影响预热器换热效率及收尘效率的因素

一、悬浮预热技术的优越性干法回转窑生产水泥熟料，生料的预热、分解和烧成过程均在窑内完成。回转窑作为烧成设备，由于它能够供给断面温度分布比较均匀的温度场，并能保证物料在高温下有足够的停留时间，尚能满足要求。但作为传热、传质设备则不抱负，对需要热量较大的预气流与物料的接触面积小，传热效率低所致。同时，窑内分解带料粉处于层状积存态，料层内局部解出的二氧化碳向气流集中的面积小、阻力大、速度慢，并且料层内部颗粒被二氧化碳气膜包裹，二氧化碳分压大，分解温度要求高，这就增大了碳酸盐分解的困。由于物料悬浮在热气流中，与气流的接触面积大幅度增加，因此传热速度极快，传热效率很高。同时，生料粉与燃料在悬浮态下，均匀混合，燃料燃烧热准时传给物料，使之快速分解。因此，由于传热、传质快速，大幅度提高了生产效率和热效率。二、悬浮预热窑的特点进展的物料预热及局部碳酸盐分解过程，移到悬浮预热器内以悬浮状态进展，因此呈悬浮状态的生料粉能与热气流充分接触，气、固相接触面大，传热速度快、效率高，有利于提高窑的生产力气，降低熟料烧成热耗。同时它尚具有运动部件少，附属设备不多，修理比较简洁，占地面积较小，投资费用较低等优点。三、悬浮预热器的构成及功能及各级旋风筒之间的联接收道〔亦称换热管道〕。悬浮预热器的主要功能在于充分利用盐分解，然后进入分解炉或回转窑内连续加热分解，完成熟料烧成任务。因此它必需具备使气、固两相能充分分散均布、快速换热、高效分别等三个功能。只有兼备这三个功能，并且尽力使之高效化，方可最大限度地提高换热效率，为全窑系统优质、高效、低耗和稳定生产制造条件。旋风预热器的功能在于物料在炎热气流中的分散、均布、气固换热和分别。其性能优劣主要表现在是否具有较高的换热效率、分别效率，较低的阻力和良好的密闭性能以削减内、外漏风等。旋风预热器系由旋风筒及上、下两级旋风筒间的连接收道所组成。旋风筒本体的组成局部有圆柱体、圆锥体、进口管道、出口管道、连接；中间适当部位有上级旋风筒的下料管与之连接；在上级旋风筒下料管内的适当部管道时，由于重力作用冲在撒料器上飞溅起来，使生料粉能够快速分散、均布在下级旋风筒出来的热气流之中，提高换热效率。追根溯源，作为旋风预热器的主要组成局部的旋风筒，是在一般的旋风收尘器的根底上借鉴进展过来的。两者的共同点在于保持低压损状态下能具有较高的气固分别效率。而不同点则在于，旋风收尘器不具备换热功能，而应具备尽可能高的气固分别功能；而对旋风预热器中的主要设备旋风筒来讲，由于它在的不同预热器级别，具有不同的气固分别效率目标，而其本身构造亦有差异。从而使得含尘气流最终得到分别。气流和粉尘的不同物理特性，主要表现在一个是气态物质，质量较小，简洁变形；另一个是固态物质，质量较大，不易变形。所以，当含尘气流受离心力作用，向旋风筒内壁浓缩时，它所受到的离心力较气体大，因此粉尘在力学上有条件将气流挤出，而浓缩于筒壁，而气流则贴附于粉尘层上。当含尘气流运动时，粉尘给气流一个作用力，可局部转变气流的运动状态；同时气流也给粉尘一个反作用力，这效率主要有两大因素，一是旋风筒的几何构造，二是流体本身的物理性能。由于作为用于水泥工业悬浮预热装置的旋风筒，其所处理的含尘气流的物理性能大致确定。四、影响热效率及收尘效率的因素1、漏风的影响旋风筒作为水泥悬浮预热分解工艺过程的重要设备,其漏风,无论是内漏风还是外漏风,都是有害无益的。预热系统的外漏风直接影响其热效率,并增大排风机功率消耗,而下料管处内漏风则使旋风筒的分别效率急剧降低,系统飞灰量增大,从而间接影响预热器系统的热效率。在实际生产过程中,预热器系统的外漏风简洁被觉察。加强治理,提高操作人员的责任心,外漏风可以得到把握。但是下料管处的内漏风通常靠操作人员的阅历推断,不易被觉察。目前普遍使用翻板阀卸料装置,为了防堵和顺畅卸料,常常允许确定的气量由翻板处漏入下料管,所以承受翻板阀卸料不行能从根本上完全杜绝内漏风风筒分别效率的影响,查找减小其危害的有效措施,对降低飞灰量及提高预热器窑系统的,漏风导致旋风筒的分别效率,装位置与旋风筒卸料口之间距离,可以提高旋风筒的分别效率。2、旋风筒进口风速的影响不同进口风速条件下,随着旋风筒进口风速增大,下料管处漏风导致旋风筒分别效率降低幅度增大,假设保持漏风量恒定不变,则进口风速对因漏风导致旋风筒分别效率降低幅度的影响较小。3、固气比的影响固气比不同,下料管处漏风导致旋风筒分别效率降低幅度也不同随着固气比增大,下料管处漏风导致旋风筒分别效率降低幅度也增大。但是,对于给定的漏风率,随着固气比增大,,下料管处漏风导致旋风筒卸料口处棚料现象也愈严峻。这可能就是固气比越大,下料管处漏风导致旋风筒分别效率降低幅度越大的缘由。4、锥体的影响众所周知,在除尘工艺中,锥体有削减飞灰损失,提高旋风除尘器收尘效率的作用。水泥旋分别器在气固分别过程中,锥体所起的作用,特别是锥体在减小下料管处漏风导致旋风筒分别效率降低幅度的过程中所起的作用,这可能是由于此时旋风筒分别效率本已很高,要想再提高分别效率已是格外困难的缘由。5、旋风筒进风口构造，一般为矩型，型低压损旋风筒由于构造型式的变化和进风口的几何外形亦有所变化，有的承受五边形，有的承受菱形，目的在于引导进入旋风筒的气固流向下偏斜运动，削减旋风筒阻力。旋风筒进口方式一般有两种，即进口气流外缘避开短路，可提高分别效率。同时还具有处理风量大，压损小的优点，故常被承受。6、排气管的构造、尺寸对旋风筒的流体阻力及分别效率亦至关重要。如假设设计不当，为，排气管的管径减小，带走尘粒削减，分别效率增加，但阻力增大。在型旋风筒中为了降低阻力，内筒直径有扩大趋势，因此出口风速亦有下降。7、随着内筒插入深度的增加，其阻力系数和分别效率有着不同程的增加。在内筒插入深度与进口高度的比值s／a=O．482—0．612范围内，阻力系数较低且变化不大，分别效率略有增加，所以保证确定的分别效率要着重强调降阻的中间级旋风筒s／a应在0．612左右，且最好不要<0．482(分别效率降低太多)，也不要>0．816(阻力系数增加时分别效率降低较多，当s／a>1．02时分别效率增加8、随着内筒直径的扩大，其阻力系数和分别效率有着不同程度的减小，在内筒直径d／D<2／3时，阻力系数快速下降，当d／D>2／3时，阻力系数减小缓慢。对于分别效率来说，内筒直径d／D<O．6时分别效率较高且变化不大，当d／D>O．6时，分别效率减小较快。所以保证确定的分别效率要着重强调降阻的中间级旋风筒内筒直径大小，d／D2／3左右，且最好不要>2／3，否则阻力系数降低不多而分别效率降低较大；也不要<0．6，否则阻力系数增加太大；而着重强调分别效率的最上一级旋风筒内简直径大小，d／D应<0．6，由于当d／D>0．6时分别效率降低较多。不大，但阻力系数有确定程度的增加。9、旋风筒高径比点尤以当旋风筒高径比H／D<2．282时表现更加明显，但当H／D>2．282时，阻力系和一次投资本钱的前提下，最好能够保证旋风筒高径比在2．282左右，由于过低时分别而旋风筒高度及设备本钱却有确定程度的增加。五、正常生产时的检查与维护主要包括以下几方面：正常生产过程中排灰阀状况；系统的密封状况；各旋风筒的吹堵装置是否动作灵敏〔电磁阀〕，%&’)人工清堵工具是否预备妥当；系统测温、测压装置是否稳定牢靠；分解炉燃烧器燃烧有无特别；系统安全防护措施是否完备。六、停窑检修时预热器及分解炉的检查检查旋风筒及分解炉内有无掉砖或异物，内筒是否完好；水平管道内有无掉砖、结料，结料过多应准时清理；上升管道内有无掉砖；导流板、撒料板是否完好。检查各排灰阀轴承的润滑状况，必要时进展清洗、加油