五大热工设备介绍

五大热工设施介绍一、预热器：预热器主要功能是充分利用辗转窑和分解炉排出的废气余热加热生料，使生料预热及部分硅酸盐分解，最大限度提高气固间的预热效率，实现整个煅烧系统的优秀、高产、低耗费。它必定具备气固分别均匀、换热快速和高效分别三个功能，在旋风预热器中，物料与气流之间的热互换主要在各级旋风筒之间的连结收道中进行，所以对旋风筒自己的设计，主要考虑了如何获得较高的分别效率和较低的压力损失，旋风筒的主要任务在于气固分别。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，并随上涨气流进入旋风筒进行气固分别，气流由上而下做旋风运动，最后从锥部随排风机赏赐的动能沿旋风筒的中心垂直往上运动，此时，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。旋风筒的收尘效率及阻力与旋风筒内的风速亲近有关，旋风筒截面风速一般控制在5—6m/s，进风口风速在15-18m/s，出口风速控制在11-14m/s，若过高，惹起系统阻力较大，过低不利于旋风筒收尘。预热器主要部位工艺操作参数以以下图（以天津院TDF预热器为例）：预热器工作原理以以下图：二、分解炉：分解炉是在预热器和辗转窑之间增设的一个装置，燃煤喂入分解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过程同时在浮状态下进行，使得入窑碳酸盐分解率提高到90%以上。原来在窑内进行的分解反响移至分解炉内来，燃料大多数从分解炉内加入，减少了窑内热负荷，延伸了衬料的寿命有利于生产大型化，由于燃料与生料粉混淆均匀，燃料焚烧热及时传达给物料，使焚烧、换热及碳酸盐分解过程都获得优化，所以拥有优秀、高效、低耗等一系列优秀性能特点，它主要作用是燃料的焚烧、换热和碳酸盐的分解。在分解炉内，生料及燃料分别依赖“涡旋效应”、“喷腾效应”、“悬浮效应”和“流化态效应”分别于气流之中。由于物料之间在炉内流场中产生相对运动，从而达到高度分别、均匀混淆和分布、快速换热、延伸物料在炉内的滞留时间，达到提高焚烧效率、换热效率和入窑物料碳酸盐分解率的目的。在分解炉内主要存在碳酸钙分解和燃料焚烧两种反应。在连续坚固的状态下，二者进行的吸热和放热的速率是均衡的。碳酸钙分解从600~700℃时开始，800℃时分解速度明显加速，900℃时分解反响快速。但就燃料焚烧反响而言，其在先期焚烧快速，放热较快。跟着气体中氧含量快速降低，今后期的焚烧速度明显下降，较难燃烬。这就表示在分解炉内，关于碳酸钙分解进度来说，其先期主要受控于碳酸钙分解速度，今后期主要受控于燃料焚烧速度。但在分解炉内，燃料的着火和初期焚烧均进行较快，物料在悬浮态下被快速加热，系统快速升温，分解炉在绝大多数时间内都处于相对坚固均衡状态。所以，基本上能够认为分解炉内的分解过程主要受控于燃料焚烧速度。分解炉构造以以下图（以DD炉为例）：按内部作用原理，DD分解炉可分4个区。1、复原区（Ⅰ区）包括咽喉部分和最下部锥体部分。咽喉部分是DD分解炉的底部，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控制阀控制，总风量依照DD分解炉系统操作情况有主控阀控制。两个主要燃料喷嘴，装在三次风进口的顶部。燃料喷入Ⅱ区富氧区马上在炉内湍流中裂解和焚烧。产生的热量快速传给生料，气料进行高效热交换生料快速分解。3、主要焚烧区（Ⅲ区）在中部偏上到缩口，主假如焚烧燃料和把产生的热量传给生料，生料吸热分解，使炉温保持在850~900℃，生料和燃料混淆、分布均匀，没有光明火焰的过热点，区内温度较低，且分布均匀。4、全焚烧区（Ⅳ区）炉顶部圆筒体，主要作用是使未焚烧的10%左右的燃料连续焚烧，并促使生料分解。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，负气料搅拌和混淆，达到完好焚烧和热互换。三、辗转窑；窑尾预分解系统基本达成了物料的干燥、预热及碳酸盐分解等功能，物料的放热反响、烧成及冷倒是在辗转窑中达成，所以辗转窑的主要功能有以下四个方面：1、燃料焚烧功能。它拥有广阔的空间和热力场，能够供应足够的空气，装设优秀的焚烧装置，保证燃料充分焚烧，为熟料煅烧供应必要的热量；2、热互换功能。它拥有比较均匀的温度场，能够满足水泥熟料形成过程各个阶段的换热要求；3、化学反响功能。跟着水泥熟料矿物形成不一样样阶段的不一样样需要，它既可分阶段地满足不一样样矿物形成对热量、温度的要求，又能够满足它们对时间的要求；4、物料输送功能。由于拥有必定的斜度和转速，它能将物料扬起后再落下，形成位移，从而使物料从窑尾向窑头运动；辗转窑基本数据比较表南京院天津院成都院设计能力(t/d)500050005000规格（m）φ×74φ×72φ×74窑内风速(m/s)窑断面热负荷(KJ/×107×107×107窑单位容积产量(kg/窑单位容积热力强度(KJ/筒体内容积（m3）13391339均匀有效内径（m）有效长度（m）747272有效内表面积(m2)1000982有效内容积(m3)10751065斜度(%)4(主传)转速(r/min)~4~~4（主电机）电机功率(Kw)630630630四、冷却机；1、冷却机的功能与作用：1）作为工艺设施，它担当着对高温熟料的骤冷任务。骤冷可阻截熟料矿物晶体长大，特别是阻截C3S晶体长大，有利于强度与易磨性的改良，同时，骤冷可使液相凝结成玻璃体，使MgO及C2A大多数固定在玻璃体内，有利于熟料的平定性的改良及抗化学伤害性能。2）作为热工设施，在对熟料骤冷的同时，担当着对入窑二次风及入炉三次风的加热升温任务。尽可能的提高二、三次风温度。不但能够回收热量，而且对燃料的助燃和燃尽以及全窑系统的热力分布有好的作用。3）作为热回收装备，它担当着对出窑熟料携出的大量热焓的回收任务。回收的热量以高温热随二、三次风进入窑、炉之内，有利于降低系统煅烧热耗；以低温热能亦有利于余热发电。4）作为熟料输送设施，它担当着对高温熟料的输送任务，对高温熟料进行冷却有利于熟料输送和存储。2、第三代篦冷机的特点1）篦冷机进口端采用阻力篦板及充气梁构造篦床和窄宽度部署方式，增加篦板阻力在篦板加料层总阻力中的比率，力求除去预分解窑熟料颗粒变细及分布不均等因素对气流均匀分布的影响。2）发挥脉冲高速气流对熟料料层的骤冷作用，以少量冷却风量回收火热熟料的热焓，提高二、三次风温。3）由于脉冲供风，使细粒熟料不被高速气流携带，同时由于细粒熟料扰动，增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作用，消灭“红河”，保护篦板。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系统，或各块篦板的人工调理阀门，以便依照需要调理。同时，一段篦速与篦下压力自动调理，保持料层设定厚度，其他段篦床与一段篦床同步伐节。3、冷却机的性能议论指标1）热效率高，即从出窑熟料中回收并用于熟料煅烧过程的热量与出窑熟料带入冷却机的热量之比大；2）冷却效率高，即出窑熟料被回收的总热量与出窑熟料带入冷却机的热量之比值大；3）空气升温效率，即鼓入各室的冷却空气与走开熟料层空气温度的高增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走开冷却机的入窑二次风及去分解炉的三次风温度之间的差值小。5）走开冷却机的熟料温度低。6）冷却机及其隶属设施电耗低。7）投资少，电耗低，磨耗小，运转率高等。4、5000t/d生产线所用篦冷机比较比较内容成都院天津院南京院型号TYPELBTF篦式冷TC-12102篦式NC42340篦式却机冷却机冷却机设计产量t/d5000~60005000~60005000~6000篦床有效面积m2冷却负荷t/（d.m2）~~~传动篦床段数333段3段篦床均倾第1、2段篦床第1、2段篦床篦床斜度倾斜3°，第3倾斜3°，第3斜3°段篦床水平段篦床水平传动形式液压传动液压传动液压传动传动功率kW225225225篦床行程mm130130130篦床运转次数次/min4-254-254-25入料温度℃140014001400出料温度℃65+环境温度65+环境温度65+环境温度热回收率％73-7673-76冷却风用量＜＜Nm3/破裂机形式尾部锤式破尾部锤式破裂碎机机破裂机功率kW9090出料粒度mm（90％）≤25（90％）≤25篦床的宽×长××m篦床的外观特窄而长窄而长征篦床的供风形脉冲供风直接供风式风室熟量（个）99风机台数（台）1715五、窑头焚烧器；72-75＜尾部锤式破裂机9090％）≤2534宽而短高温段充气梁供风，中低温段为风室供风9171、焚烧器焚烧原理（以以下图）：2、焚烧器地点合理性的意义焚烧器的地点有关于新式预分解窑来说在线运转时是很少大幅度调整的，一般都是在检修结束前一次性调整确认到位，焚烧器地点，特别上、下、左、右地点对窑工况的影响特别大。焚烧器太偏下，火焰不顺，易烧损窑皮和耐火资料，而且以致急烧和不完好焚烧，产生黄心料和熟料f-CaO跑点，甚至造成结皮加剧易发生预热器拥堵事故，由于煤粉焚烧不完好，产生CO，形成复原氛围，使熟料中三价铁，复原成二价铁，而产生黄心料，且复原氛围下生成的铁铝酸四钙量减少，总液相量减少，不利于f-CaO汲取反响的进行，易使f-CaO偏高，同时复原氛围是造成新式干法窑预分解系统粘结拥堵的要点因素；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拥堵，而且窑高温带后移，易使料子发粘，在入窑生料饱和比较低和煤粉灰粉大时影响加剧；焚烧器太凑近物料层，一部分燃料就会卷入物料内，不但增加热耗而且还会以致结圈和f-CaO量偏高；焚烧器离物料层太远而凑近窑衬，火焰会冲洗窑皮和窑衬，降低窑衬使用寿命。3、焚烧器地点确定方式：焚烧器中心在窑头罩上的坐标地点是它的基础地点，在确定焚烧器与窑的相对地点前，应先确定焚烧器端面在窑口的坐标地点，今后经过打“光点”确定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地点是位于面对窑口的左下方，即第四象限（窑顺时针旋转），稍偏窑中心下和稍凑近物料层（以以下图）。4、新式四通道焚烧器主要特点：1）一次风比率低，仅为5%-7%，节能降耗明显，与传统焚烧器比较节煤10%以上；2）喷头部分采用耐高温、抗高温氧化的特别耐热钢铸件机加工制成，提高了头部的抗高温变形能力；3）火焰形状规整合适，开朗有力温度高，窑内温度分布合理；4）热力集中坚固，卷吸二次风能力强，提高冷却机热效率；（5）火焰调理灵巧，简单方便，可调范围大，可达1：10；6）热工合理，可提高台时产量5%-10%，水泥熟料初期强度提高3-5Mpa；7）低NOx排放量，降幅达20%-30%；8）使用寿命长，对煤质适应性强，可烧低质煤、低挥发分煤、无烟煤和烟煤；（9）合用范围广，可用于各样窑型的辗转窑。