五大熱工設(shè)備介紹

1、五大熱工設(shè)備介紹預(yù)熱器：預(yù)熱器主要功能是充分利用回轉(zhuǎn)窯和分解爐排出的廢 氣余熱加熱生料，使生料預(yù)熱及部分硅酸鹽分解，最大限度 提高氣固間的預(yù)熱效率，實(shí)現(xiàn)整個(gè)煅燒系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、 低消耗。它必須具備氣固分散均勻、換熱迅速和高效分離三 個(gè)功能，在旋風(fēng)預(yù)熱器中，物料與氣流之間的熱交換主要在 各級(jí)旋風(fēng)筒之間的連接管道中進(jìn)行，因此對(duì)旋風(fēng)筒本身的設(shè) 計(jì)，主要考慮了如何獲得較高的分離效率和較低的壓力損 失，旋風(fēng)筒的主要任務(wù)在于氣固分離。來(lái)自上一級(jí)旋風(fēng)筒收 集下來(lái)的物料經(jīng)喂料管落入散料板上沖散折回進(jìn)入下一級(jí) 旋風(fēng)筒的排氣管道中均勻沖散懸浮，并隨上升氣流進(jìn)入旋風(fēng) 筒進(jìn)行氣固分離，氣流由上而下做旋風(fēng)運(yùn)動(dòng)，最后從

2、錐部隨 排風(fēng)機(jī)給予的動(dòng)能沿旋風(fēng)筒的中心垂直往上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，固 體的物料沿筒壁落下進(jìn)入下料溜管，排出的是相對(duì)干凈的廢 氣。旋風(fēng)筒的收塵效率及阻力與旋風(fēng)筒內(nèi)的風(fēng)速密切相關(guān)， 旋 風(fēng) 筒 截 面 風(fēng) 速 一 般 控 制 在 5 6m/s， 進(jìn) 風(fēng) 口 風(fēng) 速 在 15-18m/s ，出口風(fēng)速控制在 11-14m/s ，若過(guò)高，引起系統(tǒng)阻 力較大，過(guò)低不利于旋風(fēng)筒收塵。預(yù)熱器主要部位工藝操作參數(shù)如下圖（以天津院 TDF 預(yù) 熱器為例）：C1 (1/VT.P -3.01KIJaj等就F-3.01物料內(nèi)筒分離下料苜鎖鳳閥預(yù)熱器工 作原理 如下 圖：二、分解爐：噴騰分解爐是在預(yù)熱器和回轉(zhuǎn)窯之間增設(shè)的一個(gè)裝臵

3、，燃煤 喂入分解爐燃燒放出的熱量與進(jìn)入爐內(nèi)的生料碳酸鹽的分 解和吸熱過(guò)程同時(shí)在浮狀態(tài)下進(jìn)行，使得入窯碳酸鹽分解率 提高到 90%以上。原來(lái)在窯內(nèi)進(jìn)行的分解反應(yīng)移至分解爐內(nèi) 來(lái)，燃料大部分從分解爐內(nèi)加入，減輕了窯內(nèi)熱負(fù)荷，延長(zhǎng) 了襯料的壽命有利于生產(chǎn)大型化，由于燃料與生料粉混合均 勻，燃料燃燒熱及時(shí)傳遞給物料，使燃燒、換熱及碳酸鹽分 解過(guò)程都得到優(yōu)化，因而具有優(yōu)質(zhì)、高效、低耗等一系列優(yōu) 良性能特點(diǎn)，它主要作用是燃料的燃燒、換熱和碳酸鹽的分 解。在分解爐內(nèi)，生料及燃料分別依靠“渦旋效應(yīng)” 、“ 效應(yīng)”、“懸浮效應(yīng)”和“流化態(tài)效應(yīng)”分散于氣流之中。由 于物料之間在爐內(nèi)流場(chǎng)中產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到高度

4、分 散、均勻混合和分布、迅速換熱、延長(zhǎng)物料在爐內(nèi)的滯留時(shí)間，達(dá)到提高燃燒效率、換熱效率和入窯物料碳酸鹽分解率 的目的。在分解爐內(nèi)主要存在碳酸鈣分解和燃料燃燒兩種反 應(yīng)。在連續(xù)穩(wěn)定的狀態(tài)下，二者進(jìn)行的吸熱和放熱的速率是 平衡的。碳酸鈣分解從600700C時(shí)開(kāi)始，800C時(shí)分解速度 明顯加快，900 C時(shí)分解反應(yīng)迅速。但就燃料燃燒反應(yīng)而言， 其在前期燃燒迅速，放熱較快。隨著氣體中氧含量迅速降低， 其后期的燃燒速度明顯下降，較難燃燼。這就表明在分解爐 內(nèi)，對(duì)于碳酸鈣分解進(jìn)程來(lái)說(shuō)，其前期主要受控于碳酸鈣分 解速度，而后期主要受控于燃料燃燒速度。但在分解爐內(nèi)， 燃料的著火和初期燃燒均進(jìn)行較快，物料在懸浮

5、態(tài)下被迅速 加熱，體系快速升溫，分解爐在絕大部分時(shí)間內(nèi)都處于相對(duì) 穩(wěn)定平衡狀態(tài)。因此，基本上可以認(rèn)為分解爐內(nèi)的分解過(guò)程 主要受控于燃料燃燒速度。分解爐結(jié)構(gòu)如下圖（以DD爐為例）:按內(nèi)部作用原理，DD分解爐可分4個(gè)區(qū)。1、還原區(qū)（I區(qū)）包括咽喉部分和最下部錐體部分。咽 喉部分是 DD 分解爐的底部，直接座在窯尾煙室之上，窯煙 氣通過(guò)咽喉直吹向上，使生料噴騰進(jìn)入爐內(nèi)。2、燃料裂解和燃燒區(qū)（H區(qū)）中部偏下區(qū)。從冷卻機(jī)來(lái)的高溫三次風(fēng)，有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)風(fēng)管?chē)娙霠t內(nèi)（H區(qū)），每根風(fēng)管的風(fēng)量由裝在風(fēng)管上的流量控制閥控制，總風(fēng)量根據(jù)DD分解爐系統(tǒng)操作情況有主控閥控制。兩個(gè)主要燃料噴嘴，裝 在三次風(fēng)進(jìn)口的頂部。燃料噴

6、入口區(qū)富氧區(qū)立即在爐內(nèi)湍流 中裂解和燃燒。產(chǎn)生的熱量迅速傳給生料，氣料進(jìn)行高效熱 交換生料迅速分解。3、主要燃燒區(qū)（ 川區(qū)）在中部偏上到縮口，主要是燃 燒燃料和把產(chǎn)生的熱量傳給生料，生料吸熱分解，使?fàn)t溫保 持在850900C，生料和燃料混合、分布均勻，沒(méi)有明亮火 焰的過(guò)熱點(diǎn)，區(qū)內(nèi)溫度較低，且分布均勻。4、全燃燒區(qū)（ W區(qū)）爐頂部圓筒體，主要作用是使未 燃燒的 10%左右的燃料繼續(xù)燃燒， 并促進(jìn)生料分解。 氣體 和 生料通過(guò)川區(qū)和W區(qū)間縮口向上噴騰直接沖擊倒?fàn)t頂棚，翻 轉(zhuǎn)向下到出口， 使氣料攪拌和混合， 達(dá)到完全燃燒和熱交換。三、回轉(zhuǎn)窯；窯尾預(yù)分解系統(tǒng)基本完成了物料的干燥、預(yù)熱及碳酸鹽 分解等功

7、能，物料的放熱反應(yīng)、燒成及冷卻是在回轉(zhuǎn)窯中完 成，因此回轉(zhuǎn)窯的主要功能有以下四個(gè)方面：1、燃料燃燒功能。它具有廣闊的空間和熱力場(chǎng)，可以供 應(yīng)足夠的空氣，裝設(shè)優(yōu)良的燃燒裝臵，保證燃料充分燃燒， 為熟料煅燒提供必要的熱量；2、熱交換功能。它具有比較均勻的溫度場(chǎng)，可以滿(mǎn)足水 泥熟料形成過(guò)程各個(gè)階段的換熱要求；3、化學(xué)反應(yīng)功能。隨著水泥熟料礦物形成不同階段的不 同需要，它既可分階段地滿(mǎn)足不同礦物形成對(duì)熱量、溫度的 要求，又可以滿(mǎn)足它們對(duì)時(shí)間的要求；4、物料輸送功能。由于具有一定的斜度和轉(zhuǎn)速，它能將 物料揚(yáng)起后再落下，形成位移，從而使物料從窯尾向窯頭運(yùn) 動(dòng)；回轉(zhuǎn)窯基本數(shù)據(jù)對(duì)比表南京院天津院成都院設(shè)計(jì)能力

8、（t/d）500050005000規(guī)格（m 4.8 X 74 4.8 X 72 4.8 X 74窯內(nèi)風(fēng)速（m7.388.5266.05窯斷面熱負(fù)荷（KJ/m2.h）1.76 X 1071.59 X 1071.42 X 107窯單位容積產(chǎn)量（kg/m3.h）193.87193.8195.62窯單位容積熱力強(qiáng)度14346.013701.314082.8筒體內(nèi)容積（斥）13391302.91339平均有效內(nèi)徑（m4.364.44.34有效長(zhǎng)度（m747272有效內(nèi)表面積（m）1000986.2982有效內(nèi)谷積（m）1074.610751065斜度（%）43.53.5（主傳）轉(zhuǎn)速（r/mi n）0.3

9、540.3963.960.354（主電機(jī)）電機(jī)功率（Kw）630630630四、冷卻機(jī)；1、冷卻機(jī)的功能與作用:1）作為工藝設(shè)備，它承擔(dān)著對(duì)高溫熟料的驟冷任務(wù)。驟冷可阻止熟料礦物晶體長(zhǎng)大，特別是阻止C3S晶體長(zhǎng)大，有利于強(qiáng)度與易磨性的改善，同時(shí)，驟冷可使液相凝固成玻璃體，使MgO及 C2A大部分固定在玻璃體內(nèi)，有利于熟料的安 定性的改善及抗化學(xué)侵蝕性能。2）作為熱工設(shè)備，在對(duì)熟料驟冷的同時(shí)，承擔(dān)著對(duì)入窯 二次風(fēng)及入爐三次風(fēng)的加熱升溫任務(wù)。盡可能的提高二、三 次風(fēng)溫度。不僅可以回收熱量，并且對(duì)燃料的助燃和燃盡以 及全窯系統(tǒng)的熱力分布有好的作用。3 ）作為熱回收裝備，它承擔(dān)著對(duì)出窯熟料攜出的大量熱

10、 焓的回收任務(wù)?；厥盏臒崃恳愿邷?zé)犭S二、三次風(fēng)進(jìn)入窯、 爐之內(nèi)，有利于降低系統(tǒng)煅燒熱耗；以低溫?zé)崮芤嘤欣谟?熱發(fā)電。4）作為熟料輸送設(shè)備，它承擔(dān)著對(duì)高溫熟料的輸送任務(wù)，對(duì)高溫熟料進(jìn)行冷卻有利于熟料輸送和貯存。2、第三代篦冷機(jī)的特點(diǎn)1）篦冷機(jī)入口端采用阻力篦板及充氣梁結(jié)構(gòu)篦床和窄 寬度布臵方式，增加篦板阻力在篦板加料層總阻力中的比 例，力求消除預(yù)分解窯熟料顆粒變細(xì)及分布不均等因素對(duì)氣 流均勻分布的影響。2）發(fā)揮脈沖高速氣流對(duì)熟料料層的驟冷作用，以少量 冷卻風(fēng)量回收熾熱熟料的熱焓，提高二、三次風(fēng)溫。3）由于脈沖供風(fēng)，使細(xì)粒熟料不被高速氣流攜帶，同 時(shí)由于細(xì)粒熟料擾動(dòng)，增加氣料之間換熱速度。4）高

11、壓空氣通過(guò)空氣梁特別是篦冷機(jī)熱端前數(shù)排空氣 梁向篦板下部供風(fēng)，增強(qiáng)對(duì)熟料均布、冷卻和對(duì)篦板的冷卻 作用，消滅“紅河” ，保護(hù)篦板。5）設(shè)有對(duì)一段篦床一、二室各行篦板風(fēng)量、風(fēng)壓及脈沖 供風(fēng)的自控調(diào)節(jié)系統(tǒng)，或各塊篦板的人工調(diào)節(jié)閥門(mén)，以便根 據(jù)需要調(diào)節(jié)。同時(shí)，一段篦速與篦下壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)，保持料 層設(shè)定厚度，其他段篦床與一段篦床同步調(diào)節(jié)。3、冷卻機(jī)的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)1） 熱效率高， 即從出窯熟料中回收并用于熟料煅燒過(guò)程 的熱量與出窯熟料帶入冷卻機(jī)的熱量之比大；2） 冷卻效率高， 即出窯熟料被回收的總熱量與出窯熟料 帶入冷卻機(jī)的熱量之比值大；3）空氣升溫效率， 即鼓入各室的冷卻空氣與離開(kāi)熟料層空氣溫度的升高

12、值同該室區(qū)熟料平均溫度之比值大；4）進(jìn)入冷卻機(jī)的熟料溫度與離開(kāi)冷卻機(jī)的入窯二次風(fēng)及 去分解爐的三次風(fēng)溫度之間的差值小。5）離開(kāi)冷卻機(jī)的熟料溫度低。6）冷卻機(jī)及其附屬設(shè)備電耗低。7）投資少，電耗低，磨耗小，運(yùn)轉(zhuǎn)率高等。4、5000t/d生產(chǎn)線所用篦冷機(jī)比較對(duì)比內(nèi)容成都院天津院南京院型號(hào)TYPELBTF篦式冷卻機(jī)TC-12102 篦式冷卻機(jī)NC42340篦式冷卻機(jī)設(shè)計(jì)產(chǎn)量t/d500060005000600050006000篦床有效面積2m133.2119.3133.2冷卻負(fù)荷t/（ d. m）41.545.841.545.941.345.3傳動(dòng)篦床段數(shù)333段篦床斜度3段篦床均傾 斜3第1、2段

13、篦床 傾斜3,第3 段篦床水平第1、2段篦床 傾斜3,第3 段篦床水平傳動(dòng)形式液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)液壓傳動(dòng)傳動(dòng)功率kW225225225篦床行程 mm130130130篦床運(yùn)行次數(shù) 次 /min4-254-254-25入料溫度C140014001400出料溫度C65+環(huán)境溫度65+環(huán)境溫度65+環(huán)境溫度熱回收率73-7673-7672-75冷卻風(fēng)用量Nm/kg.clV 2.0V 2.0V 2.0破碎機(jī)形式尾部錘式破尾部錘式破碎尾部錘式破碎碎機(jī)機(jī)機(jī)破碎機(jī)功率kW909090出料粒度mm(90%) 25(90%) 25(90%) 25篦床的寬x長(zhǎng)m3.6 x 37.953.6 x 33.664.2 x

14、 34篦床的外觀特 征窄而長(zhǎng)窄而長(zhǎng)寬而短篦床的供風(fēng)形 式脈沖供風(fēng)直接供風(fēng)高溫段充氣梁 供風(fēng)，中低溫段 為風(fēng)室供風(fēng)風(fēng)室熟量（個(gè)）999風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)（臺(tái)）171517五、窯頭燃燒器;1、燃燒器燃燒原理（如下圖）一次風(fēng)量6%二次風(fēng)量94%產(chǎn)生的回流風(fēng)800120CTC煤風(fēng)風(fēng)速i o=2030m/s）風(fēng)風(fēng)速60m/s 凈風(fēng)風(fēng)速幾=80180m/ s2、燃燒器位臵合理性的意義燃燒器的位臵相對(duì)于新型預(yù)分解窯來(lái)說(shuō)在線運(yùn)行時(shí)是很 少大幅度調(diào)整的，一般都是在檢修結(jié)束前一次性調(diào)整確認(rèn)到 位，燃燒器位臵，尤其上、下、左、右位臵對(duì)窯工況的影響 特別大。燃燒器太偏下， 火焰不順， 易燒損窯皮和耐火材料， 并且導(dǎo)致急燒和不完

15、全燃燒， 產(chǎn)生黃心料和熟料 f-CaO 跑點(diǎn)， 甚至造成結(jié)皮加劇易發(fā)生預(yù)熱器堵塞事故，由于煤粉燃燒不 完全，產(chǎn)生co形成還原氣氛，使熟料中三價(jià)鐵，還原成二 價(jià)鐵，而產(chǎn)生黃心料，且還原氣氛下生成的鐵鋁酸四鈣量減 少，總液相量減少， 不利于 f-CaO 吸收反應(yīng)的進(jìn)行， 易使 f-CaO 偏高，同時(shí)還原氣氛是造成新型干法窯預(yù)分解系統(tǒng)粘結(jié)堵塞 的關(guān)鍵因素；燃燒器太偏上，火焰燒得較遠(yuǎn)，結(jié)長(zhǎng)厚窯皮， 窯尾煙室和末級(jí)下料溜子易結(jié)皮堵塞，并且窯高溫帶后移， 易使料子發(fā)粘，在入窯生料飽和比較低和煤粉灰粉大時(shí)影響 加??；燃燒器太靠近物料層，一部分燃料就會(huì)卷入物料內(nèi)， 不僅增加熱耗而且還會(huì)導(dǎo)致結(jié)圈和 f-CaO 量偏高；燃燒器離 物料層太遠(yuǎn)而靠近窯襯，火焰會(huì)沖刷窯皮和窯襯，降低窯襯 使用壽命。3、燃燒器位臵確定方式： 燃燒器中心在窯頭罩上的坐標(biāo)位臵是它的基礎(chǔ)位臵，在 確定燃燒器與窯的相對(duì)位臵前，應(yīng)先確定燃燒器端面在窯口 的坐標(biāo)位臵，然后通過(guò)打“光點(diǎn)”確定燃燒器中心與窯的交 點(diǎn)及其與窯中心的坐標(biāo)。理論和實(shí)踐均證明，燃燒器中心在 窯橫截面上的位臵是位于面對(duì)窯口的左下方，即第四象限（窯順時(shí)針旋轉(zhuǎn)），稍偏窯中心下和稍靠近物料層 （如下圖）窯回轉(zhuǎn)方向,10cm舎理住置4、新型四通道燃燒器主要特點(diǎn)：（1）一次風(fēng)比例低，僅為 5%-7%節(jié)能降耗顯著，與傳統(tǒng)燃 燒器相比節(jié)煤10%以上;（2）噴