回轉(zhuǎn)窯的結(jié)構(gòu)與工作原理PPT幻燈片課件.pptx

主要內(nèi)容及要求,一、回轉(zhuǎn)窯的結(jié)構(gòu)理解回轉(zhuǎn)窯的構(gòu)造由哪些部件組成，有何作用。二、回轉(zhuǎn)窯的工作原理（重點）掌握回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料的運動、燃料的燃燒、氣體的流動和傳熱過程的影響因素，掌握噴煤管的工作原理和調(diào)節(jié)。,1,一、回轉(zhuǎn)窯的結(jié)構(gòu),筒體輪帶筒體托輪擋輪密封裝置傳動裝置附屬設(shè)備,2,1、筒體,是由不同厚度鋼板事先卷成的，筒體內(nèi)鑲砌有耐火材料，圓筒外面套裝有幾道輪帶，筒體成一定斜度，坐落在恩里克與輪帶相對應(yīng)的托輪上。,3,回轉(zhuǎn)窯筒體,4,托輪之間的筒體會產(chǎn)生軸向彎曲。支撐輪帶下筒體變形最大，而離開輪帶中心距離越大筒體徑向變形越??；窯體出口端稱為窯口護(hù)鐵。,5,6,2、輪帶（又稱滾圈）,輪帶是由一個堅固的大鋼圈套裝在筒體上，支撐回轉(zhuǎn)窯（包括磚和物料）的全部重力；,輪帶的重量從20噸（直徑3.6m）至100噸（直徑5.6mm）不等；輪帶附近的壁厚增大，目的是減少托輪的壓力而產(chǎn)生的變形。,7,3、托輪,托輪通過軸承支撐在窯的基礎(chǔ)上，軸承安裝在水泥墩上。注意：,托輪及輪帶表面的清潔托輪及輪帶表面的光滑托輪表面的潤滑托輪軸的溫度托輪之間的平衡,8,托輪其直徑一般為辦事的1/4，寬比輪帶寬50-100mm，為什么？,考慮冷空和熱窯輪帶的位置不同，同時移動輪帶使托輪整個表面受到均勻的磨損，否則會留下溝紋，無法正常工作。,托輪軸承結(jié)構(gòu)1-瓦襯；2-球面瓦；3、軸承座；4、頂絲,9,為使托輪磨損均勻：窯體每班上下移動1-3次，每次移動幅度約50mm。上下移動可通過托輪的傾斜液壓擋輪完成,10,4、液壓擋輪,1、液壓擋輪是圍繞縱向軸運動的滾輪，安裝在窯尾輪帶靠近窯頭側(cè)的平面上。2、作用：及時指出窯體在托輪輪上的運轉(zhuǎn)位置是否合理，并限制或控制窯體軸向竄動。,11,5、傳動裝置,目的：保證窯的旋轉(zhuǎn)和調(diào)節(jié)窯的轉(zhuǎn)速。,12,6、密封裝置,回轉(zhuǎn)窯是在負(fù)壓下操作的，在筒體與窯頭罩、煙室連接的地方都存在縫隙，為防止漏風(fēng)，必須設(shè)有密封裝置，否則會漏風(fēng)和漏料。,缺點是氣動裝置系統(tǒng)復(fù)雜，而且需要安裝專用的小型空壓機(jī)，單獨供氣，造價較高，維護(hù)工作量大。,13,彈簧杠桿式主要由煙室上的固定環(huán)和一周隨窯回轉(zhuǎn)的活動扇形板來實現(xiàn)。間隙可以調(diào)到小至0.5mm。優(yōu)點：運動件比較輕巧靈活，便于調(diào)整，密封效果不錯。缺點：必須加工精確，安裝調(diào)整仔細(xì)。,14,薄片式密封密封要求具有足夠大的摩擦表面，密封性好，同時對窯的彎曲偏擺等具有的很大的適應(yīng)性。此外零件加工、更換和找正都較方便。,15,7、輔助設(shè)備,燒成帶的軸流風(fēng)機(jī)：利于窯皮的形成，保護(hù)筒體。,16,傳感器筒體溫度傳感器；用來測定窯傳動力矩的電流或功率表；窯縱向高位或低位傳感器，用于控制液壓擋輪。,17,窯頭罩,18,二、回轉(zhuǎn)窯的工作原理,主要內(nèi)容：1、回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料的運動2、回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燃料的燃燒3、回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣流的流動4、回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣固的傳熱,19,1、回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料的運動,（1）物料在窯內(nèi)是如何向前運動的？物料喂入回轉(zhuǎn)窯后，由于筒體具有一定的斜度，并以一定的速度回轉(zhuǎn)，物料就會由窯尾向窯頭運動。,20,（2）物料在窯內(nèi)的運動速度怎樣計算？物料喂入回轉(zhuǎn)窯后，由于筒體具有一定的斜度，并以一定的速度回轉(zhuǎn)，物料就會由窯尾向窯頭運動。,21,（3）物料的運動速度與哪些因素有關(guān)？Vm與窯徑、轉(zhuǎn)速、傾斜度、物料的物理性質(zhì)及操作條件有關(guān)：DiVm；轉(zhuǎn)速越快，Vm；由于入窯物料大部分分解，預(yù)燒良好，且燒成帶長度大大增加，一般帶分解爐的回轉(zhuǎn)窯斜度仍取3.5-4%，窯速增加到3.5r/min左右。,22,回轉(zhuǎn)窯的斜率與窯的轉(zhuǎn)速和填充率有關(guān)。回轉(zhuǎn)窯的斜率Vm；物料的填充率應(yīng)越大，窯的轉(zhuǎn)速應(yīng)越大。填充系數(shù)：窯內(nèi)物料的體積占筒體窖的百分比。用正式表示：m單位時間通過某帶的物料量t/sVm某帶物料的運動速度m/s物料的休止角Vm物料的粘度越大，流動性困難，則Vm易燒性好的物料，在窯內(nèi)煅燒時間短，則Vm,23,問：窯喂料量、窯的負(fù)荷填充率與窯速之間是什么關(guān)系？（1）在窯喂料不變時，窯速加快，會使窯的填充率降低。此時窯的產(chǎn)量并未增加；但由于是薄料快轉(zhuǎn)，有利于熟料的煅燒均勻、質(zhì)量提高；傳熱效果好，熱耗降低；窯皮、窯耐火磚受熱波動小，窯的安全運轉(zhuǎn)周期長。（2）在窯填充率不變時，讓窯速與喂料量同步增加或減少，即窯的產(chǎn)量高低時刻伴隨著窯速的快慢進(jìn)行。但由于窯的熱負(fù)荷相應(yīng)改變，窯皮與窯襯所承受的熱負(fù)荷也要變化，勢必影響窯的安全運行周期。這種方法慎用。,24,2、回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的燃料燃燒,25,2、回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的燃料燃燒,（1）煤的燃燒過程是怎樣的？0100-150燃料中水分蒸發(fā)；0.30-0.05S450-500逸出揮發(fā)份著火燃燒至700-800揮發(fā)份全部逸出；固定碳和灰分繼續(xù)燃燒。,26,（2）什么是一次風(fēng)？有何作用？選取的依據(jù)是什么？一次風(fēng)是通過主燃燒器強(qiáng)制送入窯的自然空氣，由窯頭燃燒器的一次風(fēng)機(jī)供給。作用：輸送煤粉，并供煤中揮發(fā)份燃燒所需的氧。風(fēng)量占風(fēng)量：15%選取的依據(jù)：形成優(yōu)質(zhì)火焰是衡量一次風(fēng)量、風(fēng)壓使用是否正確的唯一標(biāo)準(zhǔn)。通過熱電偶測的窯尾溫度，光電比色高溫計測的火焰溫度，在紅外筒體溫度掃描儀測的筒體溫度分布，高溫氣體分析儀測示的窯尾廢氣含量等綜合判斷一次量和風(fēng)壓是否合理。,27,（3）一次風(fēng)對有煅燒有何影響？一次風(fēng)是常溫，風(fēng)量過大，入窯后吸熱，使熟料煅燒的熱耗增加，熱效率降低；煤中揮發(fā)份低時，需要的一次風(fēng)應(yīng)少些；不利于NOX的排放。一次風(fēng)量過少，揮發(fā)份燃燒慢，影響煤的燃燒速度，同時煤對噴煤管的磨損加大，設(shè)備損壞嚴(yán)重。,28,（4）二次風(fēng)有何作用？作用：經(jīng)冷卻機(jī)被預(yù)熱到650-1000后入窯，對氣流產(chǎn)生強(qiáng)烈的擾動，有利于碳的燃燒。調(diào)節(jié)火焰長短，窯尾溫度高低以及供燃料焦炭粒子燃燒所需的氧并能回收熟料的熱量。當(dāng)一次風(fēng)不變時，二次風(fēng)的大小決定著窯內(nèi)抽風(fēng)能力大小。二次風(fēng)大，火焰長，否則短。,29,煤粉燃燒過程的控制,控制內(nèi)容有：火焰的溫度、長度、著火位置及形狀。（1）什么是火焰？火焰是燃燒中的氣體混合物，當(dāng)懸浮物中含有固體顆粒時，形成明亮火焰。（2）哪些因此影響火焰溫度？煤的熱熱值；煤的揮發(fā)性；煤的灰分；煤的水分；煤粉的細(xì)度；燃燒所需空氣用量；二次風(fēng)溫、窯體燒成帶壁溫度等。增加燃料量不是總能提高火焰輸出的熱量，但是減少燃料量總是會降低熱量輸出。,30,（3）什么是火焰長度？有兩種：一是全焰長度-從噴煤管至火焰末端的距離。二是燃焰長度-開始著火至火焰末端的距離。作用：決定了窯的燒成帶的長度。（4）火焰長度對煅燒工藝的影響？在發(fā)熱量一定的條件下，火焰越長，燃燒帶溫度越低，過早出現(xiàn)液相，易結(jié)圈，尾溫高?；鹧嬖蕉?，高溫部分集中，窯襯壽命短。,31,（5）影響火焰長度的因素有哪些？,氣流速度,窯內(nèi)氣速越快，火焰會被拉長；窯尾負(fù)壓增加，二次風(fēng)增加，火焰也被拉長。,煤粉燃燒速度,煤愈細(xì)、二次風(fēng)溫越高，燃燒快，火焰長度愈短；煤水分越高，火焰越長。,噴嘴的結(jié)構(gòu),單風(fēng)道噴煤管淘汰雙風(fēng)道噴煤管三風(fēng)道噴煤管四風(fēng)道噴煤管,預(yù)熱器窯和預(yù)分解窯,32,（6）單風(fēng)道煤粉燃燒在哪些缺點？一次風(fēng)量大由于煤粉靠一次風(fēng)輸送并吹散，所以必須有足夠的風(fēng)量，一般占總?cè)紵諝獾?0-40%，才能達(dá)到要求的風(fēng)速。燒成溫度不易提高，燃煤和空氣在噴煤管內(nèi)混和有不好。容易發(fā)生結(jié)圈、結(jié)皮、結(jié)塊或結(jié)蛋等工藝事故。煤粉的品質(zhì)要求高有害氣體產(chǎn)生多。,33,（1）結(jié)構(gòu)如圖,三風(fēng)道噴煤管,34,三風(fēng)道噴煤管結(jié)構(gòu)示意圖1、澆注料；2、外風(fēng)道；3、煤風(fēng)道；4、內(nèi)風(fēng)道；5、風(fēng)翅；6、中心管；7、外風(fēng)管；8、支承掛鉤,35,（2）三風(fēng)道噴煤管有何技術(shù)特點？一次空氣量少煤粉的燃燒強(qiáng)度高?；鹧嫘螤钫{(diào)整幅度大。燃燒穩(wěn)定，對各種煤有很好的適用性。NOX濃度降低，熱耗減少，燒出的熟料粒度小，脆性大。,36,四通道回轉(zhuǎn)窯燃燒器,直流風(fēng)速：140m/s-250m/s；壓力0.014MPa旋流風(fēng)速：110m/s-250m/s；壓力0.014MPa煤流風(fēng)速：20m/s-35m/s可調(diào)中心風(fēng)速：60m/s，占一次風(fēng)總量的0.03%-0.05%,37,38,四風(fēng)道噴煤管有何特點？（1）一次風(fēng)比例低，僅為5%-7%，與傳統(tǒng)燃燒器相比節(jié)煤10%以上。（2）噴頭部分采用耐高溫、抗高潮氧化的特殊耐熱鋼鑄件機(jī)加工制成，提高了頭部的抗高溫變形能力。（3）火焰形狀規(guī)整適宜，活潑有力溫度高，窯內(nèi)溫度分布合理。（4）熱力集中穩(wěn)定，卷吸二次風(fēng)能力強(qiáng)，提高冷卻機(jī)熱效率。（5）火焰調(diào)節(jié)靈活，簡單方便，可調(diào)范圍大，可達(dá)1：10。（6）熱工制度合理，可提高臺時產(chǎn)量5%-10%，水泥熟料早期強(qiáng)度提高3-5MPa。（7）低NOX排放量；降幅達(dá)20-30%（8）對煤質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)。,39,常見噴煤管的類型,PYRO-Jet通道結(jié)構(gòu)如下（德國洪堡公司）。,40,德國洪堡公司PYRO-Jet的特點（1）點火噴嘴（淮體或氣體燃料通道）。（2）旋流空氣通道出口帶有螺旋風(fēng)翅（相當(dāng)于三通道噴嘴的內(nèi)流風(fēng)）。（3）出口為噴煤口的燃料通道，網(wǎng)速22-35m/s。（4）出口為環(huán)形嘴的噴射空氣通道（相當(dāng)于三通道噴嘴的外流風(fēng)），壓力為1bar左右。（5）一次風(fēng)6-9%。,41,德國洪堡公司改進(jìn)：洪堡公司的噴燃管，在煤風(fēng)沖刷處的管面上均噴涂了陶瓷耐磨層，大大延長了使用壽命。由于一次風(fēng)在各風(fēng)道內(nèi)高速流動，尤其是煤風(fēng)還有煤粉沖刷，必然要產(chǎn)生靜電，為了消除它的影響，以名引起著火等事故，在管路連接法蘭之間用紡織的扁鋼線跨接，便于接地消除靜電。,42,Duoflex燃燒器雙調(diào)節(jié)伸縮式燃燒器-丹麥斯密斯公司,43,（1）一次風(fēng)量6-8%。（2）為降低因提高一次風(fēng)噴出速度面引起的通道阻力損失，在旋流風(fēng)和軸流風(fēng)出口端較大的空間處使兩者預(yù)混合，之后由一個環(huán)形通道噴出。（3）在煤風(fēng)管內(nèi)增設(shè)了一中心風(fēng)管，其中通風(fēng)量約為一次風(fēng)總量的1%，在中心管出口處設(shè)有多孔板，將中心風(fēng)均勻地分布呈諸多流速較高的風(fēng)束，防止煤粉回火。（4）煤風(fēng)管可前后伸縮，采用手動蝸輪調(diào)節(jié)，并有精確的位置刻度指示，借助煤風(fēng)客情的伸縮，可在維護(hù)軸流風(fēng)和旋流風(fēng)比例不變的情況下，調(diào)節(jié)一次風(fēng)出口面積達(dá)1：2，可進(jìn)行無極調(diào)節(jié)。煤風(fēng)管伸縮處采用膨脹節(jié)相連，確保密封，其伸縮長度范圍為100mm左右。（5）噴嘴前端及其部件都用耐熱合金鋼制成，噴嘴外部包有約120mm厚的耐火澆注料。,44,法國皮拉德公司煤粉燃燒器一次風(fēng)達(dá)到12KPa時，其用量為12-14%。當(dāng)壓力達(dá)到35KPa時，一次風(fēng)量可降到8%。,45,火焰穩(wěn)定器有何主要作用？（1）在火焰根部產(chǎn)生一個較大的回流區(qū)，可減弱一次風(fēng)的旋轉(zhuǎn)，使火焰更加穩(wěn)定，溫度容易提高。（2）火焰穩(wěn)定器的直徑較大，煤風(fēng)環(huán)形層的厚度減薄，煤風(fēng)混合均勻充分，一次風(fēng)容易穿過較薄的火焰層進(jìn)入到其中，縮短了“黑火頭”。,46,攏焰罩有何作用？（1）產(chǎn)生碗狀效應(yīng)，可避免空氣的過早擴(kuò)散，在火焰根部形成一個一股縮頸，降低窯口溫度，使窯體溫度分布合理，火焰的峰值溫度降低。（2）軸向外凈風(fēng)的分孔式噴射，軸向外凈風(fēng)改變了原來的連續(xù)式環(huán)形間隙噴射，采用了均勻間斷式的小孔噴射。（3）小孔為均勻排列的小矩形，由第一層套管內(nèi)壁加工出的矩形溝槽和第二層套管組裝后形成。,47,中心風(fēng)有何作用？（1）防止煤粉回流堵塞燃燒器噴出口中心風(fēng)的風(fēng)量不易過大。過大，不僅增大了一次量，對火焰的形成不利，對煤粉的混合和燃燒都是不利的。（2）冷卻燃燒器端部，保護(hù)噴頭中心風(fēng)將噴頭端周圍的高溫氣體吹散頂回，不僅冷卻了噴頭內(nèi)部，而且也冷卻了端面，從而達(dá)到了保護(hù)噴頭的目的。（3）中心供一部分氧氣，使火焰更加穩(wěn)定易燃燒。（4）減少NOX有害氣體的生成。,48,TC四風(fēng)道噴煤管結(jié)構(gòu)特點一次風(fēng)達(dá)到12KPa時，其用量為12-14%。當(dāng)壓力達(dá)到35KPa時，一次風(fēng)量可降到8%。,49,3、回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣體的流動,（1）窯內(nèi)氣體流動的狀態(tài)屬于何種？窯內(nèi)氣流屬于高度湍流狀態(tài)。（2）為什么二次風(fēng)會被吸收窯內(nèi)？由于回轉(zhuǎn)窯是一個直徑有限的圓筒，當(dāng)前面的氣體被推向前進(jìn)時，后面的氣體變得稀薄而壓力下降，即在噴煤嘴處造成一定的負(fù)壓（抽力），使二次空氣連續(xù)不斷吸收進(jìn)流股內(nèi)，與一次空氣混合，并逐漸向中心擴(kuò)散，射流斷面逐漸擴(kuò)大，氣體量逐漸增多。,50,燃燒帶火焰長度-主要決定于燃燒帶氣體流速（3）燃燒帶氣體流速如何確定？,V1Kg燃料產(chǎn)生的氣體量m3/Kgm回轉(zhuǎn)窯的小時產(chǎn)量t/hq熟料的單位熱耗Kj/Kg-clDb燃燒帶的有效內(nèi)徑mQnet.ar燃料的低位熱值Kj/Kg,51,（4）氣體速度對煅燒物料有何影響？,氣體流速大小，一方面影響著對流換熱系數(shù)的大小和氣體與物料的接觸時間影響廢氣中飛灰量的大小，即收塵器的負(fù)荷及料耗的多少。,52,（5）影響氣體流動的因素有哪些？廢氣量多少；窯尾的截面積。（6）窯內(nèi)風(fēng)速的確定？一般范圍是干法窯9-12m/s（7）窯內(nèi)氣流的阻力損失應(yīng)穩(wěn)定窯尾負(fù)壓（0.3-0.4KPa）,否則會影響到火焰的開關(guān)和長度。如負(fù)壓，說明窯內(nèi)阻力，可能窯內(nèi)結(jié)圈,53,窯及預(yù)熱器系統(tǒng)內(nèi)幾個主要位置需要控制的最高氣流速度是：窯頭罩，6米/秒；燒成帶（1450），9.5米/秒；喂料端斷面（1000），13米/秒；窯尾垂直上升管道，24米/秒；預(yù)熱器氣體管道，18米/秒；最你氣流速度不低于以上數(shù)值的90%。,54,4、回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的傳熱,（1）燒成帶的傳熱方式有哪些？火焰表層物料，窯尾和窯