五大热工设备介绍 一、 预热器： 预热器首要功用是充沛利用回转窑和分化炉排出的废 气余热加热生料，使生料预热及部分硅酸盐分化，最大极限 进步气固间的预热功率，完成整个煅烧体系的优质、高产、 低消耗。它有必要具有气固涣散均匀、换热敏捷和高效别离三 个功用，在旋风预热器中，物料与气流之间的热交流首要在 各级旋风筒之间的衔接管道中进行，因而对旋风筒自身的设 计，首要考虑了怎么取得较高的别离功率和较低的压力损 失，旋风筒的首要使命在于气固别离。来自上一级旋风筒收 集下来的物料经喂料管落入散料板上冲散折回进入下一级 旋风筒的排气管道中均匀冲散悬浮，并随上升气流进入旋风 筒进行气固别离，气流由上而下做旋风运动，最终从锥部随 排风机给予的动能沿旋风筒的中心笔直往上运动，此刻，固 体的物料沿筒壁落下进入下料溜管，排出的是相对洁净的废 气。旋风筒的收尘功率及阻力与旋风筒内的风速密切相关， 旋 风 筒 截 面 风 速 一 般 控 制 在 5 — 6m/s ， 进 风 口 风 速 在 15-18m/s，出口风速操控在 11-14m/s，若过高，引起体系阻 力较大，过低不利于旋风筒收尘。 预热器首要部位工艺操作参数如下图（以天津院 TDF 预 热器为例） ： 预 热器工 作原理 如 图： 下 二、分化炉： 分化炉是在预热器和回转窑之间增设的一个装臵，燃煤 喂入分化炉焚烧放出的热量与进入炉内的生料碳酸盐的分 解和吸热进程一起在浮状况下进行，使得入窑碳酸盐分化率 进步到 90%以上。本来在窑内进行的分化反响移至分化炉内 来，燃料大部分从分化炉内参加，减轻了窑内热负荷，延伸 了衬料的寿数有利于出产大型化，因为燃料与生料粉混合均 匀，燃料焚烧热及时传递给物料，使焚烧、换热及碳酸盐分 解进程都得到优化，因而具有优质、高效、低耗等一系列优 良功用特色，它首要效果是燃料的焚烧、换热和碳酸盐的分 解。在分化炉内，生料及燃料别离依托“涡旋效应” 、 “喷腾 效应” 、 “悬浮效应”和“流化态效应”涣散于气流之中。由 于物料之间在炉内流场中发生相对运动，然后到达高度分 散、均匀混合和散布、敏捷换热、延伸物料在炉内的停留时 间，到达进步焚烧功率、换热功率和入窑物料碳酸盐分化率 的意图。在分化炉内首要存在碳酸钙分化和燃料焚烧两种反 应。在接连安稳的状况下，二者进行的吸热和放热的速率是 平衡的。碳酸钙分化从 600~700℃时开端，800℃时分化速度 显着加速，900℃时分化反响敏捷。但就燃料焚烧反响而言， 其在前期焚烧敏捷， 放热较快。 跟着气体中氧含量敏捷下降， 其后期的焚烧速度显着下降，较难燃烬。这就标明在分化炉 内，关于碳酸钙分化进程来说，其前期首要受控于碳酸钙分 解速度，而后期首要受控于燃料焚烧速度。但在分化炉内， 燃料的着火和初期焚烧均进行较快，物料在悬浮态下被敏捷 加热，体系快速升温，分化炉在绝大部分时间内都处于相对 安稳平衡状况。因而，根本上能够以为分化炉内的分化进程 首要受控于燃料焚烧速度。分化炉结构如下图（以 DD 炉为 例） ： 按内部效果原理，DD 分化炉可分 4 个区。 1、复原区（Ⅰ区）包含咽喉部分和最下部锥体部分。咽 喉部分是 DD 分化炉的底部，直接座在窑尾烟室之上，窑烟 气经过咽喉直吹向上，使生料喷腾进入炉内。 2、燃料裂解和焚烧区（Ⅱ区）中部偏下区。从冷却机来 的高温三次风，有两个对称风管喷入炉内（Ⅱ区） ，每根风 管的风量由装在风管上的流量操控阀操控，总风量依据 DD 分化炉体系操作状况有主控阀操控。两个首要燃料喷嘴，装 在三次风进口的顶部。燃料喷入Ⅱ区富氧区立即在炉内湍流 中裂解和焚烧。发生的热量敏捷传给生料，气料进行高效热 交流生料敏捷分化。 3、首要焚烧区（ Ⅲ区）在中部偏上到缩口，首要是燃 烧燃料和把发生的热量传给生料，生料吸热分化，使炉温保 持在 850~900℃，生料和燃料混合、散布均匀，没有亮堂火 焰的过热门，区内温度较低，且散布均匀。 4、全焚烧区（ Ⅳ区）炉顶部圆筒体，首要效果是使未 焚烧的 10%左右的燃料持续焚烧，并促进生料分化。气体 和 生料经过Ⅲ区和Ⅳ区间缩口向上喷腾直接冲击倒炉顶棚，翻 转向下到出口， 使气料搅搅拌混合， 到达彻底焚烧和热交流。 三、回转窑； 窑尾预分化体系根本完成了物料的枯燥、预热及碳酸盐 分化等功用，物料的放热反响、烧成及冷却是在回转窑中完 成，因而回转窑的首要功用有以下四个方面： 1、燃料焚烧功用。它具有宽广的空间和热力场，能够供 应满意的空气，装设优秀的焚烧装臵，确保燃料充沛焚烧， 为熟料煅烧供给必要的热量； 2、热交流功用。它具有比较均匀的温度场，能够满意水 泥熟料构成进程各个阶段的换热要求； 3、化学反响功用。跟着水泥熟料矿藏构成不同阶段的不 同需求，它既可分阶段地满意不同矿藏构成对热量、温度的 要求，又能够满意它们对时间的要求； 4、物料运送功用。因为具有必定的斜度和转速，它能将 物料扬起后再落下，构成位移，然后使物料从窑尾向窑头运 动； 回转窑根本数据比照表 南京院 规划才能(t/d) 标准（m） 窑内风速(m/s) 窑断面热负荷(KJ/m2.h) 窑单位容积产值(kg/m3.h) 窑单位容积热力强度 筒体内容积（ m3） (KJ/m3.h) 5000 φ4.8×74 7.38 1.76×107 193.87 14346.0 1339 天津院 5000 φ4.8×72 8.526 1.59×107 193.8 13701.3 1302.9 成都院 5000 φ4.8×74 6.05 1.42×107 195.62 14082.8 1339 均匀有用内径（m） 有用长度（m） 有用内表面积(m2) 有用内容积(m3) 斜度(%) (主传)转速(r/min) （主电机）电机功率(Kw) 4.36 74 1000 1074.6 4 0.35~4 630 4.4 72 986.2 1075 3.5 0.396~3.96 630 4.34 72 982 1065 3.5 0.35~4 630 四、冷却机； 1、冷却机的功用与效果： 1）作为工艺设备，它承担着对高温熟料的骤冷使命。骤 冷可阻挠熟料矿藏晶体长大，特别是阻挠 C3S 晶体长大，有 利于强度与易磨性的改进，一起，骤冷可使液相凝结成玻璃 体，使 MgO 及 C2A 大部分固定在玻璃体内，有利于熟料的安 定性的改进及抗化学腐蚀功用。 2）作为热工设备，在对熟料骤冷的一起，承担着对入窑 二次风及入炉三次风的加热升温使命。尽可能的进步二、三 次风温度。不只能够收回热量，并且对燃料的助燃和燃尽以 及全窑体系的热力散布有好的效果。 3）作为热收回配备，它承担着对出窑熟料携出的很多热 焓的收回使命。收回的热量以高温热随二、三次风进入窑、 炉之内，有利于下降体系煅烧热耗；以低温热能亦有利于余 热发电。 4）作为熟料运送设备，它承担着对高温熟料的运送使命， 对高温熟料进行冷却有利于熟料运送和储存。 2、第三代篦冷机的特色 1）篦冷机进口端选用阻力篦板及充气梁结构篦床和窄 宽度布臵方法，添加篦板阻力在篦板加料层总阻力中的比 例，力求消除预分化窑熟料颗粒变细及散布不平等要素对气 流均匀散布的影响。 2）发挥脉冲高速气流对熟料料层的骤冷效果，以少数 冷却风量收回火热熟料的热焓，进步二、三次风温。 3）因为脉冲供风，使细粒熟料不被高速气流带着，同 时因为细粒熟料扰动，添加气料之间换热速度。 4）高压空气经过空气梁特别是篦冷机热端前数排空气 梁向篦板下部供风，增强对熟料均布、冷却和对篦板的冷却 效果，消除“红河” ，维护篦板。 5）设有对一段篦床一、二室各行篦板风量、风压及脉冲 供风的自控调理体系，或各块篦板的人工调理阀门，以便根 据需求调理。一起，一段篦速与篦下压力主动调理，坚持料 层设定厚度，其他段篦床与一段篦床同步调理。 3、冷却机的功用点评目标 1）热功率高，即从出窑熟猜中收回并用于熟料煅烧进程 的热量与出窑熟料带入冷却机的热量之比大； 2）冷却功率高，即出窑熟料被收回的总热量与出窑熟料 带入冷却机的热量之比值大； 3）空气升温功率，即鼓入各室的冷却空气与脱离熟料层 空气温度的升高值同该室区熟料均匀温度之比值大； 4）进入冷却机的熟料温度与脱离冷却机的入窑二次风及 去分化炉的三次风温度之间的差值小。 5）脱离冷却机的熟料温度低。 6）冷却机及其隶属设备电耗低。 7）出资少，电耗低，磨耗小，工作率高级。 4、5000t/d 出产线所用篦冷机比较 比照内容 类型 TYPE 规划产值 t/d 篦床有用面积 2 m 冷却负荷 t/ （d. 2 m） 传动篦床段数 篦床斜度 成都院 LBTF 篦式冷 却机 5000~6000 133.2 41.5~45.8 3 天津院 TC-12102 篦式 冷却机 5000~6000 119.3 41.5~45.9 南京院 NC42340 篦式 冷却机 5000~6000 133.2 41.3~45.3 传动方法 传动功率 kW 篦床行程 mm 篦床运转次数 4-25 次/min 入料温度℃ 1400 出料温度℃ 65+环境温度 热收回率％ 73-76 冷 却 风 用 量 ＜2.0 3 Nm /kg.cl 破碎机方法 尾部锤式破 3 3段 第 1、2 段篦床 第 1、2 段篦床 3 段篦床均倾 歪斜 3°，第 3 歪斜 3°，第 3 斜 3° 段篦床水平 段篦床水平 液压传动 液压传动 液压传动 225 225 225 130 130 130 4-25 1400 65+环境温度 73-76 ＜2.0 尾部锤式破碎 4-25 1400 65+环境温度 72-75 ＜2.0 尾部锤式破碎 碎机 机 机 90 （90％）≤25 4.2×34 宽而短 高温段充气梁 供风， 中低温段 为风室供风 9 17 破碎机功率 kW 90 90 出料粒度 mm （90％） ≤25 （90％）≤25 篦床的宽×长 m 3.6×37.95 3.6×33.66 篦床的外观特 窄而长 窄而长 征 篦床的供风形 式 风室熟量（个） 风机台数（台） 五、窑头焚烧器； 1、焚烧器焚烧原理（如下图） ： 脉冲供风 9 17 直接供风 9 15 2、焚烧器位臵合理性的含义 焚烧器的位臵相关于新式预分化窑来说在线运转时是很 少大幅度调整的，一般都是在检修完毕前一次性调整确认到 位，焚烧器位臵，特别上、下、左、右位臵对窑工况的影响 特别大。焚烧器太偏下，火焰不顺，易烧损窑皮和耐火材料， 并且导致急烧和不彻底焚烧， 发生黄心料和熟料 f-CaO 跑点， 乃至构成结皮加重易发生预热器阻塞事端，因为煤粉焚烧不 彻底，发生 CO，构成复原气氛，使熟猜中三价铁，复原成二 价铁，而发生黄心料，且复原气氛下生成的铁铝酸四钙量减 少， 总液相量削减， 不利于 f-CaO 吸收反响的进行， 易使 f-CaO 偏高，一起复原气氛是构成新式干法窑预分化体系粘结阻塞 的关键要素；焚烧器太偏上，火焰烧得较远，结长厚窑皮， 窑尾烟室和末级下料溜子易结皮阻塞，并且窑高温带后移， 易使料子发粘，在入窑生料饱满比较低和煤粉灰粉大时影响 加重；焚烧器太接近物料层，一部分燃料就会卷进物料内， 不只添加热耗并且还会导致结圈和 f-CaO 量偏高；焚烧器离 物料层太远而接近窑衬，火焰会冲刷窑皮和窑衬，下降窑衬 运用寿数。 3、焚烧器位臵确认方法： 焚烧器中心在窑头罩上的坐标位臵是它的根底位臵，在 确认焚烧器与窑的相对位臵前，应先确认焚烧器端面在窑口 的坐标位臵，然后经过打“光点”确认焚烧器中心与窑的交 点及其与窑中心的坐标。理论和实践均证明，焚烧器中心在 窑横截面上的位臵是坐落面临窑口的左下方，即第四象限 （窑顺时针旋转） ， 稍偏窑中心下和稍接近物料层 （如下图） 。 4、新式四通道焚烧器首要特色： （1）一次风份额低，仅为 5%-7%，节能降耗明显，与传统燃 烧器比较节煤 10%以上； （2）喷头部分选用耐高温、抗高温氧化的特别耐热钢铸件 机加工制成，进步了头部的抗高温变形才能； （3）火焰形状规整适合，生动有力温度高，窑内温度散布 合理； （4）热力会集安稳，卷吸二次风才能强，进步冷却机热效 率； （5）火焰调理灵敏，简略便利，可调规模大，可达 1： 10； （6）热工准则合理，可进步台时产值 5%-10%，水泥熟料早 期强度进步 3-5Mpa； （7）低 NOx 排放量，降幅达 20%-30%； （8）运用寿数长，对煤质适应性强，可烧残次煤、低蒸发 分煤、 无烟煤和烟煤； （9）适用规模广，可用于各种窑型的回转窑。