的质量问题，由我方免费维修、更换；工程完工设备投入使用后，我们还将定期地对用户进行回访跟踪其使用情况，并对系统设备进行现场维护，提供技术支持及保驾工作。

八、系统的使用环境参数及技术指标

压缩空气：

·入口压力：0.2—0.7Mpa

·入口温度：≤35℃

·流量：0.1—0.4M3/min工作环境：

·粉尘：＜200g/M3

噪音：＜150db环境温度：

自动退出装置：–10℃—90℃(不包括探头罩

控制系统：-10℃—70℃

摄像头：＜400℃

炉内温度：＜2000℃

炉壁温度：＜300℃摄像机参数：

扫描方式：PAL制625行/50场

视频输出：1Vp-p同步正极性75欧

信噪比：不小于42db

系统图象质量：5级（正常情况）

亮度鉴别等级：≥8级

清晰度：480线

灵敏度：0.8Lx(F1.4)

反应时间：1ms

抗振等级：除地震、意外情况以外都能承受

退出行程：520mm

无故障时间：2500

工作电压：AC220V频率50HZ消耗功率：120W

防护等级：IP65

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