1、.;篦冷機風量該如何調節(jié)隨著新型干法水泥生產方式在國內水泥企業(yè)的普遍推廣，水泥生產過程中的能源消耗也在逐步降低。事實上，由于能源價格的不斷上漲，能量消耗占生產成本的比重越來越大，能量利用率的高低決定了企業(yè)在未來市場競爭中的優(yōu)劣。出篦冷機熟料溫度（冷卻效果）直接與熟料質量相關。高溫熟料不能及時冷卻，會造成A礦含量減少，晶體粗大，易磨性變差，抗硫酸鹽性能降低。熟料冷卻的好壞對水泥粉磨工序的影響很大。如果篦冷機各段風量分配不好，不僅影響入窯二、三次空氣溫度，對雙壓型余熱發(fā)電的發(fā)電量影響巨大。 =fG8YZ( SZcno1 世界上第一臺熟料冷卻機是1890年出現的單筒冷卻機， 20世紀40年代才出現篦

2、式冷卻機。推動式篦式冷卻機是在與其它類型的篦冷機的競爭中，適應了生產大型化的發(fā)展趨勢，而成為當代預分解窯配套的主要產品。推動式篦冷機經過了三代的更新，目前國內外已經開始使用第四代推動棒式篦冷機，目前國內普遍應用的第三代控制流篦冷機很難適應于粉料增加，燃料熱值變低，有害雜質含量波動大等情況。由于熟料的細粉數量增加，造成阻力篦板和物料的沿程阻力增加，同時由于物料的離析作用增強，造成阻力篦板的抑制作用降低，從而再次產生吹穿現象，紅河現象增加，二次風溫度和三次風溫度降低。 |vz;bJG _KVBloT 本文著重就控制流篦冷機有關風量配置方面的問題給予討論，為解決篦冷機使用過程中存在的問題提供思路。

3、.L4#Vc ;/ KF3% 1 風量配置與溫度間的關系 PV6 *- b=+n 提高二次風和三次風溫度，提高煤粉的燃燒效率，縮短火焰長度，從而提高燒成帶溫度，即提高出窯熟料溫度。事實上從熱交換的角度考慮，在篦冷機內風量一定時，熟料和冷風的熱交換，應盡可能增加熱交換時間和熱交換面積，因此采用厚料層操作是提高篦冷機換熱效率的基礎。假定熟料溫度只是位置x的函數，這樣整個問題可簡化為一維問題求解，篦冷機冷卻物料的過程可以近似地用下面的數學公式來描述。 y=xe#L kZ- ;fBe NoZ4NI jnzz: 式中t0為冷卻空氣溫度，即室溫； vCkpf! 為在x處單位時間，單位面積上的通風量。 bo

4、Uq8? B為篦床在x處的有效冷卻寬度。 ;To+,?E;q K與傳熱系數有關的比例常數。 x ETVt q C為熟料比熱。 IK 表1篦冷機配風情況 pF*)e _EO+leWf j ?iv1 溫度差 T3BDgu%& 652 ?(NT!es 301 J,0WQQnb 153 vPl6Das r Zwj.( J.e8UQ=5 q|pDK| 上述計算是依照出窯熟料溫度1300計算的，由此可知，第二段的高溫氣體，與第三段的低溫氣體，采用梯級利用的方式，即高溫二段氣體用于產生過熱蒸汽，而低溫的第三段廢氣用于加熱水，或者在低溫段提高蒸汽溫度。為雙壓系統(tǒng)鍋爐的運行創(chuàng)造了客觀條件。 hNq8 uyKx

5、%X9:RsP 根據上述計算結果，為了充分利用篦冷機的余熱，余熱發(fā)電應該采用雙壓汽輪機，因為雙壓系統(tǒng)可使相對高溫熱源產生較高參數的蒸汽，使相對低溫熱源(100210煙氣)產生較低參數的蒸汽，使能量分布優(yōu)化，系統(tǒng)充分吸收低參數熱量，發(fā)出更多的電能。對于火力發(fā)電，為了提高熱力循環(huán)系統(tǒng)效率，一般應盡量提高主蒸汽參數，而對于水泥窯純低溫余熱發(fā)電，主蒸汽參數的選取取決于水泥窯排放廢氣的溫度，應盡可能接近廢氣溫度，考慮傳熱溫差和受熱面的經濟性，一般有1015的溫差。而主蒸汽壓力的選取則要多方面斟酌，例如某項目選取l.7MPa，330，對于l.7MPa的主蒸汽，其飽和溫度為204，因換熱溫差的存在，煙氣產生

6、主蒸汽后，余熱鍋爐排出煙氣溫度在210以上，主蒸汽壓力選擇得越高，產生主蒸汽后的煙氣排出溫度越高。這樣主蒸汽壓力的選取，對210以下煙氣余熱利用有重大影響。這對于窯尾預熱器(SP)是合適的，因為210左右以下的煙氣熱量還要用于原料烘干。但對于窯頭篦冷機(AQC)來說，是不經濟的，因為210以下的熱量排放掉，不僅造成能源浪費，還對環(huán)境產生了熱污染。根據我國的實際情況及技術水平，AQC的排氣溫度在90100是合適的，這樣造成100200之間熱量的利用成為問題，根據分析這部分熱量占總廢熱量的1720。為了有效地利用這部分熱量，采用雙壓系統(tǒng)，高壓主蒸汽(參數為1.7MPa，330)吸收350以上的煙氣

7、熱量，低壓系統(tǒng)蒸汽(參數為0.45MPa，165)可以吸收l00210之間的煙氣熱量。 XC/u%n8( ilx!)?o 當然，為盡可能利用余熱，提高余熱利用率，也可以再設置一級或多級壓力，通過定量分析計算，對上述余熱，使用三壓后，只比雙壓多發(fā)幾十千瓦電，而系統(tǒng)造價卻要增加一百多萬元，技術經濟性較差，系統(tǒng)會更復雜。同理，多壓的技術經濟性更差。因此，對水泥廠中低溫余熱來說，雙壓技術是比較合適的。 lM5rl pT ocqJ22 2 風量配置與熱效率的關系 :7UI_ sx-Hw4.a 2.1篦冷機熱效率的計算 1WnYU (Xr_ np 第三代推動式篦冷機采用空氣梁供風技術提高了篦冷機的熱效率，

8、減少了單位熟料的用風量 ,二次風溫和三次風溫均有所提高，這對窯系統(tǒng)的燃料燃燒產生很大的影響，同時也優(yōu)化了篦冷機本身的性能。要保證篦冷機的正常運行并發(fā)揮其優(yōu)勢，節(jié)省能耗，必須根據不同的情況和特點需要進行合理的配風,而配風設計需以篦冷機的熱平衡計算為依據 ,表3是根據某5000t/d新型干法水泥生產線的篦冷機，假定篦冷機表面散熱固定時的熱平衡計算表，其中單位冷卻風量為1.02Nm3/熟料，計算出的篦冷機效率為83.9%。 N&x WHFnC 7$1fy0fl 表3 5000t/d新型干法水泥生產線的篦冷機熱平衡計算 ,QMyI hv tkdBlG! zU4VN mb2b5QAH, 實際生產情況也證

9、明了上述理論計算的正確性，表5所示為篦冷機改造前后的參數變化，表6為改造獲得的結果，從表5可以看出，改造后冷卻風機的風量，風機功率以及風壓，較改造前都有一定程度的增加，風量的配置增加較少，而表6的結果表明： 篦冷機系統(tǒng)總風量與推算的數值相差不大； 出篦冷機熟料溫度也接近推算的數值。而窯的二次風溫比原來的平均900提高了將近200，冷卻機出口風溫下降90。 DU5:+ u3 馬門溪龍2011-03-08 19:28表5改造前后風機調整參數 FAQrG wIM$6+ 風機序號 ;aA 5 調整前/調整后 /yM $XYIuT XZlWJ 風量 （m3/ h） +c_Z$_4o 壓力（kPa） ,i

10、?) 功率（kW） sX+w c zVSx$6eiU No.1-1 jMqt9ysN 400/400 3Jk/ .h 9.31/9.31 bI_CL| 100/100 kw*)/$5 XAes No.1-2 r/HWNP 400/400 %SAw;ZtQ: 9.31/9.31 47kYm 100/100 XVt/qb%)r Oe51PEqn No.2 )P?IqSEA% 510/510 v?%LQKO 7.55/7.55 Mo D?2J 120/120 qi(*ty .Pe9_ZH$W No.3 n2 SV 615/925 T-gkV 5.88/6.66 =bLY / 90/160 TJ(K3

11、/)Z G8n i No.4 5|I55CTx 550/625 2 rN ,D( 4.90/6.37 krB9rwa 75/110 LOvHkk+ Nx g:xr No.5 RAUSO| 500/625 kW,$_cK 4.12/6.37 RiUCT$ 55/110 cXnKCzSxZq Mi.f3QlO6 No.6 ememce,Np 460/615 e#kRklV& 3.53/5.88 LhvzM-Er_r ? / fPV- No.7 errHD 420/625 pdncL 2.94/5.78 ;%CFV e 37/110 MPgS!V1 lbdTQ6R No.8 1q xU 1100/8

12、00 *HU =& 2.45/5.68 uMb xxf 75/132 $rF=_D6 D4Al 3fe No.9-R _dx_k Uh Ho DVn/lr No.3 XqRJr%JH 500 t$!H 4.90 E:zF/$tG 55 ih,%i46m M.-U+#aD Uz cx6sw b2 _Yu 表6 篦冷機改造后的測量情況 b xmqWa Mb37/ 窯產量（t/d） -jgysBw+Xb 4344 7;JC7qmN :0uo5 B7 窯喂煤量（t/h） -a*K$rnB 12.0 hcVJBK ,q(&)L$S DDF喂煤量（t/h） SoGt&ZOjW 824 .0R v(Y V*

13、b4nX7 篦冷機出口風溫（） As+t#gN 263 n$xQ4eH) iHz:%dP 熟料出篦冷機溫度（） Ia0/ 91 i#%aTRKHd6 wP,JjPUt 篦冷機風機風量 eT2*W$ 1Bxmm# m3/min dMR3)CO g/13UM /m3/kg _)CzBRq6 No.1-1 u1xSp No.2 T6ENtp 651/0.22 vXGf4, vzmcy G No.3 D-N8:cA 961/0.32 2k=,Y& 660/0.22 Li Kxq=K O( _ayE No.5 UkId xLV 684/0.23 |;aIa9 V 441/0.15 t#2(j1 R+CM

14、4CD No.8 %dY: g3k 上世紀90年代末出現的SF交叉棒式篦冷機, 改變了傳統(tǒng)的推動篦板推料的概念, 利用篦上往復運動的交叉棒來輸送熟料, 使篦冷機的機械結構簡化、 固定的篦板便于密封, 熟料對篦板的磨蝕量小, 沒有漏料,篦下不需設置拉鏈機, 降低了篦冷機的高度, SF交叉棒式篦冷機的另一特點是每塊篦板下設置機械氣流調節(jié)器(MFR) (圖1) , 該調節(jié)器的原理是根據料層上不同部位的顆粒大小不均和料層厚度不均造成氣體透過料層不均時, 機械氣流調節(jié)器根據阻力大小來調節(jié), 自動調節(jié)閥板的角度, 從而確保氣流透過料層, 使料層上的熟料得以冷卻, 由于每一塊篦板下面均設置機械氣流調節(jié)器,

15、其控制范圍可以準確到每一塊篦板的面積, 使冷風能夠均勻地透過每一塊篦板上的料層, 從而確保整個篦床面上熟料冷卻均勻。 XY3v_5/1F #*UN X Yn_Bq 2|*JSU.I 圖1 機械氣流調節(jié)器(MFR) _dhgAx-H)h 第三代篦冷機的配風原則是 “高風壓, 低風量”入料口區(qū)的最高風壓達到11 000Pa12 000Pa左右而第四代篦冷機入料口區(qū)最高風壓是在9 500Pa。魚峰水泥廠2 000t/d型第四代篦冷機, 正常工作風壓在7 000Pa7 500Pa。 2 500t/d型和3 000t/d型第四代篦冷機的風機參數見表7。 4J/Dr5 2so! 表7 2 500t/d和3

16、 000t/d型第四代篦冷機風機參數 %2 %Obp kTu y; 篦冷機規(guī)格 (Fhs 風機 fsQO& 一室 UMm!BM 二室 ij(B,Y 三室 m4hgS,- 風壓（Pa） 4gz H8sF 9500 cP!E- 9500 -$cmG4 9500 tF) 7860 6;I) 7200 jETLe8i 5200 f6) C- )U7t 風量（Nm3/h） bMg(B-uF7 20400 eTI % d| 57120 B%)% 57120 xW)2m6C& 48060 B(LWdap 39050 mZtCL 30666 Xx.$l v5!d$Vctu 3000t/d WejY y| 風壓

17、（Pa） QY*K 9200 !;&pE|b# 9200 dt TQJc 7400 _E&AHkJ 6200 A-H& 5600 AF;)#T 4400 q+H%)kF *g:4e3Iy 風量（Nm3/h） RkH W 26400 ypbe!Y).Cj 由于第三代篦冷機是采用控制流和阻力篦板技術實現冷風在篦床上的均布，然而實際上產過程中，隨著粉料數量的增加，劣質燃料的使用，有害微量元素含量的增加等現實情況的變化，不能在適應風量配置的要求，而提高熟料燒成過程中熱量回收利用是未來水泥企業(yè)競爭的關鍵所在，因此優(yōu)化風量配置對篦冷機性能的提高非常重要，如何才能得出合適的風量配置，既跟使用的冷卻設備有關，

18、也跟熟料的生產狀況相關，實際上這已經成為一個體系問題。在正常生產時，篦冷機的風量往往是100%的閥門開度，調整時無法進一步增加風量，因此就必須使生產狀況與之適應，可以通過調整配料，喂煤量等等措施來完成。 6TQoqH8U 料層厚度對傳統(tǒng)的篦冷機是一個重要的考核指標。第一代篦冷機料層厚度在200300mm左右, 第二代篦冷機由于篦板的革新, 使料層厚度提高到400500mm, 入口處最高達到700mm。而第三代和第四代篦冷機已不太注重料層厚度指標, 因為只要能保證正常的產量就必保一定的料層厚度。第三代和第四代篦冷機已進步到把篦冷機的綜合性能作為評價指標。 WB?jRYp cQ/5qg 隨著推動式

19、篦冷機制造技術的進步，開發(fā)耐磨復合篦板, 采用激光加工篦板縫隙, 采用環(huán)形噴咀, 改善氣流的方向和分布, 開發(fā)十字耙式篦床和帶二次料層的篦床等。現在使用的篦冷機其篦板是鑄造成形, 篦縫尺寸再縮小是很難控制的,篦板篦縫在23mm, 若能達到1mm左右, 其冷卻效果會更好。第四代推動棒式篦冷機全面創(chuàng)新了冷卻機構和設計方式，為適應不同生產狀況創(chuàng)造了良好條件，尤其是靈活的機械調整機構，能夠較好的實現氣體的均布。 Iq#eO) M2HomO/X) 篦冷機操作經驗交流篦冷機是新型干法生產線熟料燒成系統(tǒng)中重要的主機設備，其主要功能是對水泥熟料進行冷卻、輸送，使出窯高溫熟料快速冷卻，提高了熟料的強度和易磨性，

20、同時為回轉窯二次風、三次風及窯頭余熱鍋爐提供熱空氣，是燒成系統(tǒng)熱回收的主要設備，具體操作對熟料煅燒及整個燒成系統(tǒng)穩(wěn)定運行至關重要。以下是個人對篦冷機操作的一些看法。一、熟悉和掌握設備結構及工作原理：中控操作員必須熟悉篦冷機的結構及其與之相關設備的工藝功能，才能合理的操作。目前應用的篦冷機以第三代往復推動篦式冷卻機和第四代篦式冷卻機為主，根據窯產量的大小一般分為一段、兩段及三段傳動式。篦板是篦式冷卻機發(fā)揮其工藝作用的關鍵設備，不同結構型式的篦板（篦板創(chuàng)新發(fā)展始終處于篦冷機研發(fā)的核心地位，篦板也從最初的普通篦板、箱型篦板、直吹篦板向主流的階梯篦板、高阻力低漏料篦板、及各種形式的高阻力充氣梁篦板和作

21、為第四代篦冷機代表的控制流篦板方向發(fā)展），使冷卻風對熟料冷卻以及輸送的作用而不同，操作中應引起重視。以我公司第三代充氣梁式篦冷機為例談談不同的篦板結構對熟料冷卻和運動的作用力。我公司二條熟料線篦冷機高溫區(qū)為充氣梁、活動與固定篦板為高阻力低漏料充氣篦板，篦板上部為三道凹槽，該種篦板的冷卻風都從篦板的下部進入，從上部凹槽左右側縫隙中吹出與熟料進行熱交換。中低溫區(qū)由箱型組合篦板與高效直吹篦板組合而成。箱型組合篦板為上下兩塊片狀構件重疊而成，冷卻風從篦板下部進入，從篦板兩片狀構件的中間縫隙水平向前吹出。高效直吹篦板從結構型式上看是階梯篦板與高阻力低漏料篦板功能的組合（只是氣流噴吹是向前方的），篦板冷卻

22、風的作用是向前的，所以對熟料有向前的作用力。在操作中會發(fā)現若窯內出現竄料時，熟料拉鏈機電流和窯頭收塵器入口溫度會在很短的時間內大幅度上升，窯況也會發(fā)生較大變化，熟料結料細小等情況下，要對操作及時進行調整，保證設備和窯況穩(wěn)定。二、篦冷機的用風原則：篦冷機篦下所需的風量、風壓隨產量、工況及環(huán)境條件(環(huán)境溫度、海拔高度等)而改變，即使是相同的產量，配風也可能不同，如何才能達到高冷卻、高熱回收率及高運轉率的最佳運行效果，是操作員追求的目標。而其中高的熱回收率又是我們最為關注的核心問題。1.保持充足以及盡可能高的二、三次風溫高的熱回收率是以數量充足以及盡可能高的二、三次風溫及窯頭余熱發(fā)電AQC鍋爐溫度來

23、體現的，所以高溫區(qū)用風量的大小取決于二、三次風、窯頭AQC鍋爐用風量的大小而不取決于冷卻熟料的需要量，而二、三次風用量取決于窯系統(tǒng)用煤燃燒所需空氣量。反過來只有滿足窯系統(tǒng)需用的風量，才會有高的窯產量，才會有更高的二、三次風溫。我公司兩條2500t/d生產線，第三代充氣梁篦式冷卻機，由于篦冷機內部高溫區(qū)采用的是充氣篦床傾斜角度約為15。在料層厚度控制為700800 mm時，實際生產中發(fā)現傾斜篦床與水平篦床結合部位的料層厚度比水平段的料層厚度高100 mm，所以水平段中、高溫區(qū)的熱空氣進入窯系統(tǒng)的阻力較大，按正常窯頭負壓在50 Pa以內控制，窯頭罩溫度始終在1000左右，甚至更低，而窯頭收塵器廢氣

24、溫度時常偏高，造成窯頭排風機拉風大的錯覺。分析后認為：合理降低料層厚度（約降低100mm），盡可能大的篦冷機通風空間，降低入窯阻力，提高入窯二、三次風量，來滿足窯的系統(tǒng)用風。窯的日產量由原來的不足2600t/d，提高到2850t/d，窯頭罩的二、三次風溫也較之前提高100 以上，熟料標煤耗也由2010年17月份平均的1176 kgt熟料，下降到2010年8-12月份平均的109kgt以下。故保持充足以及盡可能高的二、三次風溫是篦冷機熱回收區(qū)的用風原則。2、保持篦冷機冷機的風量平衡篦冷機的風量平衡。在篦冷機冷卻熟料的用風量與二、三次風量、煤磨用熱風量、窯頭AQC鍋爐抽風量之間必須達到平衡，以保證

25、窯系統(tǒng)的需風量。目前設計的篦冷機已取消了高溫區(qū)與低溫區(qū)之間的活動掃擋板，但在窯頭AQC鍋爐排風機、高溫風機、煤磨引風機的抽力作用下，篦冷機內存在相對的“0”壓區(qū)。如果增加窯頭排風機抽風量或料層厚度，會使高溫段冷卻風機出風量減小， “0”壓區(qū)將會前移(向窯頭方向)，則二、三次風量下降，窯頭負壓增大；降低窯頭排風機抽風量或料層厚度，會使高溫段冷卻風機風量增大，“0”壓區(qū)將會后移，則二、三次風溫下降風量增大，窯頭負壓減小。所以在操作中如何穩(wěn)定“0”壓區(qū)，以及“0”壓區(qū)在篦冷機中的位置確定，對于保證足夠量的高溫二、三次風是非常關鍵的。這也是根據熟料冷卻郊果，調節(jié)篦冷機低溫段用風與窯頭廢氣風機抽風量平衡的依據。不同的生產線要在日常操作中與現場觀察相結合，確定合理的操作參數，保持風量平衡，合理控制窯頭負壓，穩(wěn)定二、三次風量，保證系統(tǒng)穩(wěn)定。三、日常操作篦冷機的操作就是控制料層厚度，調節(jié)冷卻風量以滿足熟料冷卻效果，提高熱回收效率，保持穩(wěn)定較