第12章熟料冷却机.ppt
第15章 熟料冷却机,1.对高温熟料骤冷 ； 2.对入窑二次风及入炉三次风加热升温 ； 3.热量回收 ； 4.熟料输送。,15.1 熟料冷却机的功能和作用,15.2 冷却机原理,实现熟料与冷却空气之间高效、快速地的气固换热,15.3 性能评价指标,15.3.1热效率 从熟料中回收和用于煅烧过程的热量与熟料入冷却机时总热量的比值。,15.3.2 冷却效率 出窑熟料被回收的总热量与出窑熟料带入冷却机的热量之比。,15.3.3 空气升温效率 鼓入各室的冷却空气与离开熟料料层空气温度的升高值同该室区熟料平均温度之比值。,熟料冷却机性能是否满足要求，应考虑如下几方面的问题。 （1）二、三次空气被熟料预热的温度 二次空气含的热量越多，燃烧温度越高，或者在同样发热量的情况下可降低燃料消耗量，使回转窑热耗降低。因此要求二次空气温度一般在9001100为好。,（2）熟料的冷却程度与冷却速度 熟料被冷却后的温度越低越好，一般波动在50300。冷却速度越快越好，通过急冷改善熟料质量，提高易磨性，便于输送和储存。 （3）动力消耗 冷却单位质量熟料的空气消耗量要少，这样可以提高二次空气温度，减少粉尘飞扬，降低电耗。 （4）结构简单，操作方便，维修容易，运转率要高。,15.4 冷却机的种类及其发展,15.5 推动篦式冷却机,15.5.1结构和工作原理,富勒型推动篦式冷却机,福拉克斯型推动篦式冷却机,1骤冷篦板；2倾斜篦床；3高水平篦床；4低水平篦床；5600mm高度落差；6热空气抽口；7废气抽口；8水喷射装置；9集料斗；10卸料阀门；11拉链机；12熟料破碎机；13链幕；14机械或液压的篦床传动系统,15.5.2 第三代篦式冷却机,1） 阻力篦板,若RRRg，Rf，则Vg/Vf1。,德国IKN公司研制出了阻力篦板及其充气方式，并逐步发展成为新三代篦冷机。,如果篦床阻力比料层阻力大得多时，则粗料和细料侧的风量基本相等，即风量能在全篦床上均匀分布。 阻力篦板就是基于上述原理发明的，它可在一定程度山消除因布料不均而引起的气流短路、吹穿等现象,篦床阻力,脉冲供气，才能把足以达到空气分配均匀的高风速和适于加热空气的中等风速相结合。恰当的脉冲频率可以利用高风速搅起细粒，但在未被带出料层以前又重新沉落下来。由于空气与颗粒之间存在很高的速差，有利于物料的快速冷却；同时被搅动的细粒有助于空气与大颗粒之间的热交换。,2） IKN公司悬摆式篦冷机,COANDA篦板及空气梁及脉冲充气示意图,COANDA篦板喷吹出的气体水平贴近篦板表面，等效于篦板张开无数喷口，同时由于篦板对气流阻力很大，使得气流在熟料层内所有空隙中的垂直上升速度几乎处处相等，在熟料层内可获得一条光滑的温度分布曲线，而有效解决了传统篦冷机熟料层内气流分布不均的问题。 支撑COANDA篦板的横梁是顶部敞开的充气梁，实现了将冷却气流分别送入各排篦板直接通风。,篦冷机入口处使用脉冲充气的倾斜料床,COANDA篦板采用脉冲供风，细粒熟料只受瞬间搅动，使之在被气流带走之前就重新沉降下来。脉冲供风是通过气流从一个充气梁转换通入另一个充气梁来实现的，从而交替地使移动着的细粒熟料处于流态化状态，并使其返回粗粒料层内，这样有利于更佳的热交换效果、更佳的篦板冷却效果以及二次风温、三次风温的提高。,IKN摇摆篦床横断面 篦床采用IKN公司的悬挂摆动式结构,IKN采取的措施是在悬摆冷却机的气体分流交界处悬挂一个气冷的隔热挡板 ，有效地隔开回收热风和余风是极有利 。,KN悬摆式冷却机运行时能保持极小的篦板间隙，这些间隙中的熟料被强劲气流喷吹掉，一般情况下没有漏料现象发生。当漏料极少时，IKN开发了气力清除漏料（PHD）系统。,3) KHD公司PYROSTEP篦冷机,I区：固定式阶梯篦板，具有水平出风槽，冷却空气通过箱型结构梁引入，防止热熟料穿过篦板下落。各排又分横向通风区，通以脉冲、单个可调的冷却风，保证了熟料沿整个篦冷机宽度均匀分布。通过将冷却风引入特定的熟料床层，消除了“红河现象”。篦板上总有一层冷却熟料，阶梯篦板的热应力和机械应力减少到最低程度。,II区：为往复篦板段，配有按排通风的篦板，冷却空气通过箱型结构梁从篦板出口槽引出。该篦板具有堆积熟料的小槽，气流弥散地通过熟料层，防止熟料由篦板缝隙下落。篦板上有积存熟料的小槽，保证了通过熟料层的气流分布均匀。,III区：包括类似I 区的固定式阶梯篦板。使阶梯篦板优点充分利用，即使熟料通过量很高，也无熟料暴溢的风险。 IV区：配有类似II 区的篦板，该区长度取决于工艺要求和工艺系统的能力。对于II区、III区和IV区，采用1、3、5行和2、4、6行交替送风。,V区：按室通风。配有标准篦板或篦板。分布到各篦板的单位冷却空气量是经过计算的，避免了气流将熟料向上旋转涌起，因此熟料冷却非常均匀，篦板间的缝隙变窄减少了熟料下漏的可能。这些篦板用以替代标准篦板。气流弥散地通过熟料层改善了冷却效果，降低熟料被气流旋转上卷的风险，减少篦板磨损程度，降低熟料沿篦板缝隙下漏量。,4) 伯力休斯REPOL-RS篦冷机,图1.72 伯力休斯公司的喷射环阻力篦板,全机分为三个区，最前端是骤冷区，称为QRC区，其目的在于生产出高质量的水泥熟料；随后是热回收区，称为RC区，其目的在于尽可能多地回收高温水泥熟料中的热能；最后是冷却区，称为C区，其目的在于将水泥熟料冷却至要求的温度。 在QRC区，必须把水泥熟料迅速摊开、进行骤冷。为此，该区篦床设置有倾斜篦板，以加快水泥熟料的输送速度和减薄水泥熟料料层。 在RC区，由于篦板呈水平排列，熟料料层加厚（达800mm左右），从而可以获得最佳的热回收效率。 在C区内，为延长滞留时间，适当地增加料层厚度。 为了提高C区的换热效率，在RC区和C区之间安装有一台辊式破碎机，可用于对大块水泥熟料及窑皮进行破碎。,5) Claudius Peters公司带凹槽篦板冷却机,6) FLSmidth公司COOLAX篦冷机,图2.127 FLSmidth公司可控流篦板,15.5.3 第四代篦式冷却机,1) SF型交叉棒式篦冷机,篦板上面的熟料层,SF型交叉棒式篦冷机的篦床是固定的，其功能就是均匀合理地分配冷却空气。固定的篦板便于密封，磨损少，消除了漏料，不需密封风机和篦下漏料输送装置，降低了篦冷机的高度。 输送熟料的功能则由篦床上部往复运动的交叉棒来承担。 横棒与篦床之间有一层大约50 mm厚相对静止的低温熟料，起到保护篦板防止烧坏和磨蚀的功能，避免了整个篦床在长度或宽度方向的不均匀热胀冷缩问题。,SF型交叉棒式篦冷机的关键部件是装设在每一块篦板下面的机械式自动风量调节器，其构思巧妙，结构简单，反应灵敏，调节准确 。而且无需采用控流型的高阻力缝形篦板，用普通的篦板即可，简化了篦板制造工艺，还能降低冷却风机的需用风压及其台数，节省投资与电耗。 SF型交叉棒式篦冷机的下部是一个通畅的通风室，无需分隔，用几台鼓风机由通风室两侧的前中后部鼓入冷却风。 模块化 。,QRC区为固定式倾斜篦床，RC区和C区也是固定式水平篦床，输送熟料的任务由输送道（Track）来完成。每条输送道都由安装在充气梁下方且位于纵向两端的两个气缸驱动。气缸的冲程和频率可调，从而方便调整熟料在篦床上的分布和厚度。 Polytrack篦冷机的篦板可按模数在制造厂预制成模块。篦冷机的充气梁由若干个标准充气单元组成，每个充气单元有一个单独充气袋，沿长度方向上有六个迷宫式密封的开口，个别掉落的细颗粒被收集在充气袋内以保护免受磨损，这样即可保证料层良好通风又能防止细颗粒掉到篦床下方。 RC区的气固换热对篦冷机热效率最为重要，为防止RC区料层内的气流短路，篦冷机在该区充气单元底部安装有分布空气开关（ADS装置）。,2) Polytrack篦冷机,（1）进料区是固定式倾斜篦床，被称为HE型固定式进口模块。HE模块向后逐渐变宽以优化篦床上熟料分布。HE模块通过若干小区供风，用手动阀调节风量从而在原燃料及卸料状态变化时可灵活调节风量分配。HE模块既能避免“雪人”现象，也能在篦床上覆盖一层静止低温熟料来保护篦板。 （2）HE模块后面的篦床为固定式水平篦床，篦床上熟料由移动床（Walking Floor）来输送，该移动床由若干条输送道构成。,3) -篦冷机,（3）每个输送通道都采用迷宫式密封，省去了冷却机下方的料斗、料斗阀门或其它输送系统，使冷却机的结构高度非常低。 （4）使用改进型的Mulden篦板，篦床上面的一层静止低温熟料可以保护篦板免受磨损与高温。 （5）各输送道均采用独立供风，在细料侧尽管仍有供风，但却是为了热回收并使熟料横向冷却更均匀，而不是为了保护篦床侧部。 （6）辊式熟料破碎机可设置在篦床卸料端，也可设置在其中部。,HE固定式进口模块,（1）篦床固定，进料端为倾斜篦床，其它区为水平篦床。水平篦床上输送熟料的任务由移动床承担，其机理和作用同-篦冷机。 （2）采用分成许多小充气室的方式均匀供风。篦板上的静止低温熟料层实际上也均化了冷却风，另外还用一个调节阀自动均化风量。 （3）采用独特的接触式密封装置，保证不会有细颗粒料从小充气室之间的间隙中漏到篦床下。 （4）破碎可用锤式破碎机或辊式破碎机，可置于篦冷机中部或出口。 （5）经改进可冷却用可燃废弃物煅烧的熟料。 （6）模块化设计。,4) Pyrofloor篦冷机,15.5.5 篦冷机与回转窑之间的中心线错位问题,
