[科普中国]-鼓风量

简介

理论鼓风量可以按照精矿中硫化物氧化的反应来计算。焙烧氧化过程可认为硫化物都转变为相应的氧化物。但是由于过程本身的特点以及工艺本身的要求，氧化过程也会生成部分硫酸盐，此时，鼓风量则须根据各，一的具体情况来决定。实际生产中，为了加速反应的进行，以及提高设备的生产率，实际鼓风量一般都比理论鼓风量大。对湿法炼锌，鼓风过剩量为10~30%；对火法炼锌则为5~10%。这样的风量足以使气流速度处于临界直线速度以上，维持沸腾状态。选用鼓风机的额定风量比实际需要风量大30%以上。

鼓风量分为炉内和前室两部分，可以在它们的进风管道上分别安装流量计测得。一般情况下，鼓风量对于一定的加料量是固定不变的，工厂称之为风料比。由于前室下料量大并须使炉料迅速扩散，故按单位炉床面积计算，前室风量通常较炉内风量约大5%。

鼓风直线速度或称气流速度是指单位沸腾层空间的横断面积在该温度下每秒钟所通过的空气体积，也就是空气在炉内沸腾层中每秒上升的距离，一般为0.4~0.8m/s。工厂多选用其上限以提高沸腾炉的生产率。

鼓风量的自动调节气化生产过程的人工调节是很困难的，常常引起稳定的工艺过程的破坏。在煤气负荷量变动的情况下，就更困难，因为负荷的变动，需要不断地调节空气管的活门，以相应地改变进入煤气发生炉的鼓风量。但是过程的自动调节，可以稳定生产过程和气化的主要参数，减轻操作人员的劳动，改善煤气质量和提高气化强度及生产能力。

在地下气化的情况下，主要是根据所测得有关参数来调节鼓入风量及鼓入风量的组成。为了保持产出煤气和用户耗煤气问的平衡，在两者之间应有贮气缶，用以调节气化站的生产能力，同时可以保证煤气供应的连续性。但是由于贮气缶的容积不大，贮存煤气量较小，当煤气负荷剧烈波动时，煤气压力发生变化。利用煤气管中煤气压力，可作为煤气用户和气化站产出之间适应与否的指标。若煤气的产出超过消费时，则总管中的压力升高，而当其生产不足时，则压力下降。

根据煤气压力变化而执行调节任务的设备，有喷射式调节器，均衡式调节器，电调节器等。调节煤气生产能力的系统，见下图。

在煤气总管7中压力的变化，作用于压力元件1，使发送器2将压力讯号传送到调节器3，调节器3使执行机构4动作，因而移动空气总管的调节机构5，而使鼓风机鼓风量减小或增大。在调节风量时，使鼓风机的转速变化以达到目的，一般用离心式和轴流式鼓风机，其风量和风压的调节范围较大，能够满足地下气化的要求。1

工业应用实例1999年，某电锌厂调整不同的工艺用风量（4000m3/h、42000m3/h和44000m3/h）进行了3次试验。床层温度950℃，床层高度保持不变。

工艺用风对工艺产生如下影响：焙烧炉焙砂和锅炉焙砂中硫化物含量升高，精矿加料量增加及熔砂在妒内停留时间缩短。当工艺用风量增大时,蒸汽产量增加。在生产实践中，理论鼓风量一般根据精矿中硫化矿物在熔烧过程中与空气中的氧发生的氧化反应来计算。已知锌精矿中的锌、铁、铅、铜、锡等金属是以金属硫化物形态存在，在焙烧中可以确定它们的相应氧化物为ZnO、Fe2O3、PbO、CuO、CdO等。

当然在焙砂中尤其在烟尘中也会有一些生成MSO4或其他化合物，但由于量少，在计算中可以忽略不计。锌精矿焙烧的脱硫率一-般为90%以上。脱去的硫可以按95%氧化为SO2，5% 氧化为SO3来计算。根据这些氧化反应计算出氧量后，便可算出理论空气量。焙烧1t 锌精矿的鼓风量约为1500~1800m3，平均为1650m3。

为了加速反应的进行，提高设备的生产率。实际的鼓风量一般比理论计算的空气量要大。对湿法炼锌厂来说，过剩量为10%~30%，平均为20%。对火法炼锌厂，过剩量要小一些，为5%~ 10%。所以焙烧1t 锌精矿的实际鼓风量约为1800m3。应着重指出，在选用流态化炉的鼓风机时，风机的额定风量应比实际需要的风量大30% 以上，是为了在开炉时能造成均匀的流态化床，以及由于停电或其他事故被迫停风以后重新鼓风开炉的需要。有时考虑到流态化炉提高生产率后需要的鼓风量，还要选更大一些的鼓风机。

空气在炉内流态化床层中每秒上升的距离（m），称为气流速度或鼓风直线速度。直线速度的计算方法，为每秒钟通过炉内的空气量，除以床层空间的横断面积。空气量数值应该换算为流化床层温度下的体积。各炼锌厂采用的鼓风直线速度波动在0.4~0.8m/s之间。目前许多炼锌厂乐于采用高的鼓风直线速度，以提高焙烧炉的生产率。2