水泥熟料的冷却及设备.ppt

第四节,熟料的冷却及篦冷机,水泥熟料冷却机,(1)作为工艺设备：它承担对高温熟料的骤冷任务，骤冷可以阻止水泥熟料中矿物晶体的长大，特别是阻止C3S晶体的长大，还可以使液相凝固成玻璃体，使MgO及C3A大部分固定在玻璃体内，提高水泥熟料的活性，防止-C2S向-C2S的转变。(2)作为热工设备：在对熟料骤冷的同时，承担着对入窑二次风及入炉三次风的加热升温任务。尽可能的提高二、三次风温度。不仅可以回收热量，并且对燃料的助燃和燃尽以及全窑系统的热力分布有好的作用。,1、水泥熟料冷却机的功能与作用：,(3)作为热回收设备：它承担着对出窑熟料携出的大量热焓的回收任务。回收的热量以高温热随二、三次风进入窑、炉之内，有利于降低系统煅烧热耗；以低温热能亦有利于余热发电。(4)作为输送设备：它承担着对高温熟料的输送任务，对高温熟料进行冷却有利于熟料输送和贮存。,熟料冷却、热回收、输送和破碎,2、冷却机性能评价(1)冷却机的热效率从熟料中回收并用于煅烧过程的热量与熟料出窑时的总热量之比。c=100%c-冷却机的热效率，%；A-熟料出窑时的总热量，kJ/kg；B冷却机的热量损失（熟料和排出气体带走的热量、冷却机的热损失等），kJ/kg。,(2)冷却机冷却效率（热回收率）指出窑熟料被回收的总热量与熟料出窑时的总热量的比值。L-冷却机的冷却效率，%；A-熟料出窑时的总热量，kJ/kg；q出冷却机熟料带走的热量，kJ/kg。,(3)空气升温效率：离开冷却机第i个室的冷却空气和鼓入该室冷却空气之间的温度差与该室内水泥熟料的平均温度之比,ta1i、ta2i分别为鼓入和离开冷却机第i室的冷却空气温度，；tclin在冷却机第i室内篦板上熟料的平均温度，一般用进、出该室的水泥熟料之间的对数平均温度来进行计算。,水泥熟料冷却机的这三个效率越大越好，一般cL为4080，cL为4080,i90%,4、环境保护：噪声污染与粉尘污染要低5、投资费用：设备费用及土建费用要低6、操作费用：动力消耗、维护、维修费用要低。,水泥熟料冷却机,筒式冷却机,单筒式,多筒式,篦式冷却机,推动篦式,振动篦式,回转篦式,新型篦式冷却机,交叉推动棒式篦式冷却机,“”型冷却机,一、熟料冷却机的发展及分类,二、筒式冷却机,（一）单筒冷却机,单筒冷却机是最早使用的冷却机，它与回转窑相类似，是一个支承在二对托轮上的回转圆筒，其内部装设耐火衬料和扬料装置。熟料由窑头卸落在冷却筒内，被扬料板提升与撒落，冷空气从冷却机出料端吸入，与熟料逆流接触并进行对流热交换，加热后空气全部进入窑内。,单筒冷却机,（二）多筒冷却机,这类冷却机由环绕在回转窑出料端的若干个（通常为614个）冷却筒所构成，冷却筒与窑连成一体，并随窑一起回转。在回转窑的出料端窑体上开孔，用联结管将冷却筒和窑筒体联结起来，熟料从窑体上的卸料孔经联结管卸入冷却筒，与吸入冷却筒的冷空气进行逆流换热，预热后的空气全部入窑作为二次空气。多筒冷却机的结构如图所示。,共同特点：入冷却机风量受窑系统燃烧空气量限制，不能供给大量风把熟料冷却至足够低的温度，一般出冷却机熟料温度是200-400，对输送设备及贮存很不利，更不能直接入磨进行粉磨。,三、篦式冷却机,篦式冷却机是一种骤冷式冷却机。,出窑熟料进入冷却机后，在篦板上铺成一定厚度的料层，鼓入的冷空气，以相互垂直的方向穿过篦床上运动着的料层使熟料得以骤冷。根据冷却机篦子的运动方式，篦冷机可分为回转式、振动式、推动式三种。,随着分解炉的开发使用，使NSP窑比SP窑的产量提高了一倍，因多筒冷却机不能抽取三次风供分解炉用燃烧空气，而逐渐被淘汰，从而开发出了篦式冷却机。,第一代“薄料层篦冷机”，料层厚度：180-185mm;单位面积负荷小于20t/m2.d；篦冷机中心线与回转窑中心线一致，考虑窑口卸出熟料偏心以及物料粒度离析问题,需安装导料装置，容易烧损和磨损，达不到均匀布料的作用；篦板厚度55-60mm，间隙3-5mm,磨损严重、漏料严重；活动篦板行程100mm，篦板支承在纵梁上，每个篦床有许多活动纵梁，无法分隔风室，密封较差，冷却风机压力很低，一般一室在6000Pa左右，二室在5000Pa左右，导致产量非常低。,篦式冷却机发展：,第二代“厚料层篦冷机”，料层厚度：400-500mm，单位面积负荷35t/m2.d，为与NSP窑产量相适应，篦冷机由第一代发展到了第二代，结构上取消进料口的导料装置，窑和篦冷机的中心线根据卸料偏心和物料粒度离析进行了偏离；为提高推动效率，篦板厚度增加到130mm；为减少漏料，将篦板长缝改为均面圆孔；将篦板支承在横梁上，篦板下风室隔板焊在固定篦板支承梁上，大大加强了风室间的密封，可以调节各风室的风量和风压，提高了熟料冷却效率。,第三代“空气梁高效篦冷机”：料层厚度：600-800mm，单位面积负荷44t/m2.d，采用高阻力篦板，进料口篦板已改为固定阶梯篦板，因为篦板阻力较高，有利于熟料层均匀透过冷却空气，提高冷却效率，篦床横梁改用空气梁通风，冷却效率进一步提高。第四代冷却机：料层厚度：800-1000mm，单位面积负荷44t/m2.d，随着对热效率和低维护成本要求的提高，在第三代篦冷机的基础上研发出了CP的冷却机、Polysius多轨道梁冷却机为代表的第四代篦冷机、Smith的交叉推动棒式。,篦板和篦床结构是篦冷机最重要的部件，它决定了篦床的料层厚度，也就决定了篦床单位面积产量，同时它决定了供风系统和热回收效率，一、二、三、四代篦冷机产品发展主要表现在篦板和篦床的结构的改进。,篦冷却机的主要由固定篦床、活动篦床、传动装置（液压传动系统）、上下壳体、控制流篦板风管、灰斗部分、支承装置、干油集中润滑系统、熟料破碎机、栅条装置、空气炮装置、风机、自动控制和报警装置等组成。整机采用落地式布置，漏料直接落入机下输送设备，不再另设漏料拉链机。,（一）第三代篦冷却机,1.组成(NC为例）,2.规格型号和技术参数,偏移的距离e=(0.10.15)D(D为窑体内径),3.工作原理及特点,3.1.工作原理,高温熟料从窑口自然“落入”篦床，通过篦板的往复推动逐步推至后续篦床，形成一定厚度的料床，经各冷却风机鼓入的冷却空气由下吹入料床，渗透扩散对熟料冷却至环境温度+65，并经熟料破碎机至25mm（占90以上）落入输送机中。由篦板漏下的细熟料通过风室下灰斗收集后，通过由时间控制的电动弧形阀进入熟料链斗机输送进入熟料库。同时，风机鼓入的冷却风经热交换吸收熟料中的热能后作为二次风入窑、三次风入分解炉及作为生料或煤烘干用风。其余的废气经收尘后排入大气。,推动篦板由固定篦板和活动篦板相间排列所组成。活动篦板在传动装置的带动下成排地位于固定篦板之间，沿前后方向作水平的往复运动，将熟料推向前进。,为了使水泥熟料的篦式冷却机能够更好地适应回转窑熟料产量的波动及生产的瞬时变化，以及更好地适应现代化工业生产的需要，从90年代末开始，一些新型冷却机开始出现其进料部位与第三代可控气流通风完全一致，而后部出现变化，大致有两种结构，无漏料篦板，熟料在固定充气篦板的料层上通过对熟料进行冷却，此类冷却机以FLS公司的SF交叉棒式冷却机和Pol