RSP预分解窑生产线改造设计

1、装备导向预分解窑生产线改造设计吴敬沈阳前特蓝机电设备制造有限公司续前表喂料系统螺旋输送机电子皮带秤提升机锁风喂料器生料制备系统生料立磨旋风收尘器电收尘器高温风机立磨系统风机电收尘主排风机煤粉制备系统煤磨煤磨排风机（）东北某地区公司世纪年代建成一条预分解窑水泥熟料生产线，投产后生产状况始终不稳定，产量低，能耗高，飞灰大，污染严重。年对该生产线进行技术改造，技术改造，效果十分明显，经过××产量提高近。其他指标均达到设计要求。本文针对改造情况作理论分析和具体改造措施的介绍。改造前设备配套及存在的主要问题公司预分解窑生产线主要设备及性能参数，见表。应用先进的窑外分解技术对该生产线进

2、行全面的热工诊断，项目包括主要设备能力，原料，煤粉及熟料化学成分，煤粉的工业分析，各部烟气成分，压力，温度，风速以及系统平衡中主要支出热等。找出主要问题如下：（）整个系统漏风偏大。（）熟料产量始终在之间波动，表序号!没达到设计指标。（）级筒出口温度偏高（），负压偏改造前后该生产线主机设备及参数改造前规格及参数备注系统及设备名称窑头系统数字式电子秤双管螺旋喂料机计量螺旋秤锁风喂料器篦冷机篦冷机余风风机大（）。（）三次风温度偏低，入口温度在左右。，!×，窑炉各一台，×窑炉各一台（）级筒分离效率差，出口飞灰量大。对存在问题的理论分析用热工诊断和热平衡计算，对该生产线预分解系统各部

3、位的风速及有关参数进行统计，见表。旋风收尘器!篦冷机废气收尘器窑中回转窑三次风管窑尾螺旋输送机锁风喂料器旋风筒认真分析表的各部位参数，我们会发现该预分解系统在结构设计上存在一些缺陷。!×!型布置（）预热器级旋风筒截面风速低经热工诊断计算，级旋风筒截面风速在之间（级旋风筒截面风速约为×型：!，：!：!，：!：!：!），早期设计的旋风筒截面风速均为。旋风筒截面风速低，有利于降低系统阻力，延长气料停留时间。但风速小气体携带物料的能力弱，物料不能完全同热气体混合换热，一部分物料没有充分换热就降到下一级旋风筒里，影响了物料的分旋风筒下料管分解炉增湿塔解。大量实验验证级旋风筒的设计截面

4、风速一般取，大于则系统阻力增大。从!×年第期装备导向表热平衡计算预分解系统各部风速及参数统计序号名称及单位旋风筒入口风速（）旋风筒本体截面风速（）旋风筒内筒风速（）旋风筒出风口风速（）分解炉本体截面风速（）分解炉缩口风速（）回转窑下料口竖井截面风速（）窑头罩截面风速（）三次风管风速（）内筒直径旋风筒直径参数为其增大内筒提供可能，一般经验，旋风筒出口风速在范围。（）旋风筒内筒直径小。级旋风筒内筒直径与旋风筒有效直径之比为，（级为）。实践证明：内筒直径小，系统阻力增大，影响旋风筒的分离效率。降低旋风筒阻力的有效措施就是增大内筒直径，缩短内筒插入深度。当前新建生产线设计的内筒，其直径与旋风

5、筒有效直径之比已提高到。（）旋风筒内筒高度设计不合理。旋风筒内筒高度与进风口高度之比：，。从降低系统阻力的角度出发，内筒插入深度浅一些为好，但筒是生料入口再处，此处温度低，生料入筒后易产生飞灰，加上入风口风速高达，内筒高度进风口高度（插入深度，系数）导致筒出口飞灰分离效率考虑，级要提高分离效率达，增增大，分离效率下降。内筒高度大一些，插入深度深一些，可减少级筒出口的飞灰量，效率。所以级筒内筒高度不能小，上，提高分离现在设计加粉尘在旋风筒中沉降时间，故取级旋风筒设计风速在。（）分解炉室截面风速低。预分解系统分解炉由预燃室和混合室组成。该系统混合室室截面风速在，速低，其携料能力减弱，分解炉截面风影

6、响一般取级筒内筒高度与级筒进风口高度之比在范围。从降低系统阻力出发要求级筒内筒高度与其进风口高度之比逐级缩小，。丹麦史密斯公司在级筒上取，其目的是尽量缩短最下一级内筒高度，减少烧损的可能性以及更换方易产生塌料现象，分解炉的分解效果。现在新开发的各种形式的分解炉都有缩小炉径，增加炉体高度或延长出风管应适当长度的趋势。所以在保证炉容的前提下，便，进而提高系统的运转率。（）分解炉混合室底部缩口尺寸为×提高炉内风速，一般室截面风速在范围。最新设计的预分解系统取室截面风速在。（），风速达到，风速过高。室直径!，高度，炉容，单位产量为，趋于规范的下限，炉容略小。（）三次风管从篦冷机上壳体上抽取热

7、风，由于篦冷机冷却效果不好，三次风温度低，热风经过三次风管进入室，影响了室燃料的燃烧，级旋风筒入口风速大，达到。会引起粉尘二次飞扬加剧，分离效在一定范围内提高进风口风速会提高分离效率，但风速过高，率反而降低。许多实验表明，在实际生产中进风口风速对压损的影响远大于对分离效率的影响，因此在不明显影响分离效率和进口不致于产生过多物料沉积的前提下，适当降低进风口风速，可煤粉在室燃烧不充分，室温度低，从而影响了室生料的分解率。另外，三次风管型布置，在管路最低点易积料，堵料，影响管路的正常通风。宽（）回转窑下料竖井口截面尺寸小（长×作为有效降阻措施之一。级筒入风口风速达到既增大系统阻力，又降低了

8、收尘效率，引起级筒出口飞灰严重。通过冷模实验，一般旋风筒入风口风速取为宜。（）旋风筒出风口风速高，风速达到。出风口风速高，壳旋风筒，口风速低，导致旋风筒阻力增大，对于大蜗其出风也×），风速过高（），窑头罩截面尺寸小（长×宽×），风速过高（）。下料竖井口和窑头罩尺寸大小影响此处气流的通过能力，风速过高，增加窑头罩的阻力，影响冷却机的效率，影响二次风温。以一般经验下料口竖井口和窑头罩设计截面风速取为宜。既在相同断面风速的情况下，从而能很好地降低旋风筒的阻力，年第期装备导向通过上述理论分析得出结论：该生产线预分解系统阻力大，分离效果差，物料分解率低，限制了该系统熟料产量

9、的提高。项目改造前改造后表入风口截面积改造前后对比单位：技术改造原则及目标结合公司的实际情况，确定技术改造原则如下：（）最大限度利用原有设备和预热器框架；（）最大限度利用现有资源；（）最大限度挖掘回转窑潜力，提高回转窑产量。经过热工标定和理论计算，确定技术改造目标如下：（）系统产量按设计；（）烧成系统热耗小于。后，产量大幅度提高，原下料管直径已不适应，其直径需扩大。下料管有效内径可按下列关系式确定：（）物料流量，；级下料管有效直径，。在更换下料管的同时，（）（）式中：级下料管有效直径，；换上了新式的锁风阀，加强密封，防止漏风。另外改造原撒料装置，保证系统下料顺畅。（）分解炉改造。改造分解炉，拆

10、除原技改措施及特点（）级旋风筒直径扩大。经核算确认提高系统分离效室，利用原室筒体改为管道式分解炉，炉的直径不变，经计算产量达到以后，分解炉的炉容应大于。为此在分解炉出风口至级旋风筒能满足改造后的目标要求，故直径不变化。为减少预热器飞灰损失，率，将级旋风筒直径扩大。由原直径!扩大到直径!。级旋风筒截面风速达到。级旋风筒之间增设鹅颈管。鹅颈管的尺寸为×，使分解炉的炉容由原变为旋风筒截面风速提高到。（）内筒直径扩大。改造后内筒直径：。鹅颈管的设置，增大炉容，扩大分解区域，延长物料的停留时间，有利于气料的混合换热，提高物料分解率。炉出口向下的连接风管从结构上降低了窑尾框架的高度。三次风管设在

11、分解炉的底部锥体上部，切向入风。筒下料点设在三，!，!。原系统内筒直径小，系统阻力大，改造后级旋风筒直径没变，而内筒直径均扩大，这样有利于降低系统阻力，内筒直径与旋风筒有效直径之比：，次风管入口处，使物料随同三次风一起入炉。喷煤管由原在室上部喷煤，改为在三次风管入口处上部喷煤，喷煤点为两处，对称布置。分解炉底部缩口略有放大，尺寸由原×改为×，。经过内筒的风速为。（）内筒高度进行变化。改造后内筒高度进行调整。内筒高度与进风口高度之比：，。缩口处风速达到，分解炉截面风速达，出风管风速达到。燃料在分解炉内燃尽时间为秒。由于炉容的扩大，保证了燃料在分解炉内完全燃烧。（）原三次风管拆

12、除，换上水平布置的三次风管，并在窑头罩上抽取三次风，三次风温提高，三次风管的有效内径为!，管内风速达到，。级旋风筒内筒高度的加大，可以减轻粉尘的二次飞扬，提高级筒的收尘效率。（）旋风筒入风口和出风口均有所扩大。原系统的旋风筒入风口和出风口由于风速较高，风口较小，加大了系统的阻力。本次改造在满足风量通过的条件下，适当降低了风速。入风口风速在，出风口风速在。另外出风口的加大也为内筒直径的扩大提供了条件。入风口截面积改造前后对比，见表。出风口直径与旋风筒有效直径之比：。并在三次风管上安装了手动调节阀，调节风量。（）回转窑下料竖井口截面尺寸扩大，尺寸为×，窑头罩换上偏心大窑头罩，窑头罩截面尺

13、寸为×。这样使窑头罩内风速变小，有利于减少阻力，增加气流通过能力，提高，。（）各级旋风筒下料管直径扩大。系统改造年第期装备导向二，三次风温，窑头罩内截面风速为。（）回转窑尺寸不变，由于产量的提高，回转窑传动功率由原增大到。原窑头窑尾密封装置全部拆除，换上新式的柔性密封装置，序号改造后系统的主要设备及参数，见表。表系统改造后主要设备及参数名称回转窑篦冷机预热器分解炉三次风管旋风筒下料管篦冷机废气风机废气收尘器增湿塔生料磨电收尘高温风机立磨循环风机煤磨煤磨排风机电收尘排风机规格及参数!×功率×用充气梁技术改造：!，：!，：管道炉直径增加鹅颈管有效改善了回转窑的密封性能

14、。（）预热器后部废气处理系统的连接管路的直径均有所扩大，以便降低系统的阻力，管路内的风速达到。（）增湿塔直径不变，在高度上增加，延长了烟气在其内部的停留时直径!水平布置：!，：!旋风收尘器!增湿塔容积扩大，间，降低烟气温度。烟气在增湿塔内的行走速度为。（）在喂料系统中，扩大原下料管直径，新增加双板锁风阀，防止下料产生飞灰。（）窑，炉喂煤系统改造。由于系统产量的!×（细度放粗）提高，喂煤量增加，回转窑喷煤管的喷煤量增加，风机更换，风量增大。入炉的输煤管尺寸按下列公式确定：!（）!（）式中：!分解炉输煤管直径，；入分解炉一次风量，；分解炉喷煤嘴直径，。!按公式计算，改为!，（）（）结语改

15、造后，该生产线产量最高达到，平均产量在，系统运转率高，产品质量改善，生产操作控制更加可靠，取得了明显的经济效益。（责任编辑：谢光全）入炉输煤管直径由原!喷煤嘴的直径由原!改为!"!，两点喷煤，对称布置。（）生料系统不改造。但是由于熟料产量的提高，应，原生料立磨产量，不能满足生料的供生料产量提高到!"!"新材短信改性环氧树脂有新成果故建议将生料的细度放粗，。同时要求启用立磨热风炉，以保证烘干物料所用的热风量。（）原篦冷机是属于第二代产品，缺陷较多，不能满足系统改造后的需要，故用充气梁技术进行改造，将原篦床前排篦板梁改造为充气梁，用充气梁篦板和高阻力低漏料篦板，采最近，日本利用原位反应在环氧树脂中直接制备反应性热塑性聚氨酯弹性体（），取得了新的成果。改性试验所用原料中多元醇为增加风机数量，在篦床两侧供风，依据下料规律的变化，调节风机风