李昌勇:實(shí)現(xiàn)篦冷機(jī)高效運(yùn)轉(zhuǎn)的途徑
8月21日在西安召開(kāi)的2011中國(guó)水泥技術(shù)論壇--大西北水泥生產(chǎn)(篦冷機(jī))研討會(huì)上,南京工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院研究員、碩士生導(dǎo)師李昌勇作了關(guān)于“實(shí)現(xiàn)篦冷機(jī)高效運(yùn)轉(zhuǎn)的途徑”主題報(bào)告。
一、新型干法水泥生產(chǎn)線對(duì)篦冷機(jī)的要求
冷卻機(jī)的基本功能:
?、?a target="_blank" style="color: #4284f4; text-decoration: underline;">熟料冷卻:1350~1400降低到室溫+65℃
?、谑炝陷斔图捌扑椋夯剞D(zhuǎn)窯到熟料輸送機(jī)(鏈斗或槽式)
?、凼炝蠠崃炕厥眨憾物L(fēng)、三次風(fēng)分別供回轉(zhuǎn)窯、分解爐燃燒器提供高溫助燃風(fēng)
?、茌o助功能:為煤磨提供烘干熱源、供給余熱發(fā)電系統(tǒng)熱源
二、篦冷機(jī)發(fā)展歷程概述
1.篦式冷卻機(jī)發(fā)展歷程-第一代
20 世紀(jì)30 年代美國(guó)富勒公司研制成功第一臺(tái)用于水泥熟料冷卻的推動(dòng)冷卻機(jī)。
?、俦×蠈樱毫蠈雍?00~300mm;熟料快速冷卻,但存在問(wèn)題多
?、诖箫L(fēng)室供風(fēng),串風(fēng)、漏風(fēng)嚴(yán)重;
③效率低,熱回收效率45~50%;
④用風(fēng)量大,配風(fēng)量3.0~3.5Nm3/kg-cl;
?、堇鋮s能力低,<35t/m2●d;
?、抻蔑L(fēng)不均勻,對(duì)操作要求高;
?、呗╋L(fēng)漏料大,易造成大梁變形,故障率高;
篦式冷卻機(jī)發(fā)展歷程[Page]
2.篦式冷卻機(jī)發(fā)展歷程-第二代
20 世紀(jì)70 年代初,第二代篦冷機(jī)開(kāi)始應(yīng)用。
?、俸窳蠈樱毫蠈雍?50~600mm;
小風(fēng)室供風(fēng),區(qū)域供風(fēng),串風(fēng)、漏風(fēng)明顯改善;
效率明顯提高,55~65%,但仍偏低;
系統(tǒng)配風(fēng)量較大,2.5~3.0Nm3/kg-cl(3.8Max);
冷卻能力仍相對(duì)較低,36~42t/m2●d;
用風(fēng)仍然不夠均勻,對(duì)操作要求很高;
設(shè)備可靠性較第一代顯著改善,但故障率仍偏高;
篦式冷卻機(jī)發(fā)展歷程
3.篦式冷卻機(jī)發(fā)展歷程-第三代
1984年,IKN開(kāi)發(fā)出第三代充氣梁篦冷機(jī)。
?、俨捎酶咦枇Τ錃饬后靼澹硷L(fēng)均勻性得到較徹底改善;
?、诤窳蠈樱阂欢瘟蠈雍?50~650mm;熱回收效率顯著提升,達(dá)70~75%;
?、巯到y(tǒng)配風(fēng)量較小,1.8~2.4Nm3/kg-cl(2.6Max);
?、芨咦枇靼宄鲲L(fēng)不與篦板平面垂直,冷卻風(fēng)能夠得到充分利用,是冷卻效果和熱回收效率均顯著改善;
?、菔炝峡焖倮鋮s,冷卻效率高,適應(yīng)產(chǎn)能大, 45~60t/m2●d;
?、迣?shí)際用風(fēng)量小,一般1.5~2.0Nm3/kg-cl;
?、呙芊庑Ч^好,漏料大幅度減少,篦板使用壽命長(zhǎng),設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)可靠;
⑧對(duì)操作要求相對(duì)較低;
⑨主要問(wèn)題是活動(dòng)充氣梁的密封及長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性還有待進(jìn)一步完善;
IKN第三代冷卻機(jī)[Page]
BMH充氣梁冷卻機(jī)
主要公司篦板形式
國(guó)內(nèi)的部分第三代篦冷機(jī)[Page]
4.篦式冷卻機(jī)發(fā)展歷程-第四代
史密斯公司率先開(kāi)發(fā)Crossbar-Cooler屬第四代篦冷機(jī),1997年起用于水泥生產(chǎn)線。
①采用全固定冷卻篦板,上面有一層約50mm的固定冷熟料,篦板布風(fēng)均勻性良好;
?、谑炝系耐苿?dòng)方式采用三角截面的推桿推動(dòng);
?、刍鞠麥缌寺┝虾吐╋L(fēng);
?、軣峄厥招矢?,達(dá)72~76%;
⑤每塊篦板下設(shè)有特制的空氣自動(dòng)平衡流量調(diào)節(jié)閥,可根據(jù)篦上阻力,及時(shí)調(diào)節(jié)所需阻力;⑥及時(shí)和調(diào)節(jié)所需風(fēng)量, 控制簡(jiǎn)便準(zhǔn)確。
⑦模塊化設(shè)計(jì), 節(jié)省安裝時(shí)間和費(fèi)用;
?、嘞到y(tǒng)配風(fēng)量較小,1.6~2.2Nm3/kg-cl;
?、崾炝峡焖倮鋮s,冷卻效率高,適應(yīng)產(chǎn)能大, 50~60t/m2●d;
實(shí)際用風(fēng)量小,一般1.5~2.0Nm3/kg-cl;
篦板使用壽命長(zhǎng),設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)可靠;
主要問(wèn)題是活動(dòng)推桿長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性還有待進(jìn)一步完善;
史密斯第四代Crossbar-Cooler[Page]
空氣自動(dòng)調(diào)節(jié)閥
各代冷卻機(jī)主要性能指標(biāo)
三、我國(guó)當(dāng)前篦冷機(jī)的基本現(xiàn)狀
1.我國(guó)篦冷機(jī)實(shí)際現(xiàn)狀
目前我國(guó)2000t/d以上生產(chǎn)線基本已經(jīng)全部采用了第三代或第四代篦冷機(jī),但絕大多數(shù)實(shí)際達(dá)到的指標(biāo)都還不夠理想。
從熱回收效率看,較理想指標(biāo)低5~8個(gè)百分點(diǎn)。
從實(shí)際熟料冷卻效果看,出冷卻機(jī)熟料溫度一般在100~190℃,個(gè)別高達(dá)230~280℃.
[Page]
2.國(guó)內(nèi)部分篦冷機(jī)實(shí)際指標(biāo)
3.主要存在問(wèn)題
3.1設(shè)備方面:
①由于對(duì)國(guó)際上先進(jìn)技術(shù)和裝備從理論上缺乏深入研究,使得裝備水平還未達(dá)理想水平;
?、诔錃饬航Y(jié)構(gòu)和篦板結(jié)構(gòu)仍有改善提高空間;
?、?風(fēng)機(jī)配風(fēng)情況也還不夠理想,風(fēng)載負(fù)荷分布不夠合理;
④設(shè)備加工質(zhì)量粗糙,影響冷卻效果較嚴(yán)重;
?、菰O(shè)備安裝欠規(guī)范,精度差;
?、摅靼迮渲们闆r等問(wèn)題使得截面上料層阻力差異大,熟料冷卻不夠均勻,有些甚至出現(xiàn)紅河;
?、咂扑闄C(jī)在冷卻機(jī)尾部,缺少最后“一把力”
3.2操作方面:
?、倨孀非蟾G頭負(fù)壓,零壓點(diǎn)位置不合理;
?、趥€(gè)別廠家片面考慮冷卻效果,料層控制不夠合理或波動(dòng)過(guò)大;
?、塾蔑L(fēng)不合理,使得驟冷效果達(dá)不到,甚至在冷卻機(jī)內(nèi)結(jié)成大塊;
?、苁炝袭a(chǎn)質(zhì)量波動(dòng)大,操作與之不適應(yīng),導(dǎo)致冷卻和熱回收效果變差;
四、冷卻機(jī)結(jié)構(gòu)與操作優(yōu)化思路
4.1冷卻機(jī)?