新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)ppt課件

1、新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng),水泥是一種細(xì)磨材料，它加入適量水后，成為塑性漿體，這種漿體是既能在空氣中硬化，又能在水中硬化(硬化后要達(dá)到一定的強(qiáng)度)，并能把砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起的水硬性膠凝材料。,水泥生產(chǎn)的過程是要經(jīng)過“二磨一燒”：即生料磨，水泥窯 和水泥磨。其中水泥窯系統(tǒng)是將水泥生料在高溫下燒成為水泥熟料的熱工設(shè)備，是水泥生產(chǎn)中的一個(gè)極為重要的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。,,水泥窯,,回轉(zhuǎn)窯,立窯,,干法中空回轉(zhuǎn)窯,濕法回轉(zhuǎn)窯,立波爾窯(半干法生產(chǎn))

2、,懸浮預(yù)熱器窯(SP窯),窯外分解窯(NSP窯),,新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)。,,1.1 系統(tǒng)概述1.1.1工作原理：1）生料2）燃料3）氣體,,入分解爐煤(60%-70%)入窯煤（40%-30%）,,一次空氣：輸送煤粉的二次空氣：來自冷卻機(jī)的三次空氣：進(jìn)入分解爐的,,,1.1.2重要的技術(shù)指標(biāo)兩個(gè)主要的評(píng)價(jià)指標(biāo)：產(chǎn)量、熱耗幾個(gè)典型的技術(shù)指標(biāo)：1）回轉(zhuǎn)窯的發(fā)熱能力： 回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的燃燒帶內(nèi)單位時(shí)間燃料燃

3、燒所放出的熱量。,G---回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)量（kg熟料/h）k---回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的燃料消耗量占水泥熟料燒成系統(tǒng)總?cè)剂舷牧康谋戎祄r--生產(chǎn)每千克熟料所需要的燃料量（kg煤/kg熟料）,(kJ/h),2）水泥熟料的實(shí)際燒成熱耗,（kJ/kg熟料）,,Qnet,ar——收到基低位發(fā)熱量收到基——以收到原料煤的初始狀態(tài)為基準(zhǔn)。,3）回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燃燒帶的截面熱力強(qiáng)度（燃燒帶的截面熱負(fù)荷）： 燃燒帶單位截面面積、單位時(shí)間內(nèi)

4、所承受的熱量,4）回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燃燒帶的表面熱力強(qiáng)度（燃燒帶的表面熱負(fù)荷) 燃燒帶單位表面面積、單位時(shí)間內(nèi)所承受的熱量,5）回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燃燒帶的容積熱力強(qiáng)度（燃燒帶的容積熱負(fù)荷)燃燒帶單位容積、單位時(shí)間內(nèi)所承受的熱量,Φ物料填充系數(shù),,6）回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燃燒帶的空氣過剩系數(shù) 根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)以煤粉為燃料的水泥回轉(zhuǎn)窯 α=1.04-1.10范圍較合理7）回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的熱效率,Qsh---水泥熟料理論熱耗（在沒有熱量損

5、失和物損失時(shí)，由0℃的干生料燒成1kg水泥熟料所需要的熱量（kJ/kg熟料）,,8）入窯生料分解率: 兩種表示方法 （1）表觀分解率e: 指從窯尾取得入窯料樣,分析其燒失量計(jì)算而得的分解率. 所取樣品既有預(yù)熱生料又有窯尾循環(huán)飛揚(yáng)的飛灰,是兩種料的綜合分解率。,（2）真實(shí)分解率: 生料在預(yù)熱器內(nèi)預(yù)熱和分解的真實(shí)數(shù)據(jù),不考慮飛灰對(duì)所取樣品分解率的影響.,,L1——生料燒失量L2——入窯物料燒失量

6、fh——指飛灰,1.2.1旋風(fēng)預(yù)熱器的工作原理(1)生料粉在廢氣中分散與懸浮(2)氣、固之間換熱 （在聯(lián)結(jié)管道內(nèi)完成）(3)氣、固相的分離，生料粉的收集 （在旋風(fēng)筒內(nèi)完成）,1.2懸浮預(yù)熱器,分類：旋風(fēng)筒和立筒基本流動(dòng)方式：旋轉(zhuǎn)流和噴射流功能：分散、換熱、分離。,,影響旋風(fēng)筒氣固分離效率的主要因素：（1）旋風(fēng)筒的直徑： 在其他條件相同時(shí)，筒徑越小，分離效率越高（2）旋風(fēng)筒進(jìn)風(fēng)口的類型與

7、尺寸： 進(jìn)風(fēng)口結(jié)構(gòu)應(yīng)以保證能沿切向入筒，減小渦流干擾為佳。,,進(jìn)風(fēng)口的形狀現(xiàn)多采用多邊形。,進(jìn)風(fēng)口的尺寸應(yīng)保證進(jìn)口處工況風(fēng)速在15～25m/s范圍為宜,(3)出風(fēng)管(內(nèi)筒)的尺寸和插人深度: 一般來說，出風(fēng)管(內(nèi)筒)的直徑越小，插入深度越深，旋風(fēng)筒的氣固分離效率越高。,,(4)旋風(fēng)筒的高度： 一般地：增加旋風(fēng)筒的高度有利于氣固分離效率的提高,影響旋風(fēng)筒氣固分離效率的其他因素： 粉料顆粒的大小、氣

8、流中的粉料濃度、鎖風(fēng)閥的嚴(yán)密程度。注意：分離效率的提高會(huì)影響到流動(dòng)阻力損失的增大。在具 體生產(chǎn)和設(shè)計(jì)過程中一定注意綜合考慮這兩項(xiàng)指標(biāo)，旋風(fēng)筒既要高分離效率又要低阻力損失。,,1.2.2 影響旋風(fēng)預(yù)熱器預(yù)熱效率的因素,因素之一：粉料在管道中的懸浮 保證懸浮效果的幾項(xiàng)措施：（1）選擇合理的喂料位置： 一般情況下，喂料點(diǎn)距出風(fēng)管起始端應(yīng)有大于1m多的距離，此距離還與來料落差、來料均勻程度、內(nèi)筒插入深度以及管內(nèi)氣體的流

9、速有關(guān)。,,(2)選擇適當(dāng)?shù)墓艿里L(fēng)速 一般要求粉料懸浮區(qū)內(nèi)的風(fēng)速在10—25m/s之間，通常要求大于15m／s以上氣流的沖擊懸浮能力，可在懸浮區(qū)局部縮小管徑，使氣體局部加速以增大沖擊力。 (3)在喂料口加裝撒料裝置 -------目的是促使物料分散 （4）來料均勻性,,,,換熱方式以對(duì)流換熱為主懸浮換熱效果取決于生料在氣流中的分散程度。用多個(gè)旋風(fēng)換熱單元相串聯(lián)組成旋風(fēng)預(yù)熱系統(tǒng)。,因素之二：

10、 氣、固相的傳熱,,因素之三：氣、固相的分離 氣、固相的分離的效果直接影響到換熱效率。提高分離效率的措施：（1）開發(fā)新型高效、低阻的旋風(fēng)筒（2）開發(fā)新型換熱管道（3）開發(fā)新型鎖風(fēng)閥（4）開發(fā)新型撒料裝置,,1.2.4 各級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器性能的配合（以5級(jí)為例）,（1）各級(jí)旋風(fēng)筒的氣固分離效率,（2）各級(jí)旋風(fēng)筒的表面散熱損失,（3）各級(jí)旋風(fēng)筒的漏風(fēng)量,1.2.5 各級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器串聯(lián)級(jí)數(shù)的選擇（P29）

11、,,1.2.6 旋風(fēng)預(yù)熱器分類以及幾種典型的旋風(fēng)預(yù)熱器,分類：,,傳統(tǒng)的——洪堡型旋風(fēng)預(yù)熱器（阻力大）新型的——低壓損旋風(fēng)筒（阻力?。〞媳?.5）,旋風(fēng)筒改進(jìn)的幾個(gè)方面：1）旋風(fēng)筒入口或出口處增設(shè)導(dǎo)向葉片；2）旋風(fēng)筒筒體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)；3）旋風(fēng)筒進(jìn)風(fēng)口與排氣管（內(nèi)筒）結(jié)構(gòu)的改進(jìn)；4）旋風(fēng)筒下料口結(jié)構(gòu)的改進(jìn)5）旋風(fēng)筒旋流方式的改進(jìn),,,,特點(diǎn)：進(jìn)風(fēng)口截面由矩形改為多邊形，筒體改為雙柱雙錐的組 合，柱體直徑相

12、對(duì)減小，內(nèi)筒直徑加大，插入深度減小等。試驗(yàn)研究證明：其流速分布比較合理，氣固分離效率較高 (90％～96％)，處理氣體量較大，流體阻力較小。,,,特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)臥式，壓損較低，高度較低，降低預(yù)熱器系統(tǒng)的 阻力和框架高度。缺點(diǎn)：氣固分離效率較低，適用于作為旋風(fēng)預(yù)熱器系統(tǒng)的 中間級(jí),,,特點(diǎn)：最上一級(jí)為高型圓柱型旋風(fēng)筒；最下一級(jí)的旋風(fēng)筒則采 用較陡的錐

13、角；目的是為提高分離效率。中部各級(jí)采 用的是低壓損旋風(fēng)筒，其排氣管(內(nèi)筒)部位采用了導(dǎo)向 板，以便使旋風(fēng)筒內(nèi)的大部分循環(huán)氣流由導(dǎo)向板直接引入排氣管，從而保證在不降低氣固分離效率的前提下，降低旋風(fēng)筒中的阻力損失。,,,1.3 分解爐1.3.1窯外分解技術(shù),在懸浮預(yù)熱器與回轉(zhuǎn)窯之間增加一個(gè)新熱源——分解爐，將生料中碳酸鈣分解過程移到窯外進(jìn)行，加快其分解提高其分解率，入窯分解率可提高到85%-90%,,預(yù)分解窯的特點(diǎn)(與其它窯相比）1）

14、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 窯尾增設(shè)了一個(gè)分解爐，承擔(dān)了原來在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行的大量碳酸鈣分解的任務(wù)；2）熱工特點(diǎn)： 窯尾增加“第二熱源”，大部分燃料從分解爐內(nèi)加入，改善了回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)內(nèi)的熱力分布格局，大大地減輕了回轉(zhuǎn)窯內(nèi)耐火襯料的熱負(fù)荷，延長(zhǎng)了回轉(zhuǎn)窯的壽命。3）工藝特點(diǎn)： 將水泥熟料煅燒工藝過程中耗熱量最大的碳酸鈣分解過程移至窯外進(jìn)行，燃料與生料粉處于同一空間且高度分散，燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量能及時(shí)高效地傳遞給預(yù)熱后的生料，

15、使燃燒、換熱及碳酸鈣分解過程都得以優(yōu)化，使水泥熟料煅燒工藝更完善。,,,按爐內(nèi)主氣流運(yùn)動(dòng)形式來分,1.3.2分解爐的分類,,旋流式——旋流效應(yīng)噴騰式——噴騰效應(yīng)懸浮式——懸浮效應(yīng)流化床式——流態(tài)化效應(yīng),,發(fā)展趨勢(shì),按全窯系統(tǒng)主氣流運(yùn)動(dòng)方式來分,,第一種類型（a)第二種類型 (b)第三種類型 (c）,,(c1)(c2)(c3),“綜合效應(yīng)”,,按制造廠家的公司名稱來分(P39表1.6）,,“綜合效應(yīng)”的發(fā)展主要體現(xiàn)在以下幾

16、個(gè)方面：適當(dāng)擴(kuò)大分解爐的容積，延長(zhǎng)分解爐的出口管道形成“爐體+管道”的結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)其留在分解爐內(nèi)的停留時(shí)間改進(jìn)分解爐的結(jié)構(gòu)，使?fàn)t內(nèi)具有合理的三位流場(chǎng)，力求提高爐內(nèi)氣、固滯留時(shí)間比(τs/τg)，延長(zhǎng)生料在分解爐內(nèi)的滯留時(shí)間。保證生料向分解爐內(nèi)均勻喂料，盡快使生料分散且均勻分布。改進(jìn)和保證分解爐用燃料燃燒器的形式與結(jié)構(gòu)，以及合理的布置燃燒器，使燃料盡快點(diǎn)燃和燃燒，并能提高燃料的燃盡率。合理匹配下料、下煤點(diǎn)及三次風(fēng)管，保證分解爐內(nèi)有

17、合理的溫度場(chǎng)，以利于燃料的著火、燃燒和碳酸鈣的分解。分解爐優(yōu)化布置在預(yù)分解窯系統(tǒng)的流程中擴(kuò)大分解爐用煤的品種。,,,(a):特點(diǎn)：分解爐所需助燃空氣全部由窯內(nèi)通過，無三次風(fēng)管。 優(yōu)點(diǎn)是可節(jié)省投資、操作簡(jiǎn)便、冷卻機(jī)選型不受限制。 缺點(diǎn)是過多的空氣通過窯內(nèi)，影響窯的操作。 (b): —目前常用形式特點(diǎn)：分解爐所需助燃空氣由三次風(fēng)管提供，并在爐內(nèi)與窯氣混合。(c):特點(diǎn)：分解爐所需助燃空氣由三次風(fēng)管提供，窯

18、氣不入爐。 優(yōu)點(diǎn)是保證爐內(nèi)燃料在純空氣中燃燒。,,,同線型,,,(c1)：窯氣在分解爐后與出分解爐的爐氣混合，再入預(yù)熱器系統(tǒng)。(c2)：窯氣不與出分解爐的爐氣混合，各自經(jīng)過一個(gè)單獨(dú)的預(yù)熱 器系統(tǒng)(c3): 窯氣從窯尾排出，可余熱利用或旁路防風(fēng),半同線型,異線型,旁路放風(fēng)型,,,1.3.3 幾種典型分解爐的結(jié)構(gòu)特征簡(jiǎn)介,評(píng)議分解爐的特征要點(diǎn)： （1）氣體流動(dòng)： 氣體進(jìn)入方式：窯

19、氣進(jìn)入方式 空氣進(jìn)入方式（2）下料點(diǎn)的位置：燃料噴口 生料入口（3）分解爐的溫度（4）燃料燃燒條件（5）粉料與氣體的停留時(shí)間,,(1)、NSF型和 CSF型NSF型爐：結(jié)構(gòu)：上部：圓柱+圓錐體， 為反應(yīng)室下部：旋轉(zhuǎn)渦殼——渦旋室特點(diǎn)： 氣體： 窯氣、預(yù)熱空氣經(jīng)渦旋室混合后

20、 形成噴旋疊加的湍流運(yùn)動(dòng)混合， 回旋進(jìn)入反應(yīng)室 燃料：通過幾個(gè)噴煤嘴從漩渦室頂側(cè)向下 斜噴入三次風(fēng)的空氣流中，部分燃料 開始燃燒，邊燃燒邊進(jìn)入反應(yīng)室。生料：分兩部分，一部分從反應(yīng)室錐體部加 入，另一部分從上升煙道中加入。,,優(yōu)點(diǎn)：氣固之間的混合得到了改善，燃料燃燒完全，碳酸鹽的 分解程度高，熱耗

21、低。,,CSF型（在NSF上改進(jìn)）主要改進(jìn)：1）在分解爐上部設(shè)置了一個(gè)渦流室， 使?fàn)t氣呈螺旋形出爐。2）將分解爐與預(yù)熱器之間的聯(lián)接管道延長(zhǎng)---相當(dāng)于增加了分解爐的容積)，其效果是延長(zhǎng)了生料在分解爐內(nèi)的停留時(shí)間，使得碳酸鹽的分解程度更高，更重要的是有利于使用燃燒速度較慢的一些燃料。,,(2) RSP型爐：,,RSP型爐： 結(jié)構(gòu)：左部：混合室（MC室） 右部：上部旋風(fēng)預(yù)燃室(SB爐)

22、 下部渦旋分解室(SC爐) 特點(diǎn)： 燃料：在旋風(fēng)預(yù)燃室噴入，與熱空氣直接接觸而燃燒， 燃燒效果好。 生料：從SC室喂入，被三次風(fēng)分散。 氣體： 窯氣經(jīng)上升管道噴騰進(jìn)入，熱空氣從SC爐的內(nèi)側(cè) 以切線方向送入，兩股氣流一起進(jìn)入混合室。優(yōu)點(diǎn)：對(duì)燃料適應(yīng)性強(qiáng)缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，系統(tǒng)通風(fēng)調(diào)節(jié)比較困難，流動(dòng)阻力損失大。,,改進(jìn)

23、型RSP型爐：,,（3）SLC分解爐結(jié)構(gòu)：上部：縮口 中部： 圓柱體 下部：圓錐體特點(diǎn)燃料：噴嘴布置在噴騰處，與噴騰而入 的空氣充分燃燒，燃燒效果好。生料：生料分兩次加入，分散效果好氣體：三次風(fēng)噴騰而入，無窯氣進(jìn)入。,,SLC-S分解爐,SLC-D分解爐,,,,(4)D-D爐：結(jié)構(gòu)：上部：圓柱體 中部：圓柱體

24、 下部：倒錐體 兩個(gè)圓柱體之間設(shè)有縮口，形成二次噴騰。強(qiáng)化氣流與生料間混合氣體：三次風(fēng)徑向而入，窯氣噴騰進(jìn)入燃料：分兩部分，90%的燃料在三次風(fēng)處 進(jìn)入，與空氣充分 燃燒。10%的 在下部倒錐體進(jìn)入。燃料燃燒處 于還原態(tài)生料：生料在中部圓柱體進(jìn)入， 處于懸浮態(tài),根據(jù)工藝性能分四個(gè)區(qū)段：第一區(qū)：為脫NOx的還原區(qū)，位于

25、D-D分解爐底部倒錐體部分；第二區(qū)：為生料分解及燃料燃燒區(qū)，位于D-D分解爐中部圓筒中線之下部位；第三區(qū)：為主燃燒區(qū)，位于D-D分解爐圓筒部分中線之上第四區(qū)：為完全燃燒區(qū)，位于上部 圓柱體內(nèi),,（5）NKSV型爐：結(jié)構(gòu)：上部：圓柱體 中部：圓柱體 下部：倒錐體 兩個(gè)圓柱體之間設(shè)有縮口，形成二次噴騰。強(qiáng)化氣流與生料間混合氣體：三次風(fēng)切向旋轉(zhuǎn)而入，窯氣噴騰進(jìn)入。燃料：分兩

26、部分，主噴嘴在三次風(fēng)管上方，與空氣充分 燃燒，輔助噴嘴在下部倒錐體進(jìn)入。燃料燃燒處 于還原態(tài)生料：分兩部分一部分從三次風(fēng)管上部喂入，一部分則從中部圓柱體喂入。,根據(jù)工藝性能分四個(gè)部分：噴騰床、旋流室、輔助噴騰床、混合室,,（5）N-MFC型爐：結(jié)構(gòu)：上部：圓柱體 下部：倒錐體氣體：三次風(fēng)切向而入，流化空氣入爐窯氣噴騰進(jìn)入。燃料：從倒錐體下部進(jìn)入，與流化空氣

27、 直接接觸。生料：從倒錐體上部進(jìn)入,根據(jù)工藝性能分四個(gè)區(qū)：流化區(qū)、供氣區(qū)（渦流區(qū)）、稀薄流化區(qū)、懸浮區(qū),,（6）Prepol(普列波爾系列與Pyroclon(派洛克朗）（7）國內(nèi)開發(fā)的分解爐爐型（P67表1.9）,,,填充率： 5％～17％（扇面面積與窯內(nèi)橫斷面面積之比的百分?jǐn)?shù)，為回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的物料填充率）,回轉(zhuǎn)窯的工作原理：窯內(nèi)有過渡帶、燒成帶、冷卻帶。回轉(zhuǎn)窯是一個(gè)燃燒裝置、熱交換裝置、化學(xué)反應(yīng)器、輸送設(shè)備,,1.

28、4 回轉(zhuǎn)窯與冷卻機(jī),1.4.2 水泥熟料冷卻機(jī) 1.4.2.1概述,1、水泥熟料冷卻機(jī)的功能與作用： (1)作為工藝設(shè)備：它承擔(dān)對(duì)高溫熟料的驟冷任務(wù)，驟冷可以阻止水泥熟料中礦物晶體的長(zhǎng)大，特別是阻止C3S晶體的長(zhǎng)大，還可以使液相凝固成玻璃體，使MgO及C3A大部分固定在玻璃體內(nèi)，提高水泥熟料的活性，防止β-C2S向r-C2S的轉(zhuǎn)變。 (2)作為熱工設(shè)備：冷卻水泥熟料，并對(duì)入窯二次風(fēng)，入爐三次風(fēng)的加熱升溫任務(wù)，有利

29、于燃料的著火和預(yù)燃、 (3)作為熱回收設(shè)備：對(duì)出窯熟料攜帶出去的大量熱量進(jìn)行回收。 （回收的熱量約1250～1650kJ/kg熟料）（4）作為輸送設(shè)備：輸送水泥熟料,,冷卻機(jī)的評(píng)價(jià)指標(biāo)：1、冷卻機(jī)三個(gè)效率①熱效率：從出窯熟料中回收、且重新入水泥熟料燒成系統(tǒng)的總熱量與出窯熟料物理熱的百分比,QR.l---從出窯水泥熟料中回收的且重新入水泥熟料燒成系統(tǒng)的總熱

30、量 Q?！龈G熟料的物理熱，kJ/kg—熟料；Qloss.s—冷卻機(jī)總的熱損失，kJ/kg—熟料； Qair—冷卻機(jī)排出氣體(包括余風(fēng)和煤磨干燥風(fēng))帶走的物理熱，kJ/kg熟料；Qm—出冷卻機(jī)水泥熟料帶走的物理熱，kJ／kg—熟料；Qdis.l—冷卻機(jī)散熱損失Qsec.a——入窯二次風(fēng)的物理熱kJ/kg—熟料；Qtec.a——入窯三次風(fēng)的物理熱kJ/kg—熟料；,,②冷卻效率： 從出窯熟料中回收的

31、總熱量與出窯熟料物理熱的百分比,③空氣升溫效率： 離開冷卻機(jī)第i個(gè)室的冷卻空氣和鼓入該室冷卻空氣之間的溫度差與該室內(nèi)水泥熟料的平均溫度之比,ta1i、ta2i——分別為鼓入和離開冷卻機(jī)第i室的冷卻空氣溫度，℃； tclin——在冷卻機(jī)第i室內(nèi)篦板上熟料的平均溫度，℃， 一般用進(jìn)、出該室的水泥熟料之間的對(duì)數(shù)平均溫度來進(jìn)行計(jì)算。,水泥熟料冷卻機(jī)的這三個(gè)效率越大越好，一般ηcL為40％～80％， ηc

32、L為40％～80％,Φi<90%,,(2)入窯二次風(fēng)溫度和入爐三次風(fēng)溫度 入回轉(zhuǎn)窯的二次風(fēng)溫度和入分解爐的三次風(fēng)溫度值越高越好，一般二次風(fēng)溫在900～1100 ℃的范圍，三次風(fēng)溫在400-800℃的范圍。(3)出冷卻機(jī)的熟料溫度 出冷卻機(jī)的熟料溫度越低越好，越低表示熟料被冷卻的越充分，一般出冷卻機(jī)的熟料溫度在70—300 ℃的范圍，現(xiàn)代化的篦式冷卻機(jī)一般能夠?qū)⑹炝侠鋮s到100℃以下。 (4)環(huán)境保護(hù)：噪

33、聲污染與粉塵污染要低 (5)投資費(fèi)用：設(shè)備費(fèi)用及土建費(fèi)用要低 (6)操作費(fèi)用：動(dòng)力消耗、維護(hù)、維修費(fèi)用要低。,,1.4.2.2 冷卻機(jī)的分類以及常用的冷卻機(jī)簡(jiǎn)介,,篦式冷卻機(jī)（驟冷式冷卻機(jī)） 出回轉(zhuǎn)窯的水泥熟料進(jìn)入篦式冷卻機(jī)后在器內(nèi)的壁板上鋪成一定厚度的料層，鼓入的冷空氣垂直地穿過壁床上運(yùn)動(dòng)著的料層使水泥熟料驟冷。,推動(dòng)篦板由固定篦板和活動(dòng)篦板相間排列所組成。 篦板要求耐熱、耐磨，其上有許多縫或圓孔，使得從

34、下向上鼓入的冷卻空氣能夠垂直地通過熟料層?；顒?dòng)篦板在傳動(dòng)裝置的帶動(dòng)下成排地位于固定篦板之間，沿前后方向作水平的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將熟料推向前進(jìn)。,,推動(dòng)篦式冷卻機(jī)分為第一代、第二代和第三代產(chǎn)品,第一代產(chǎn)品,,第一代產(chǎn)品,,第二代產(chǎn)品,,第二代產(chǎn)品,,第三代產(chǎn)品,,1.5 新型干法水泥熟料燒成系統(tǒng)的均衡 穩(wěn)定操作與防止結(jié)皮堵塞的措施,新型干法水泥燒成系統(tǒng)核心是懸浮預(yù)熱技術(shù)與窯外分解技術(shù)。保證整個(gè)系統(tǒng)安全、高效、穩(wěn)定、正常

35、地運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高效、低消耗、低污染的效果必須與原料、燃料預(yù)均化技術(shù)、生料均化技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制技術(shù)、新型粉磨技術(shù)、先進(jìn)管理技術(shù)等許多現(xiàn)代化的技術(shù)完美地結(jié)合起來。保證全窯系統(tǒng)的最佳且穩(wěn)定的熱工制度必須“五穩(wěn)保一穩(wěn)”,生料化學(xué)成分穩(wěn)定生料喂料穩(wěn)定燃料成分(熱值、煤的細(xì)度或油的霧化等指標(biāo))穩(wěn)定燃料喂入量穩(wěn)定設(shè)備(包括通風(fēng)設(shè)備)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定,五穩(wěn),,一穩(wěn),,全窯系統(tǒng)熱工制度穩(wěn)定,溫度制度、壓強(qiáng)制度、氣氛制度,1.5 .1 均衡

36、穩(wěn)定操作,,均衡穩(wěn)定生產(chǎn)的重要性（1）“均衡穩(wěn)定“對(duì)提高原料、燃料預(yù)均化效果提出了要求（2）“均衡穩(wěn)定“是實(shí)現(xiàn)生料配料和烘干粉磨最優(yōu)控制的必需（3）“均衡穩(wěn)定”是保持新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)最佳熱工制 度的關(guān)鍵（4） “均衡穩(wěn)定”是要求實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化的基礎(chǔ)和目的（5） “均衡穩(wěn)定”是提高收塵設(shè)備效率的需要,,新型干法水泥熟料燒成系統(tǒng)的熱工控制參數(shù)：（1）回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩 熟料被窯壁帶起的高

37、度越高轉(zhuǎn)動(dòng)力矩越大。（2）回轉(zhuǎn)窯窯尾、分解爐和預(yù)熱器出口氣體成分 O2含量多，表示供風(fēng)(或漏風(fēng))過剩； CO存在，則表示風(fēng)量不足。 對(duì)于裝有電收塵的系統(tǒng)，分解爐出口、最下一級(jí)旋風(fēng)筒出 口與最上一級(jí)旋風(fēng)筒出口氣體中(CO十H2)的含量要嚴(yán)格地 加以控制，否則會(huì)發(fā)生爆炸事故。當(dāng)預(yù)熱器出口處(最上一級(jí)旋風(fēng)筒出口處)氣體中的 (CO+H2)>0.2％時(shí)，就會(huì)報(bào)警，若預(yù)熱器出口處氣體中的(CO+H

38、2)>0.6％，則要自動(dòng)跳閘， 以保證安全。,指示出窯內(nèi)、分解爐內(nèi)或全窯窯系統(tǒng)燃料、燃燒情況、通風(fēng)情況、漏風(fēng)情況,,(3) 回轉(zhuǎn)窯窯尾氣體溫度 回轉(zhuǎn)窯窯尾氣體溫度可以反映出窯內(nèi)熱力分布，(4) 分解爐或最下一級(jí)旋風(fēng)筒出口氣體的溫度 對(duì)于NSP系統(tǒng)，最下一級(jí)旋風(fēng)筒出口氣體的溫度值表征著預(yù)熱生料在分解爐內(nèi)的預(yù)分解狀況。這個(gè)值的控制范圍860～890℃。燒成帶熟料溫度 燃燒過程中NOx生成量與

39、燃料中含氮量多少、助燃空氣中含氮量多少有關(guān)，過?？諝庀禂?shù)和燃燒溫度有關(guān)。在回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)中測(cè)量NOx的含量，一方面是為了控制其排放濃度，以保護(hù)環(huán)境；另一方面檢測(cè)控制燒成帶溫度,,1.5.2 防止結(jié)皮堵塞的事故 結(jié)皮定義：指生料在設(shè)備內(nèi)的邊壁上或聯(lián)結(jié)管道內(nèi)的邊壁上逐步分層粘掛而形成的疏松、層狀的覆蓋物。 結(jié)皮的危害：會(huì)使正常的氣流流動(dòng)和物料運(yùn)動(dòng)受阻，造成堵塞，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)上停產(chǎn)的事故發(fā)生。結(jié)皮的原因：是含有揮發(fā)性有害成分（

40、R2O，S，C1- 等）的生料在較低溫度下就能產(chǎn)生小部份熔融物，稱為濕液薄膜，物料表面的粘膜再與纖維狀或網(wǎng)狀物質(zhì)(硫酸鹽)交織在一起就會(huì)形成結(jié)皮。結(jié)皮形成：堿在預(yù)熱生料中的富集。堿的來源：主要是粘土質(zhì)原料及泥灰質(zhì)石灰?guī)r，小部分來自燃料煤“堿富集”現(xiàn)象與新型干法水泥熟料燒成系統(tǒng)中堿的“內(nèi)循環(huán)”、“堿的外循環(huán)”有關(guān)。,,“堿的內(nèi)循環(huán)”： 由生料及燃料帶入的堿、氯、硫的化合物在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的高溫帶逐步揮發(fā)出來呈氣態(tài)，(揮發(fā)順序?yàn)閴A的氫氧

41、化物、堿的氧化物，堿的硫酸鹽，揮發(fā)出來的堿、氯、硫是以氣相的形式與出窯廢氣一起被帶到窯尾系統(tǒng)，隨著溫度的降低，揮發(fā)物冷凝在生料粉的表面上，特別是K2O在預(yù)熱器中的冷凝率高達(dá)8l%～95%；Na2O的冷凝率較低。冷凝的堿、氯、硫隨生料又重新回到回轉(zhuǎn)窯中，這樣循環(huán)往復(fù)，逐漸積聚起來，當(dāng)該系統(tǒng)中的堿、氯、硫揮發(fā)物達(dá)到一定濃度時(shí)，揮發(fā)物含量才能夠保持大體上不變，但其濃度卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于入系統(tǒng)生料或出系統(tǒng)熟料中堿、氯、硫的含量。這就是所謂的“堿的內(nèi)循環(huán)

42、”現(xiàn)象。,,,“堿的外循環(huán)”： 被預(yù)熱器后面的收塵系統(tǒng)收集下來的飛灰，如果重新隨生料入懸浮預(yù)熱器預(yù)熱，而后進(jìn)入分解爐，再到回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒，就會(huì)將其中的堿成分重新帶入到煅燒系統(tǒng)中，這樣的堿循環(huán)被稱為“堿的外循環(huán)”現(xiàn)象。 結(jié)皮的形成還與煤灰的成分有關(guān)，如果煤灰屬低熔點(diǎn)灰分，它在高溫氣流中必然會(huì)過早地出現(xiàn)液相，從而促進(jìn)了結(jié)皮的形成。,,,防止堵塞事故措施：,(1)要保證均衡穩(wěn)定的操作。 若系統(tǒng)中的加料量突然減少，則高溫氣流中多余的

43、熱量就會(huì)使生料的溫度驟升，會(huì)導(dǎo)致預(yù)熱生料因溫度升高而發(fā)粘，造成結(jié)皮堵塞，若來料量突然加大，有可能會(huì)直接導(dǎo)致旋風(fēng)筒中錐體部分的物料發(fā)生堵塞而影響整個(gè)系統(tǒng)的工作。 (2)要對(duì)原料、燃料中的堿、氯、硫等有害成分進(jìn)行限制。 新型干法窯對(duì)生料的一般要求： 堿含量(R2O)<1.5％，氯含量(C1--)<0.015％； 燃料中硫含量(S)<1.3％；強(qiáng)調(diào)硫堿比接近于1；避免使用高 灰分及灰分

44、熔點(diǎn)低的煤。 (3)利用空氣炮技術(shù)以及經(jīng)常定期清掃。 (4)采用旁路放風(fēng)技術(shù)。 (5)在因堿富集結(jié)皮而容易發(fā)生堵塞的直筒部位多加生料，這樣可以減輕結(jié)皮程度，甚至消除此處的結(jié)皮。,,固體燃料煤燃燒方法,1.6 固體燃料煤的燃燒設(shè)備,,層燃燃燒法(直接燃燒未經(jīng)加工的塊煤),沸騰燃燒法(將低質(zhì)、劣質(zhì)碎煤用流態(tài)化的原理進(jìn)行燃燒),煤粉燃燒法(先將原煤烘于同時(shí)粉磨成煤粉，然后將煤粉用噴燃法進(jìn)行燃燒),1.8.1 煤粉燃燒技術(shù)

45、 將煤在煤磨中磨成一定細(xì)度的煤粉，并對(duì)其進(jìn)行烘干。 再通過小量的空氣以一定的動(dòng)量攜帶煤粉送至需要煤粉燃燒的地方進(jìn)行燃燒以放出熱量。輸送煤的空氣為一次空氣或一次風(fēng)，從其他地方送至煤粉燃燒處的(熱)空氣被稱為助燃空氣。燃燒煤粉所用的裝置為噴煤管（煤粉噴嘴）,,1、水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的煤粉燃燒特點(diǎn)： 具有一定動(dòng)量的空氣(一次風(fēng))攜帶一定量的煤粉噴入水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)實(shí)現(xiàn)著火燃燒。煤粉噴入水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)后，再與大量來自于水

46、泥熟料冷卻機(jī)的預(yù)熱空氣(二次風(fēng))相接觸，在二次風(fēng)的助燃下，煤粉實(shí)現(xiàn)完全燃燒，從而形成了一個(gè)具有一定長(zhǎng)度、剛度和形狀的穩(wěn)定火焰。,2 、噴煤管,,單通道三通道多通道,,,,,,7—一次風(fēng)內(nèi)管；8—一次風(fēng)內(nèi)管噴嘴；9—擋板；10—噴油嘴；11—耐火材料絕熱層；12—油導(dǎo)管,,,,,1.8.2沸騰燃燒室,,1.7 水泥窯系統(tǒng)選用耐火材料簡(jiǎn)介1、水泥窯系統(tǒng)選用耐火材料的原則如下(1)根據(jù)生產(chǎn)方法和窯型選用耐火材料(2)根據(jù)窯的規(guī)格選

47、用耐火材料(3)根據(jù)所用原料、燃料的性質(zhì)選用耐火材料(4)根據(jù)窯內(nèi)的熱負(fù)荷選用耐火材料5)根據(jù)窯內(nèi)應(yīng)力分布、熱應(yīng)力分布的情況選用耐火材料,,2）回轉(zhuǎn)窯燒成帶要求： 回轉(zhuǎn)窯燒成帶的耐火襯料主要受到高溫沖擊和化學(xué)侵蝕(堿性侵蝕)，因此要求使用具有足夠的耐火度和高溫下易掛窯皮的耐火材料，選用：鎂磚、鉻鎂質(zhì)磚；,2、窯外分解窯系統(tǒng)用的耐火材料 1）回轉(zhuǎn)窯卸料口和冷卻帶 要求： 兩處的耐火襯料由于受高溫熟料、二次空氣及高溫

48、 火焰的共同作用，機(jī)械磨損和化學(xué)侵蝕很強(qiáng)烈。因此 要求具有良好的耐磨性、抗渣性和耐熱震性。 選用： 冷卻帶一般使用I級(jí)高鋁磚(A12O3含量為65％--75％)、 耐熱震高鋁磚、尖晶石磚、鉻鎂磚以及磷酸鹽磚等； 卸料口常用高鋁磚、耐火混凝土(剛玉為骨料)和碳化硅磚等，,,3） 回轉(zhuǎn)窯過渡帶(放熱反應(yīng)帶)要求： 該處的窯皮會(huì)時(shí)掛時(shí)脫，溫度變化

49、頻繁，筒體溫度較 高，化學(xué)侵蝕較嚴(yán)重，因此要求是能夠承受高溫沖擊、 且具有較高的高溫抗折強(qiáng)度和較小的彈性模量耐火材料，選用：由剛玉(A12O3含量為50％--80％)與鋁礬土制成的高鋁磚、 直接結(jié)合鉻鎂磚、普通鉻鎂磚和尖晶石磚等。,4） 預(yù)熱器和分解爐 要求： 耐火材料的耐高溫和隔熱保溫性能 選用：上面幾級(jí)溫度較低的旋風(fēng)筒，可以用澆注料(耐火混凝

50、 土)直接澆注。 下面幾級(jí)預(yù)熱器、分解爐以及聯(lián)結(jié)管道可采用耐堿的 及耐磨的粘土磚，并加以隔熱復(fù)合層。 頂蓋部分采用耐火磚掛頂， 背襯礦渣棉，也可采用澆注料澆注。 各個(gè)彎頭處多使用澆注料澆注。 窯尾上升煙道等處可采用結(jié)構(gòu)較為致密的半硅質(zhì)粘土 磚