第四节__熟料的冷却及设备.

1、第四节第四节熟熟 料料 的的 冷冷 却却 及及 设设 备备 水泥熟料煅烧热工过程中，水泥熟料煅烧热工过程中，预热预热、烧成烧成和和冷却冷却是是三个不可分割的工艺环节。三个不可分割的工艺环节。熟料冷却机是水泥回转窑不可缺少的重要配套设备。熟料冷却机是水泥回转窑不可缺少的重要配套设备。 (1)作为工艺设备，它承担着对高温熟料的骤冷任务。骤冷可阻止熟料矿物晶体长大，特别是阻止C3S晶体长大，有利于强度与易磨性的改善，同时，骤冷可使液相凝固成玻璃体，使MgO及C2A大部分固定在玻璃体内，有利于熟料的安定性的改善及抗化学侵蚀性能。 (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

2、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、冷却机的功能与作用、冷却机的功能与作用 (3)作为热回收装备，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)作为熟料输送设备，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。 1、冷却机的功能与作用、冷却机的功能与作用2. 在选用或评价冷却机时，应考虑以下技术经济指标：在选用或评价冷却机时，应考虑以下技术经济指标：p 冷却机的热效率。冷却机的热效率。

3、 即从熟料中回收和用于煅烧过程的热量与熟料离窑即从熟料中回收和用于煅烧过程的热量与熟料离窑时的总热焓量之比。时的总热焓量之比。计算公式如下：计算公式如下：%100ABAL（2-73） 式中：式中： L冷却机的热效率，；冷却机的热效率，； A熟料离窑时的总热焓量，熟料离窑时的总热焓量，kJ/kg熟料；熟料；B冷却机的热量损失（包括熟料和排出气体带走冷却机的热量损失（包括熟料和排出气体带走的热量、冷却机的辐射热损失等），的热量、冷却机的辐射热损失等），kJ/kg熟料；熟料； 各种型式的冷却机热效率一般在各种型式的冷却机热效率一般在4080之间。之间。p 入窑二次空气温度。入窑二次空气温度。 入窑二

4、次空气温度高，二次空气带入窑的热量多，入窑二次空气温度高，二次空气带入窑的热量多，冷却机热效率就高，一般入窑二次空气温度为冷却机热效率就高，一般入窑二次空气温度为1000。p 熟料的冷却程度。熟料的冷却程度。 以熟料离开冷却机的温度来表示，一般在设计以熟料离开冷却机的温度来表示，一般在设计室温室温65 。p 操作费用。操作费用。p 环境保护。环境保护。 主要包括噪音污染及粉尘污染。主要包括噪音污染及粉尘污染。主要包括冷却机的动力消耗及维护费用。主要包括冷却机的动力消耗及维护费用。p 投资费用。投资费用。主要包括设备费用及土建费用。主要包括设备费用及土建费用。 单筒冷却机单筒冷却机多筒冷却机多筒

5、冷却机回转篦式冷却机回转篦式冷却机（立波尔窑）（立波尔窑）振动篦式冷却机振动篦式冷却机推动篦式冷却机推动篦式冷却机（预分解窑）（预分解窑）新型多筒冷却机新型多筒冷却机单筒冷却机（日单筒冷却机（日产产16003700t熟料回转窑）熟料回转窑）熟料冷却机的分类如下：熟料冷却机的分类如下：水泥熟料冷却机水泥熟料冷却机 筒式冷却机筒式冷却机单筒式单筒式多筒式多筒式篦式冷却机篦式冷却机 推动篦式推动篦式（第第1代，代，2，3，4）振动篦式振动篦式 回转篦式回转篦式其他冷却机其他冷却机立筒式冷却机立筒式冷却机“g”型冷却机型冷却机单筒冷却机单筒冷却机篦式冷却机篦式冷却机篦式冷却机是一种篦式冷却机是一种骤冷

6、式骤冷式冷却机。冷却机。 出窑熟料进入冷却机后，在篦板上铺成一定厚度的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，篦冷机可分为式，篦冷机可分为回转式回转式、振动式振动式、推动式推动式三种。三种。60年代后，回转式与振动式篦冷机已很少被采用。年代后，回转式与振动式篦冷机已很少被采用。 出回转窑的水泥熟料进入篦式冷却机后在器内的壁出回转窑的水泥熟料进入篦式冷却机后在器内的壁板上铺成一定厚度的料层，鼓入的冷

7、空气垂直地穿过壁板上铺成一定厚度的料层，鼓入的冷空气垂直地穿过壁床上运动着的料层使水泥熟料骤冷。床上运动着的料层使水泥熟料骤冷。p 推动篦板由固定篦板和活动篦板相间排列所组成。推动篦板由固定篦板和活动篦板相间排列所组成。p 篦板要求耐热、耐磨，其上有许多缝或圆孔，使得从下向上篦板要求耐热、耐磨，其上有许多缝或圆孔，使得从下向上鼓入的冷却空气能够垂直地通过熟料层。鼓入的冷却空气能够垂直地通过熟料层。p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。前后方向作水平的往复运动，将熟料推向前进。窑 的 热

8、 态 工 作 点F1F2F 3F1 gF 2g摄 像 孔32040 0偏移的距离偏移的距离e=(0.1e=(0.10.15)D (D0.15)D (D为窑体内径为窑体内径)NC, 第三代充气梁控制流篦式冷却机，第三代充气梁控制流篦式冷却机，NC 篦冷却机的主要由固定篦床、活动篦床、传动装置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、（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。整机采用落气

9、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。机。 1 1. . 篦冷却机组成篦冷却机组成篦式冷却篦板篦式冷却篦板耐热钢篦板耐热钢篦板 2. 2. 规格型号和技术参数规格型号和技术参数 篦篦冷冷机机型号：型号：NC42340NC42340规格：规格：4.24.234m34m能力：能力：500050006000t/d 6000t/d 篦床面积：篦床面积： 133.2133.2斜度斜度: :3 3/3/3/0/0 静态篦板静态篦板: :5 5排排 传动型式传动型式: :液压传动液压传动冲

10、程次数冲程次数: :4 42525次次/ /分分电机功率电机功率: :75kw75kw出料颗粒出料颗粒25mm25mm破破碎碎机机型号型号: :100010003600 3600 电机功率电机功率: :110kw110kw转速转速: :370rpm370rpm电机转速电机转速: :740rpm740rpm3. 3.工作原理及结构特点工作原理及结构特点3.1.3.1.工作原理工作原理 高温熟料从窑口自然高温熟料从窑口自然“落入落入”篦床，通过篦板的往复推动逐篦床，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

11、气由下吹入料床，渗透扩散对熟料冷却至环境温度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+65，并经熟料破碎机至，并经熟料破碎机至25mm25mm（占（占9090以上）落入输送机以上）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。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。其余的次风入窑、三次风入分解炉及作为生

12、料或煤烘干用风。其余的废气经收尘后排入大气。废气经收尘后排入大气。3.2.3.2.结构特点结构特点该型篦冷却机具有如下特点：该型篦冷却机具有如下特点：（1 1）“受料区受料区”采用固定篦床，梁内供风，以强化熟料均布，采用固定篦床，梁内供风，以强化熟料均布，并大幅降低热端的机械故障率。为了防止并大幅降低热端的机械故障率。为了防止“雪人雪人”的形成，安的形成，安装了空气炮系统，通过可控间隔时间地装了空气炮系统，通过可控间隔时间地“开炮开炮”，及时清理过，及时清理过多的积料，保证设备的正常运行。多的积料，保证设备的正常运行。（2 2）高温区采用组合式篦床，即固定篦板采用梁内供气，活动）高温区采用组合

13、式篦床，即固定篦板采用梁内供气，活动篦板采用风室供风，既能确保熟料得到充分的冷却，又有效的篦板采用风室供风，既能确保熟料得到充分的冷却，又有效的避免了活动风管密封这一薄弱环节，大大降低了机械故障率，避免了活动风管密封这一薄弱环节，大大降低了机械故障率，从而有效的提高了整机的运转率；中、低温区均采用风室供风从而有效的提高了整机的运转率；中、低温区均采用风室供风，足以保证熟料的冷却效果，足以保证熟料的冷却效果。（3 3）新型空气梁供风结构，极大地改善了不同篦床区域冷）新型空气梁供风结构，极大地改善了不同篦床区域冷却供风及其风量的调节，彻底避免了料层厚度不同、颗粒却供风及其风量的调节，彻底避免了料层

14、厚度不同、颗粒粗细不均引起的熟料冷却不均的问题。粗细不均引起的熟料冷却不均的问题。（4 4）新型的控制流篦板和高阻力篦板具有气道流畅；结构）新型的控制流篦板和高阻力篦板具有气道流畅；结构合理，连接可靠，使用寿命长等特点。合理，连接可靠，使用寿命长等特点。（5 5）篦冷机熟料破碎机前设有链幕装置，避免大块熟料破）篦冷机熟料破碎机前设有链幕装置，避免大块熟料破碎后抛回篦床过远，减少不必要的再循环冷却和保护壳体碎后抛回篦床过远，减少不必要的再循环冷却和保护壳体衬砌不受破碎机抛回熟料破坏。衬砌不受破碎机抛回熟料破坏。（6 6）篦冷却机底板下设有集料斗，并设有电动弧形阀，弧）篦冷却机底板下设有集料斗，并

15、设有电动弧形阀，弧形阀定时开启，确保漏料不漏风。形阀定时开启，确保漏料不漏风。（7 7）篦冷却机的控制采用三元控制系统）篦冷却机的控制采用三元控制系统（即：（即：通过每段推动篦床第二室的篦下压力值调整篦床速通过每段推动篦床第二室的篦下压力值调整篦床速度控制料层厚度及阻力；度控制料层厚度及阻力；控制恒定的冷却风量；控制恒定的冷却风量；通过窑通过窑头负压控制，保证来自篦冷机的二次风量和排除过剩空气。）头负压控制，保证来自篦冷机的二次风量和排除过剩空气。）（8 8）设有安全监测装置：篦板温度检测报警装置（报警温度）设有安全监测装置：篦板温度检测报警装置（报警温度设定在设定在200200250250范

16、围，以使操作者有充分的时间判断温范围，以使操作者有充分的时间判断温度升高的原因并采取必要的措施），破碎机轴承温度检测装度升高的原因并采取必要的措施），破碎机轴承温度检测装置，风机的风量、风压、风门开度及二次风、三次风和废气置，风机的风量、风压、风门开度及二次风、三次风和废气温度等操作监控装置，观察窑口落料及篦冷机进料端物料冷温度等操作监控装置，观察窑口落料及篦冷机进料端物料冷却情况的电视摄像装置。却情况的电视摄像装置。1、固定篦板和充气梁风机正常运行时挡板必须全开；2、一段篦床各空气室风机挡板尽量开大，保证空气室压力大于料层压力，防止窜风内漏；3、尽量保持厚料层操作，一般600700mm,二室

17、空气室压力5.56.0KPa即可，二、三段篦床速度与一段比值是1：2：3段篦速=1：1.5：2.5，另可根据出料温度来调节篦速；4、若一段离析现象明显，有“红河”现象，可加大红河区的风量； 4 4、日常运行操作注意事项、日常运行操作注意事项5、一旦喂料稳定后，尽量不要频繁调整用风和篦速，减小人为波动。 加风原则：由前往后，保持窑头负压。 减风原则：由后往前，保持窑头负压，通常先开抽风机挡板或速度，再开冷却机风机或开挡板；6、控制好合适的生料成份，特别要注意，SM不大于2.60，否则易堆“雪人”；7、空气炮尽量少用，最好不用；8、检修后前几排固定篦板要铺好熟料，不能有砖和大块，否则投料后熟料流不

18、走； 4 4、日常运行操作注意事项、日常运行操作注意事项9、严防窑内烧流！10、检修时特别注意篦板间隙、空气梁积料、篦缝浇注料堵塞以及篦床上木头及编织袋等杂物。 4 4、日常运行操作注意事项、日常运行操作注意事项n在第三代充气梁篦式冷却机技术之后，世界上出现了一种完全革新理念的新一代冷却机。他们具有模块化、无漏料、磨损少、列运动、输送效率高、热回收效率高、运转率高、重量轻等特点。在篦床的冷风分配上，大部分国外公司的产品都以冷却风自动控制为特色，如KHD的风量自动控制阀、Smith的机械式流量控制阀，而CP公司的冷却机则不设调节阀；在输送上，除了步进式以外，也有设计成篦床固定的形式，通过推料棒或

19、推料块达到物料输送目的，以减少磨损件，如Polysius和Smith的冷却机。 n第四代篦冷机由三部分组成：熟料输送，熟料冷却及传动装置。与以往推动篦式冷却机的最大区别是：1）熟料冷却与输送装置功能分离；2）篦床供风精细化；3）实现模块化设计；4）消除了篦床漏料；5）系统热效率提供至75%；6）单位熟料冷却风量降低至1.9 Nm3/kg.cl以下；7）系统能耗降低；8）土建投资降低。 n按熟料输送方式，分为步进式和推料棒二种。n按支撑方式，分为辊轮式、四连杆机构式、线性轴承式三种。6道步进式篦床n辊轮式 步进式原理推料棒式一般采用液压传动热效率：从出窑孰料中回收、且重新入水泥熟料烧成系统的总热

20、效率：从出窑孰料中回收、且重新入水泥熟料烧成系统的总热量与出窑熟料物理热的百分比热量与出窑熟料物理热的百分比%100%100)(%100%1000.sec0.00.00.QQQQQQQQQQQQQatecaldismairslosslRcL QR.l-从出窑水泥熟料中回收的且重新入水泥熟料烧成系统的总热量从出窑水泥熟料中回收的且重新入水泥熟料烧成系统的总热量 Q。出窑熟料的物理热，出窑熟料的物理热，kJ/kg熟料；熟料；Qloss.s冷却机总的热损失，冷却机总的热损失，kJ/kg熟料；熟料； Qair冷却机排出气体冷却机排出气体(包括余风和煤磨干燥风包括余风和煤磨干燥风)带走的物理热，带走的物

21、理热，kJ/kg熟料；熟料；Qm出冷却机水泥熟料带走的物理热，出冷却机水泥熟料带走的物理热，kJkg熟料；熟料；Qdis.l冷却机散热损失冷却机散热损失Qsec.a入窑二次风的物理热入窑二次风的物理热kJ/kg熟料；熟料；Qtec.a入窑三次风的物理热入窑三次风的物理热kJ/kg熟料；熟料；1、冷却机三个效率、冷却机三个效率 冷却效率：冷却效率： 从出窑熟料中回收的总热量与出窑熟料物理热的百分比从出窑熟料中回收的总热量与出窑熟料物理热的百分比%10000QQQmL空气升温效率：空气升温效率： 离开冷却机第离开冷却机第i i个室的冷却空气和鼓入该个室的冷却空气和鼓入该室室冷却空气之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间的温