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回轉(zhuǎn)窯預(yù)分解設(shè)備設(shè)計(jì) 回轉(zhuǎn)窯預(yù)分解技術(shù)改造-水泥粉磨設(shè)備網(wǎng) |
1. φ2.7m×42m五級預(yù)熱器窯、陜西禮泉秦嶺水泥有限責(zé)任公司φ2.5m×45m立筒預(yù)熱器窯等生產(chǎn)線進(jìn)行了技術(shù)改造,在陜西勉縣溫泉水泥有限責(zé)任公司φ2.8m×45m回轉(zhuǎn)窯新生產(chǎn)線建設(shè)中亦采用了預(yù)分解技術(shù)。實(shí)踐證明,對原日產(chǎn)熟料200t/d左右的“涇陽型”和“邗江型”回轉(zhuǎn)窯采用預(yù)分解技術(shù)進(jìn)行以增產(chǎn)節(jié)能為目標(biāo)的技術(shù)改造勢在必行,改造后的日產(chǎn)熟料均達(dá)到600t/d左右,預(yù)分解率均達(dá)到或超過95%。企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益大幅度提高。 2. 回轉(zhuǎn)窯預(yù)分解技術(shù)改造的必要性和迫切性小型立筒預(yù)熱器窯和五級預(yù)熱器窯曾因投資較少、操作簡便、對原料適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)在我國地方水泥工業(yè)中得到一定發(fā)展。但隨著預(yù)分解技術(shù)的出現(xiàn),其表現(xiàn)出能耗高、產(chǎn)量低等明顯缺陷。預(yù)分解窯的最大特點(diǎn)是將分解爐作為窯系統(tǒng)的第二熱源,使燃料燃燒的放熱過程與生料碳酸鹽分解的吸熱過程在懸浮態(tài)或流態(tài)化條件下極其迅速地進(jìn)行,從而減輕了回轉(zhuǎn)窯的熱力強(qiáng)度,并使入窯生料的碳酸鹽分解率由原來的不足30%提高到95%以上,窯的生產(chǎn)能力成倍增長。因此,在生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、能源消耗、襯料壽命和環(huán)境保護(hù)諸多方面與立筒窯和預(yù)熱器窯相比都更加優(yōu)越。現(xiàn)有的立筒窯和預(yù)熱器窯如不及時(shí)進(jìn)行技術(shù)改造必然會(huì)被激烈的市場競爭所淘汰。 3. 回轉(zhuǎn)窯預(yù)分解技術(shù)改造方案的制訂原則技術(shù)改造方案的核心是采用預(yù)分解技術(shù)。在具體方案制定上充分結(jié)合各企業(yè)的實(shí)際情況綜合分析、優(yōu)化設(shè)計(jì),以求達(dá)到技術(shù)改造的預(yù)期效果。技術(shù)改造的原則是充分利用原有設(shè)備及建筑物,盡量縮短改造周期,減少停產(chǎn)損失,在最大限度地降低改造投資的同時(shí)盡可能采用較高、可靠的新技術(shù)及裝備,使改造方案達(dá)到國內(nèi)同規(guī)模生產(chǎn)線的較高水平。 4. 技術(shù)改造主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序號 項(xiàng)目 單位 指標(biāo) 備注 1 熟料產(chǎn)量 t/d 600 25t/h 2 年熟料生產(chǎn)能力 萬t/a 20.0 3 燒成熱耗 KJ/kg 4180 4 入窯物料分解率 % >95 5. 技術(shù)改造方案的主要特點(diǎn) 5.1 YDF型雙噴騰分解爐 分解爐是預(yù)分解窯系統(tǒng)中十分重要的設(shè)備。由于分解爐內(nèi)物理化學(xué)過程復(fù)雜,由此能否實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)煤粉完全燃燒成為分解爐設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題。我公司與省建材設(shè)計(jì)研究院技術(shù)人員通力合作,設(shè)計(jì)開發(fā)了YDF型雙噴騰分解爐。采用雙噴騰技術(shù),提高了氣流湍流度,強(qiáng)化了氣固換熱條件。該分解爐同時(shí)具有“渦旋效應(yīng)”、“懸浮效應(yīng)”和“流態(tài)效應(yīng)”等多種效應(yīng)的綜合效應(yīng),延長了物料在爐內(nèi)的停留時(shí)間,并對煤質(zhì)的運(yùn)作性強(qiáng)。這樣就既能保證生料與燃料在爐內(nèi)很好地分散、混合和均布,使燃料在爐內(nèi)迅速地完全燃燒,并把燃燒熱及時(shí)傳給物料;又能使生料中碳酸鹽組分迅速地吸熱、分解,溢出的CO2及時(shí)地排除。即同時(shí)達(dá)到提高燃燒效率、換熱效率和保證入窯物料碳酸鹽分解率在90%以上的目標(biāo)。 5.2 高效低阻型旋風(fēng)預(yù)熱器 開發(fā)設(shè)計(jì)的五級高效低阻型旋風(fēng)預(yù)熱器具主要特點(diǎn): 1〉三心渦殼、切向進(jìn)風(fēng) 為了通風(fēng)順暢、緩解死角滯流和粘結(jié)、避免渦殼底部積灰、更有效地進(jìn)行氣固分離,設(shè)計(jì)的三心270°大包角渦殼和斜切式進(jìn)風(fēng)口底部,順應(yīng)流體運(yùn)動(dòng)方向,使進(jìn)入旋風(fēng)筒氣流通道逐漸變窄,有利于減少小顆粒向筒壁移動(dòng)的距離,增加了氣體通向出風(fēng)管的距離,這樣可將內(nèi)筒縮短并加粗,在提高分離效率的同時(shí)具有明顯的低阻特性。 2〉掛片式內(nèi)筒 C3、C4、C5三級內(nèi)筒采用掛片式,結(jié)構(gòu)簡單、更換方便,體積小、重量輕,工藝布置緊湊。為了使內(nèi)筒經(jīng)久耐用,材質(zhì)選用特制的耐熱鑄鋼,使其具有足夠的強(qiáng)度、耐磨性、抗高溫蠕變性、抗氧化和抗硫酸腐蝕性能,可以抵御高溫條件下含硫堿粉料對內(nèi)筒高速?zèng)_刷和腐蝕,實(shí)踐證明效果很好。 3〉新型鎖風(fēng)下料翻板閥 采用的新型鎖風(fēng)下料翻板閥既能保證鎖風(fēng)嚴(yán)密,又能下料均勻,有利于穩(wěn)定窯的熱工制度。還具有結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)節(jié)靈活、處理事故方便等特點(diǎn)。 4〉新型下料撒料盒和大直徑上升風(fēng)管 新型下料撒料盒降低了系統(tǒng)阻力,撒料更均勻,能保證料氣更好地混合,大直徑上升風(fēng)管在保證物料懸浮的前提下進(jìn)一步延長了熱交換時(shí)間、提高了換熱效率。 5〉預(yù)拉伸技術(shù) 采用預(yù)拉伸技術(shù)從根本上解決了旋風(fēng)筒頂部凹陷。且風(fēng)管強(qiáng)度提高、布置緊湊、杜絕漏氣、安裝方便,更適應(yīng)于空間較小的老廠改造,降低改造投資。 5.3 四通道煤粉燃燒器 四通道煤粉燃燒器是采用現(xiàn)代最新燃燒技術(shù)的大速差和強(qiáng)旋流理論而開發(fā)研制的。集中體現(xiàn)了當(dāng)前水泥窯用煤粉燃燒技術(shù)領(lǐng)域的最新成就。其低一次風(fēng)量、高推力的技術(shù)特點(diǎn),提高了射流的出口速度,增加了燃燒推力,強(qiáng)化了一次風(fēng)和二次風(fēng)的混合,使煤粉氣流的著火能下降;最大限度消除了不完全燃燒,減少了不必要的熱損失,有利于降低熱耗,提高產(chǎn)品質(zhì)量。 5.4 復(fù)合篦式冷卻機(jī) 開發(fā)設(shè)計(jì)的復(fù)合篦式冷卻機(jī)集眾家之長。其原理是將窯頭罩與單筒冷卻機(jī)之間的下料溜子改成篦式冷卻機(jī)并與單筒冷卻機(jī)組合使用,通過對出回轉(zhuǎn)窯熟料進(jìn)行急冷,阻止C3S晶體長大,改善熟料的易磨性及早期強(qiáng)度,使MgO及C3A大部分固定在玻璃體內(nèi),有利于熟料的安定性和抗化學(xué)侵蝕能力,同時(shí)解決了增產(chǎn)后單筒冷卻機(jī)冷卻不足。 5.5 復(fù)合式密封裝置 該密封裝置采用特殊的耐高溫、耐磨損的半柔性復(fù)合新材料制成密閉的整體密封錐體,能很好地適應(yīng)回轉(zhuǎn)窯端部尾部的復(fù)雜運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)無間隙密封,其內(nèi)部有自動(dòng)回灰和反射裝置。實(shí)際漏風(fēng)系數(shù)<1.0%。 5.6 自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置 為了保證預(yù)分解窯長期穩(wěn)定運(yùn)行、均衡生產(chǎn),關(guān)鍵環(huán)節(jié)設(shè)置必要的自動(dòng)調(diào)節(jié)回路: 1〉窯尾喂料自動(dòng)調(diào)節(jié) 根據(jù)新增的生料沖板流量計(jì)檢測出生料流量信號,自動(dòng)調(diào)節(jié)生料倉下雙管螺旋喂料機(jī)的轉(zhuǎn)速,以保證入窯生料量的穩(wěn)定。 2〉窯頭及分解爐喂煤量自動(dòng)調(diào)節(jié) 根據(jù)新增生料沖板流量計(jì)分別檢測出入窯及入分解爐煤粉流量信號,自動(dòng)調(diào)節(jié)煤粉倉下雙管螺旋喂料機(jī)的轉(zhuǎn)速,以保證入窯及入分解爐煤粉量的穩(wěn)定。 3〉增濕塔出口廢氣溫度自動(dòng)調(diào)節(jié) 通過自動(dòng)調(diào)節(jié)增濕塔的噴水量自動(dòng)控制出增濕塔廢氣溫度。 4〉窯尾預(yù)分解系統(tǒng)設(shè)置由PLC控制的壓縮空氣自動(dòng)吹掃防堵裝置。 5.7窯尾塔架土建優(yōu)化改造 在窯尾塔架的改造中采用獨(dú)特的卸載方案,可有效地減輕塔架載荷,由于預(yù)分解系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計(jì)緊湊,可完全不用增設(shè)附框架,只需局部加固加高就能滿足改造要求,與同規(guī)模設(shè)計(jì)附框架的方案比較,可節(jié)省土建投資40%左右,并使改造周期大為縮短,減少了停產(chǎn)損失。 6. 技術(shù)改造的主要內(nèi)容 改造項(xiàng)目除前面已敘述之外,還有以下一些主要內(nèi)容: 1〉對φ2.5m窯的窯頭部分?jǐn)U徑,增強(qiáng)煅燒能力。 2〉適當(dāng)提高窯轉(zhuǎn)速,增大傳動(dòng)功率,以滿足薄料快轉(zhuǎn)及產(chǎn)量提高的需要。 3〉更換新型窯尾高溫風(fēng)機(jī)。 4〉窯尾廢氣處理用引進(jìn)技術(shù)制造的專用袋除塵器,廢氣降溫采用增濕塔方案。 5〉增加分解爐供煤裝置及三次風(fēng)管。 6〉現(xiàn)有窯頭罩改造,以利于抽取三次風(fēng)。 7〉煤磨增加專用防爆袋除塵器以凈化出磨廢氣。 8〉增加生料、煤粉的計(jì)量裝置,完善熟料輸送等系統(tǒng)的改造。 9〉電氣儀表的更新改造。 10〉系統(tǒng)耐火材料的砌筑工程。 7. 600t/d工藝流程圖
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