··刘仁德·篦冷机讲座幻灯片.ppt

大家好 向优秀中控 操作员致敬! 篦冷机使用的运行障碍与系统优化 刘仁德 0、前言： 由于能源价格的上涨，在水泥生产中，能源消耗所占生产成本的比重越来越大。能量利用率的高低已决定了企业在未来市场竞争中的地位。篦冷机是水泥生产系统中最关键的设备之一，与预热器、分解炉、回转窑一起，构成了熟料烧成系统。它是熟料在窑内煅烧过程完成后，对熟料质量起着决定性作用的重要工艺环节。对篦冷机的使用正确与否，直接影响到回转窑系统的工况和能源利用的合理性；它的性能优劣，对烧成系统的能源消耗同样起着至关重要的作用。 世界上第一台熟料冷却机是1890年出现的单筒冷却机，至20世纪40年代才出现篦式冷却机。推动式篦冷机是在与其它类型的篦冷机的竞争中发展起来的，适应了生产大型化的发展趋势，成了为当代预分解窑配套的主要冷却设备。推动式篦冷机已经过了三代更新。目前我国预分解窑已普遍使用了第三代空气梁冷却篦式冷却机，现在国内外已经开始逐步推广使用第四代推动棒式篦冷机。 一、篦冷机应具有的功能： 众所周知，篦冷机是熟料煅烧系统不可或缺的设备。承担着对高温熟料的冷却和输送任务。在冷却过程中完成对熟料的输送。在熟料烧成系统中，一台性能良好的篦冷机应具备如下功能： （1）优质高效的急骤冷却功能： 急骤冷却可以改善熟料易磨性，提高熟料强度。尤其是在篦冷机的进口高温段具有急骤冷却功能，能够使高温熟料在极短时间内急骤冷却，可以防止熟料中硅酸三钙晶体的增长、硅酸二钙晶型转换，又可使铝酸盐、铁铝酸盐固溶体等熔煤矿物形成玻璃体，提高熟料的活性，熟料的易磨性也会大为提高。因此，对熟料具有良好冷却功能的篦冷机。可以使水泥的早期强度和水化性能等品质更加优秀。 （2）相对较高的气固相热交换效率： 在篦冷机内，气固两相的温度梯度差，是提高篦冷机热交换效率的基础。出窑熟料温度高，并且气固两相能够在篦冷机高温段被强制实施优质高效的热交换，二、三次风温度将得到大幅度提高，可以为窑、炉输送充足的满足熟料锻烧需要的高温气体。回收尽可能多的熟料显热（1200—1500kj/kg-cl），降低燃料消耗。同时还能够在出篦冷机前把熟料冷却到尽可能低的温度，满足熟料输送、贮存和水泥粉磨的要求。形成高温熟料进入→高效强制气固交换→向窑炉提供高温气体→冷却熟料输送的良性循环。 （3）促进分解炉内物料分解的功能： 分解炉内没有明火，是无焰燃烧。在分解炉内，环境温度越高，煤粉燃烧速度越快，煤粉燃烬率越高。炉内温度的高低决定了燃料的燃烧强度。由篦冷机向分解炉提供的三次风温度高，煤粉的起燃速度就会加快，燃尽时间就会缩短，炉内温度就会提高，就能使分解炉处于良性高效的工作状态。物料的分解率和分解能力提高，用于物料分解的单位能耗得到有效降低，回转窑的增产潜能也就越大。 实验证明，篦冷机向分解炉提供的三次风温和分解炉效率之间并不呈线性，而是一个指数关系，可见图一： 三次风温和分解炉效率关系图 （4）安全可靠的设备机械性能： 篦冷机完成对熟料冷却输送的过程，是一个相对复杂的热工过程。熟料和冷却风进行逆向热交换，工作环境苛刻。设备要承载高温、风载、阻力、磨损等各种工况的侵蚀。因此，对设备的机械性能就提出了较高的要求，如篦板、衬板的耐温、耐磨性能；风室的密封性能等；没有安全可靠的设备机械性能，就无法保证设备的运转率，提高热交换效率就更无从谈起。 二、第三代篦式冷却机： 目前，我国大型预分解窑普遍使用了第三代空气梁冷却篦冷机。在生产过程中，暴露问题最多的也是第三代篦冷机。因此，对第三代篦冷机作重点介绍。 2.1、工作原理和结构形式： 2.1.1、工作原理: 篦冷机的工作原理众所周知。 高温熟料由窑内进入篦冷机，首先受到从篦板下部鼓入的高压风急速冷却，随后由篦床推动前进。在行进过程中，继续受到中、低压风的冷却。冷却后的小颗粒熟料穿过出口细栅条，经出料溜子直接送入输送设备。大块熟料须经破碎机破碎后，再送入输送设备。从篦板缝漏入风室底部的细小熟料颗粒，由拉链机送至篦冷机出料口。 鼓入冷却机的冷空气与熟料进行了热交换后，高温部分作为二、三次风送入窑炉系统，中低温部分余热仍被继续回收利用，而且目前的利用领域越来越广泛。 2.1.2、结构形式： 第三代篦式冷却机，主要有如下几种形式：（1）水平推动式篦冷机：水平推动式是使用较早、应用较为广泛的冷却机。随着使用时间的推移，在结构上不断改进，形式也发生了很大变化。过去强调的阻力篦板开始向着低阻控制流方向发展，冷却机的传动也由机械块传动发展成液压传动，减少了因机械传动压死篦床的现象。 （2）倾斜推动式篦冷机： 其结构和工