YC-三級預熱器加豎煙道窯尾系統

1　開發(fā)內容

　　
1.1　豎煙道
　　

為了達到較高預熱效率和分解率，豎煙道設兩個縮口，使物料形成二次噴騰加紊流運動，增加滯留料量，延長物料在豎煙道的停留時間。窯尾高溫氣體在下縮口內與物料混合形成一個強烈攪動的渦流區(qū)，使溫度能分布均勻，減少局部過熱，以防止結皮和堵塞。豎煙道結構見圖1。
　　

　　圖1　豎煙道結構

1.2　旋風預熱器
　　在多級旋風預熱器中，每級旋風預熱器由旋風筒、上升管道(風道)、下料系統(包括料管、鎖風閥、膨脹盒、溜子和撒料裝置)組成一個傳熱單元。見圖2。
　　

　　圖2　旋風預熱器的一個傳熱單元

1.2.1　旋風筒
　　

內筒結構設計為扁內筒，使旋風筒內外筒之間形成一段狹窄通道，迫使氣流向下，減少粉塵向內筒擴散，由于內筒入口截面積擴大和氣體在內筒旋轉圈數的減少，而起到減小阻力的作用。
　　

導流板與扁內筒配合使用，可減少旋風筒入口處切向流與旋轉流因碰撞形成的渦流損失。氣流中的物料在分離后被強制向下運動，減少了向內筒擴散，提高了收塵效果，其分離效率可達到90%～95%。
1.2.2　下料系統
　　

撒料板伸入風管的深度和高度對物料和氣體的熱交換的影響是不可忽視的，撒料板使物料在風管內得到充分的分散，并撞擊打散小塊物料。
　　

膨脹盒的作用:(1)在旋風筒錐體等高的情況下可以增加錐度，減少物料的堵塞；(2)物料落入膨脹盒后在較大的切向速度作用下向邊壁運動，即使鎖風不好，也可以防止物料返回；(3)由于截面積的突然擴大，減小上竄風速，降低了對旋風筒收塵效果的影響。
　　

鎖風閥靈活與否直接影響到上一級旋風筒的分離效率。實踐證明:當閥板開度10%～20%時，旋風筒分離效率下降30%～50%，當閥板開度達到30%～50%時，其分離效率下降70%～90%。
　　

在預熱器系統內容易發(fā)生堵塞結皮的地方，設有捅灰門和吹掃裝置，保證系統在不正常時，能迅速處理及時恢復正常生產。

2　應用情況

　　該窯尾系統是針對當地鋁礬土資源豐富為生產特種水泥而開發(fā)設計的，既可生產硫鋁酸鹽系列特種水泥，也可生產普通水泥。燒成系統工藝流程見圖3，配套的主要設備見表1。

　　圖3　燒成系統工藝流程圖
　　1.氣力提升泵；2.窯尾系統；3.回轉窯；4.單筒冷卻機；5.三風道噴煤管；6.高溫風機

　　該項目投產后，采用石灰石、砂巖、鐵粉及鋁質校正原料鋁礬土4組分配料生產普通水泥。原料經過預均化、配料、閉路粉磨、生料均化等措施，使入窯生料合格率達到85%以上，入窯生料及出窯熟料化學成分見表2。1997年5月我院對該生產線進行達標調試，對設備、自動化儀表進一步調試完善，并加強質量和生產管理。5月12～19日窯系統連續(xù)運轉7d，投料168h，平均臺時產量14.1t/h，日產量338.4t/d，熟料平均標號58.4MPa，實現了調試達標。正常生產時熟料強度值見表3，預熱器的參數見表4。

　　連續(xù)生產三年來，燒成系統運行基本穩(wěn)定，鎖風閥動作靈活，豎煙道、旋風筒的參數等均達到了設計要求，但有時存在回轉窯后結圈及窯尾煙室結皮甚至堵塞現象，通過對結皮樣分析，硫含量高達14%，是造成結皮堵塞的主要原因，在生產中采用低硫煤并嚴格控制原料有害成分，使結圈結皮現象基本消除。經過生產中不斷優(yōu)化調整，產品質量穩(wěn)步提高，1998年全年熟料產量9.51萬t，水泥綜合電耗110kWh，熟料熱耗4105kJ/kg熟料，熟料平均標號57.3MPa，水泥出廠合格率和富余標號合格率均達100%。1999年5月，對燒成系統進行了熱工標定，其結果見表4。

3　結論

　　在日產熟料170～360t規(guī)模的預熱器窯中，三級筒加豎煙道構成2-1-1的組合方式，吸收了五級旋風預熱器和立筒預熱器的優(yōu)點，克服不足。該系統工藝簡單，性能可靠，對原料適應性強，不易堵塞，技術指標先進，建設投資低