烧成五大热工设备的性能工作原理及相互关系汇总文档格式.docx

烧成五大热工设备的性能工作原理及相互关系汇总文档格式.docx

《烧成五大热工设备的性能工作原理及相互关系汇总文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《烧成五大热工设备的性能工作原理及相互关系汇总文档格式.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

旋风筒进风管道的风速以一般在16-22m/s沿切线方向经导流板，270℃大蜗壳角进入。

气固之间80%的换热在进风管道中就已完成，换热时间仅需0.02-0.045，只有20%以下的换热在旋风筒中完成。

在管道中完成大部分热交换后，生料粉随气流以切线方向高速进入旋风筒，在筒的旋转下，自旋风筒锥体部又反射旋转向上，固体颗料在离心力的作用下甩向筒壁滞流区，或与筒壁碰撞，失速坠落而沉降下来与气体分离，经下料管喂入下一级旋风筒或入窑，气体经内筒排出。

采用的是南京院设计的双系列C5级低压损带NST-1型分解炉的预热器。

规格型号

下料溜子内径

旋风筒内有效直径

数量

C1

Φ710mm

Φ5000m

4

C2

Φ900mm

Φ6900mm

2

C3

C4

Φ7200mm

C5

预热器特点：

1、低阻、强化分离功能C1筒带旋流叶片，C1锥部有尾涡隔离器，有效降低阻力，提高收尘效率，使C1筒收尘效率达90%以上；

2、斜锥（旋风筒），防止物料堵塞，打破物料分散的对称性，防止二次飞扬，改变和降低气流的速度和方向。

3、合理下料管进入换热管的位置（撒料箱60℃，撒料板斧头形，角度为30℃）更好地使物料均匀分散，提高换热效率。

4、新型锁风阀，阀体内部零件坚固、耐热、阀板灵巧，重锤易调整，阀体气密性好，支撑阀板转轴的轴承密封良好，能有效防止灰尘渗入，易于检修安装。

5、新型撒料装置，可防止料流短路直接冲入下级旋风筒。

6、挂片式内筒插入深度大，可有效地提高物料与气流分离效率。

预热器操作关键：

1、系统堵漏。

2、检修时下料溜管的结皮清理（C4-C5级筒），C5翻板阀的更换及补浇。

3、耐火材料的检查。

4、锁风阀调整灵活且锁风效果好。

5、在投料、停窑止料时，杜绝系统拉大风，防止系统高温（包括）尾温。

6、确保检修检查时，内筒完好，浇注料完好。

7、加强窑尾及炉缩口的清料。

8、杜绝出口CO产生。

9、投球确认保证系统畅通。

10、严禁堵料。

（二）分解炉

1、目前分解炉的种类较多，按分解炉内气体运动的主要流型分类，可分为：

旋流（风）式、喷腾式、旋流-喷腾式、悬浮式及沸腾式（或称流化床式）等五种类型。

生料及燃料在分解炉内分别依靠“旋风效应”、“喷腾疚”、“悬浮效应”及流态化效应或几种流型的叠加（如：

旋流-喷腾）高度分散于气流之中，从而增加物料与气流的接触面积，延长物料在分解炉内的停留时间，根据炉内流畅分类，将分解炉分为以下五类：

（1）旋流-喷腾叠加类，如：

SF型、N-SF型、KSV型

（2）旁置预燃室类，如：

RSP型、GG型

（3）流化床-悬浮层叠加流场类，如：

MFC型、N-MFC型等

（4）喷腾或复合喷腾流场为主，如：

SLC型、DD型等

（5）悬浮层流畅为主管道炉类，如：

Prepol-AT型，Pyroclon-R型

按全窑系统气体流动方式分类：

预分解窑可分为三种基本类型：

第一种类型：

分解炉所需助燃空气全部由窑内通过，不设三次风管道，有时也不设专门的分解炉，而是利用窑上升烟道经过适当改进或加长作为分解塞。

其特点：

系统简单、投资少，但窑内过剩空气系数大，降低烧成带火焰温度。

如：

普隆克隆型，Prepol-AT。

第二种类型：

设有单独的三次风管，分解导炉由窑头成冷却机引入热风，并在炉前或炉内与窑尾烟气混合，这是目前普遍采用的方式，如TDF、CDC型，NST-1型（国内）。

第三种类型：

设有单独的三次风管，分解炉所需助燃空气全部由三次风管提供，窑尾烟气不入炉，如：

宁国厂4500t/d的日本三菱进口的MFC型，这种方式可保持分解炉内较高的氧气浓度，有利于燃烧及分解反应。

分解炉的作用：

基本上有三大作用。

1）燃料的燃烧；

2）物料的吸热与分解；

3）物料的输送。

物料的分散是前提，燃烧是关键，碳酸钙的分解是目的。

炉作为第二大热源，大部分燃料入炉60%左右，小部分入窑50%以下，改变窑系统内热力分布格局。

在工艺方面：

热耗最高的碳酸盐分解在炉内进行，由于燃料、生料混合均匀，燃料燃烧后及时传热给物料，使其换热燃烧分解快，并得到优化。

分解炉内的燃烧主要是辉焰燃烧（用煤粉），炉内气流传热方式主要是对流，90%，其次是辐射传热（气体中含有大量固体颗粒，CO2含量高，增大了气流的辐射能力）。

分解炉承担着分解系统中繁重的燃烧，换热和碳酸分解任务，这些任务能否在高效状态下顺利完成，主要取决于生料与燃料能否在炉内很好的分散、混合和均匀分布。

燃料能否在炉内迅速地完成燃烧，并把燃烧产生的热及时地传递给物料，同时物料中的碳酸盐组分能否迅速吸热、分解和CO2能否及时排出，这些都取决于炉内气固流动方式，温度场是否均匀炉内流场的合理组织。

我厂使用的分解炉是南京院设计的NST-1型分解炉（Φ7.5×

31m）喷焊嘴数量4个，气体停留时间3.9s，炉内风速：

8m/s。

炉容1206+845m3，该系统设计能力为5500—6000t/d，它的特点是：

以喷腾为分解炉为基础，涡旋结合，其运行表明，喷腾有利于纵向分布的均匀，而旋流有利于横向分布的均匀。

1、该分解炉阻力低，结构简单，煤种适应性强，操作方便可靠；

2、炉直接在窑尾烟室上，简化了上升烟道，有效地避免结皮和堵塞，也可降低炉的位置。

3、三次风切线方向进入，使炉内产生一定旋流强度，有利于炉内物料的均匀分布和气流混合，延长物料停留时间，来完成煤粉完全燃烧和生料分解。

4、分解炉的出口布置在炉顶部，使气流第二次加速，从而有效地加强了分解炉的后期混合，使煤粉充分燃烧，生料充分分解。

5、煤粉从三次风入口段加入，使煤分在氧气充分的空气中燃烧，生料充分分解（生料从炉侧加入）受三次风的吹扫，可以有效改善生料的分布，减少塌料的危险。

6、炉容大，物料停留时间长。

（三）回转窑

回转窑的功能：

1、回转窑是一个倾斜回转圆筒，是用钢板卷曲而成，并加以焊接。

斜度一般在3%-5%，生料由窑尾喂入，在窑的不断回转运行中，物料从高端向低端（窑头方向）逐渐运动，回转窑是一个输送设备；

2、回转窑是一个燃烧设备。

磨细的煤粉由窑头鼓风机的窑内喷入，燃烧产生的热量通过辐射（主要的）、对流和传导三种基本传热方式将热量传递给物料；

3、回转窑具有热交换的功能，回转窑内具有比较均匀的温度场，可以满足水泥熟料形成过程的各个阶段的换热要求，特别是阿利特矿的生成要求；

4、回转窑具有化学反应功能，熟料的形成主要在室内发生了一系列的物理化学反应，从而产生了相变和质变的过程；

5、回转窑是降解利用废物的功能，由于室内温度高，达1600℃左右，气流滞留时间长，可降低化工、医药行业有毒物质，进行有效的排毒以及燃烧有害废弃物。

我厂是南京院设计的Φ4.8×

74m功率630KW生产能力5000-5500t/d主传转速0.4-4.0rpm辅传:

0.16rpm

斜度4%。

轮带：

三档，浮动式窑头密封是弹簧钢片摩擦式；

窑尾密封是汽缸推动式，主传是单传动，也是边缘传动，联轴节是摩擦片式，减速机4级变速，大牙轮润滑是带油轮式的，主电机带有测速电机装置。

液压档轮一个，液压挡轮间隙正常时在轴向±

10范围内动作，最大行程±

30mm；

带有最大上窜极限装置联锁，工作压力：

50-80bar，现为40-60bar，电机功率：

0.75KW，柱塞式间歇泵。

工作原理：

物料通过窑尾进入回转窑内，窑的倾斜度导致了物料逆向，窑内气体的运动方向向窑头运动，从而进入冷却机。

在此过程中物料在窑内经过以下区域：

分解带、过液带、烧成带、冷却带，煅烧过程是通过热气体与物料耐火材料的接触传递给物料。

系统的热量主要靠窑头燃烧来提供，燃烧空气主要来自冷却机的前段的二次风。

窑内废气被窑尾高温风排出。

保证窑系统最佳稳定的热工制度，在生产中必须做到生料化学成分稳定，生料喂料稳定，燃料成份（热值、细度）稳定，燃料喂料量稳定，设备运转稳定，即“五稳保一稳”。

而对回转窑内物料锻烧过程控制可以从以下几个方面进行：

1、燃料燃烧及气流温度控制；

2、窑内气固换热和物料升温控制；

3、物料在一定温度场内滞留时间及物理、化学反应控制。

窑内主要进行物料未完成的分解，固相及烧结反应，物料冷却在冷却带内的1m左右，在投料时一般是喂料与窑速同步，在正常操作中，可以适当提快转速进行薄料快烧，利用熟料的烧成、质量、冷却、反应。

在正常操作中，关注好窑皮状况，筒体温度，和滑移量，气流运动速以及窑内温度，火焰的长度、形状、喷煤管理的位置，一二次风的风温、风速及流量，都对窑内物料的煅烧影响较大。

所以，要控制好风、煤、料、窑速这四者的关系，达到有机的平衡，找出一个最佳参数，稳定系统热工。

（四）冷却机

冷却机的作用：

1、承担高温熟料骤冷，骤冷阻止C3A晶体长大，有利于熟料强度及易磨性改善，同时骤冷可以使液相凝固玻璃体，使Mgo、C3A大部固定在玻璃体，有利于熟料安定性的改善，便于贮存和粉磨。

2、骤冷的同时，承担入窑二次风及入炉三次风的加热升温任务。

3、回收余热入窑，分解炉成余热发电，供煤磨烘干煤粉。

4、破碎熟料，输送熟料的作用。

我厂是南京院设计的NC42340推动箆式冷却机，用于5500-6000t/d水泥生产线上。

箆冷机是烧成系统的主机和关键设备之一。

它主要由箆床、传动装置、液压传动系统上、下壳体，料斗锁风装置，熟料破碎机、风管装置、干油集中润滑系统，栅条装置、风机（17台）、支承装置、空气炮和推“雪人”装置组成，整机采用落地式布置，漏料直接进入拉链机。

主要规格技术性能：

①4.2m×

34.0m。

②生产能力5500-6000t/d。

③入料温度1400℃。

④出料温度≤65℃+环境温度。

⑤箆床面积133.2M2⑥箆床斜度：

3/3/0电机功率75KW⑦箆床冲程次数4.25次/分固定最前端箆床5排，箆床冲程130mm-140mm，单位冷却风量<

2.0NM3/kg.col，液压油泵4台，其中一台备用，电机鼠龙式柱塞泵。

高温熟料从窑口自然“落入”箆床，通过箆板的往复运动，逐步推至后续箆床，形成一定厚度的料床，经各冷却风机鼓入的冷空气由下向上吹入料床，渗透扩散对熟料冷却至环境温度+65℃,并经熟料破碎机破碎至25mm（90%以上）落入输送机中，由箆板箆缝漏下的细熟料通过风窑下灰斗收集后，通过由时间控制的电动弧形阀进入熟料拉链机输送，进入熟料库。

该型箆冷机具有如下特点：

a）受料区采用控制流箆床，固定式的梁内供风，并安装了空气炮和推“雪人”装置，通过可控时间开炮和及时清理大块料，防止堆“雪人”保证设备的正常运行。

b）高温区采用组合式箆床，即固定箆板梁内供风，活动箆板风室供风，既能确保熟料得到充分冷却，又有效的避免了活动风管窑封这一薄弱环节