五大熱工設(shè)備介紹解析

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)熱及局部硅酸鹽分解，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、換熱迅速和高效別離三 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別離效率和較低的壓力 損 失，旋風(fēng)筒的主要任務(wù)在于氣固別離。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)行氣固別離，氣流由上 而下

2、做旋風(fēng)運(yùn)動(dòng)，最后從錐部隨 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 ，假設(shè)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)如下列圖 以天津院 TDF 預(yù) 熱器為例：b - -x 皿Cllnl.AOt | ,P-147KI:350tVT: 500C/4:70OCJL 二 2imc 1 - j -Irj ir ；預(yù)熱器工作原理如下列圖物料

3、撒料箱Q氣流鎖鳳閥二、分解爐： 分解爐是在預(yù)熱器和回轉(zhuǎn)窯之間增設(shè)的一個(gè)裝置，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 的分解反響移至分解爐內(nèi) 來(lái)，燃料大局部從分解爐內(nèi)參加，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) 、 “噴騰效應(yīng)、“懸浮效

4、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)，從而到達(dá)高度分 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，到達(dá)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 種反響。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600? 700 C時(shí)開(kāi)始，800 C時(shí)分解速 度明顯加快，900 C 時(shí)分解反響迅速。但就燃料燃燒反響而 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 說(shuō)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

5、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，物料在懸浮態(tài)下 被迅速加熱，體系快速升溫，分 解爐在絕大局部時(shí)間內(nèi)都處 于相對(duì)穩(wěn)定平衡狀態(tài)。因此，根本上可以認(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)如下列圖以 DD 爐為例：按內(nèi)部作用原理，DD分解爐可分4個(gè)區(qū)1、 復(fù)原區(qū)I區(qū)包括咽喉局部和最下部錐體局部。咽喉局部是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)稱風(fēng)管噴入爐內(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

6、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850? 900 C,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

7、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)根本完成了物料的枯燥、預(yù)熱及碳酸鹽 分 解等功能，物料的放熱反響、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)良的燃燒裝置，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。它具有比擬均勻的溫度場(chǎng)，可以滿足水 泥熟料形成過(guò) 程各個(gè)階段的換熱要求；3、化學(xué)反響功能。隨著水泥熟料礦物形成不同階段的不同需要，它既可分階段地滿足不同礦物形成對(duì)熱量、溫度的要求，又可以滿足它們對(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

8、，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)窯根本數(shù)據(jù)比照表南京院天津院成都院設(shè)計(jì)能力t/d500050005000規(guī)格m?4.8 X74? 4.8 X72?4.8 X74窯內(nèi)風(fēng)速m7.388.5266.05窯斷面熱負(fù)荷KJ/m 2.h1.76 X1071.59 X1071.42 X107窯單位容積產(chǎn)量193.87193.8195.62窯單位容積熱力強(qiáng)度14346.013701.314082.8筒體內(nèi)容積m313391302.91339平均有效內(nèi)徑m 4.364.44.34有效長(zhǎng)度m 747272有效內(nèi)外表積m21000986.2982有效內(nèi)容積m31074.61075

9、1065斜度%43.53.5主傳轉(zhuǎn)速r/mi n 0.35 40.3963.960.35 4主電機(jī)電機(jī)功率 Kw630630630四、冷卻機(jī)；1、冷卻機(jī)的功能與作用：1 作為工藝設(shè)備，它承當(dāng)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 大局部固定在玻璃體 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)，承當(dāng)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

10、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， 它承當(dāng)著對(duì)出窯熟料攜出的大量熱 焓的回收任務(wù)。 回收的熱量以高溫?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，它承當(dāng)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 寬度布置方式， 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)

11、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，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

12、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)比擬比照內(nèi)容成都院天津院南京院型號(hào)TYPELBTF篦式冷TC-12102 篦NC42340 篦式卻機(jī)式冷卻機(jī)冷卻機(jī)設(shè)計(jì)產(chǎn)量t/d5000? 60005000600050006000篦床有效面積m2133.2119.3133.2冷卻負(fù)荷t (d. m2)41.5? 4

13、5.841.5? 45.941.345.3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 3/kg.clV 2.0V 2.0V 2.0破碎機(jī)形式尾部錘式破碎 機(jī)尾部錘式破碎機(jī)尾部錘式破碎機(jī)破碎機(jī)功率kW909090出料粒度mm

14、(90 %) <25(90 %)< 25(90 %)< 25篦床的寬x長(zhǎng)m3.6 X 37.953.6 X 33.664.2 X34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列圖一次風(fēng)量6%外凈風(fēng)風(fēng)連w=100400m/煤風(fēng)風(fēng)速 o=2Q30m/s產(chǎn)生的回流風(fēng)風(fēng)風(fēng)連60m/s 凈風(fēng)風(fēng)速匕1 =8180m/ s2、燃燒器位置合理性的意義燃燒器的位置相對(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，

15、燃燒器位置，尤其上、下、左、右位置對(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,形成復(fù)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，且復(fù)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吸收反響的進(jìn)行， 易使f-CaO偏高，同時(shí)復(fù)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，在入窯生料飽和比擬低和煤粉灰粉大時(shí)影響

16、加??；燃燒器太靠近物料層，一局部燃料就會(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、燃燒器位置確定方式：燃燒器中心在窯頭罩上的坐標(biāo)位置是它的根底位置，在 確定燃燒器與窯的相對(duì)位置前，應(yīng)先確定燃燒器端面在窯 口的坐標(biāo)位置，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置是位于面對(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列圖.10cm4、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 噴頭局部采用