新型干法生產(chǎn)

1、新型干法生產(chǎn)1.1 系統(tǒng)系統(tǒng)概述概述1.1.1工作原理工作原理：1）生料）生料2）燃料）燃料3）氣體）氣體入分解爐煤入分解爐煤(60%-70%)入窯煤（入窯煤（40%-30%）一次空氣：輸送煤粉的一次空氣：輸送煤粉的二次空氣：來自冷卻機的二次空氣：來自冷卻機的三次空氣：進入分解爐的三次空氣：進入分解爐的1.1.2重要的技術指標重要的技術指標p兩個主要的評價指標：產(chǎn)量、熱耗兩個主要的評價指標：產(chǎn)量、熱耗p幾個典型的技術指標：幾個典型的技術指標：1）回轉窯的發(fā)熱能力：）回轉窯的發(fā)熱能力： 回轉窯內(nèi)的燃燒帶內(nèi)單位時間燃料燃燒所放出的熱量。回轉窯內(nèi)的燃燒帶內(nèi)單位時間燃料燃燒所放出的熱量。arnetry

2、rQGkmQ.G-回轉窯的產(chǎn)量（回轉窯的產(chǎn)量（kg熟料熟料/h）k-回轉窯內(nèi)的燃料消耗量占水泥熟料燒成系統(tǒng)總燃料消耗量的比值回轉窯內(nèi)的燃料消耗量占水泥熟料燒成系統(tǒng)總燃料消耗量的比值mr-生產(chǎn)每千克熟料所需要的燃料量（生產(chǎn)每千克熟料所需要的燃料量（kg煤煤/kg熟料）熟料）(kJ/h)2）水泥熟料的實際燒成熱耗）水泥熟料的實際燒成熱耗arnetrQmq.（kJ/kg熟料）熟料）3）回轉窯內(nèi)燃燒帶的截面熱力強度（燃燒帶的截面熱負荷）：）回轉窯內(nèi)燃燒帶的截面熱力強度（燃燒帶的截面熱負荷）： 燃燒帶單位截面面積、單位時間內(nèi)所承受的熱量燃燒帶單位截面面積、單位時間內(nèi)所承受的熱量)/(422hmkJDQq

3、iyrA4）回轉窯內(nèi)燃燒帶的表面熱力強度（燃燒帶的表面熱負荷）回轉窯內(nèi)燃燒帶的表面熱力強度（燃燒帶的表面熱負荷) 燃燒帶單位表面面積、單位時間內(nèi)所承受的熱量燃燒帶單位表面面積、單位時間內(nèi)所承受的熱量)/(2hmkJLDQqiiyrF5）回轉窯內(nèi)燃燒帶的容積熱力強度（燃燒帶的容積熱負荷）回轉窯內(nèi)燃燒帶的容積熱力強度（燃燒帶的容積熱負荷)燃燒帶單位容積、單位時間內(nèi)所承受的熱量燃燒帶單位容積、單位時間內(nèi)所承受的熱量)/()1(4322hmkJLDQqiiyrV物料填充系數(shù)物料填充系數(shù)6）回轉窯內(nèi)燃燒帶的空氣過剩系數(shù)）回轉窯內(nèi)燃燒帶的空氣過剩系數(shù) 根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗已煤粉為燃料的水泥回轉窯根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗已煤粉

4、為燃料的水泥回轉窯=1.04-1.10=1.04-1.10范圍較合理范圍較合理7 7）回轉窯內(nèi)的熱效率回轉窯內(nèi)的熱效率%100qQshQsh-水泥熟料理論熱耗（在沒有熱量損失和物損失時，由水泥熟料理論熱耗（在沒有熱量損失和物損失時，由0的干生料的干生料燒成燒成1kg1kg水泥熟料所需要的熱量（水泥熟料所需要的熱量（kJ/kgkJ/kg熟料）熟料）)/(47. 240.2110.3210.2719.1732232shkgkJmmmmmQshOFeshSiOshCaOshMgOshOAlsh8）入窯生料分解率）入窯生料分解率: 兩種表示方法兩種表示方法 （1）表觀分解率）表觀分解率e: 指從窯尾取

5、得入窯料樣指從窯尾取得入窯料樣,分析其燒失量計算而得的分解率分析其燒失量計算而得的分解率. 所取所取樣品即有預熱生料又有窯尾循環(huán)飛揚的飛灰樣品即有預熱生料又有窯尾循環(huán)飛揚的飛灰,是兩種料的綜合分解率。是兩種料的綜合分解率。 （2）真實分解率）真實分解率: 生料在預熱器內(nèi)預熱和分解的真實數(shù)據(jù)生料在預熱器內(nèi)預熱和分解的真實數(shù)據(jù),不考慮飛灰對所取樣不考慮飛灰對所取樣品分解率的影響品分解率的影響.(%)100()(100002121LLLLe(%)100()(100(100(%)10000)100)(100212111LLLLLmeeLLeemeefhfhfhfhfht1.2.1旋風預熱器的工作原理旋

6、風預熱器的工作原理(1)生料粉在廢氣中分散與懸浮生料粉在廢氣中分散與懸浮(2)氣、固之間換熱氣、固之間換熱 （在聯(lián)結管道內(nèi)完成）（在聯(lián)結管道內(nèi)完成）(3)氣、固相的分離，生料粉的收集氣、固相的分離，生料粉的收集 （在旋風筒內(nèi)完成）（在旋風筒內(nèi)完成）1.2懸浮預熱器懸浮預熱器分類：旋分類：旋風筒和立筒風筒和立筒基本流動方式：旋轉流和噴射流基本流動方式：旋轉流和噴射流功能：分散、換熱、分離。功能：分散、換熱、分離。p影響旋風筒氣固分離效率的主要因素：影響旋風筒氣固分離效率的主要因素：（1）旋風筒的直徑：）旋風筒的直徑： 在其他條件相同時，筒徑越小，分離效率越高在其他條件相同時，筒徑越小，分離效率越

7、高（2）旋風筒進風口的類型與尺寸：）旋風筒進風口的類型與尺寸：l 進風口結構應以保證能沿切向入筒，減小渦流干擾為佳。進風口結構應以保證能沿切向入筒，減小渦流干擾為佳。l進風口的形狀現(xiàn)多采用多邊形。進風口的形狀現(xiàn)多采用多邊形。l進風口的尺寸應保證進口處工況風速在進風口的尺寸應保證進口處工況風速在1525m/s范圍為宜范圍為宜(3)(3)出風管出風管(內(nèi)筒內(nèi)筒)的尺寸和插人深度的尺寸和插人深度: 一般來說，一般來說，出風管出風管(內(nèi)筒內(nèi)筒)的直徑越小，插入深度越深，旋風的直徑越小，插入深度越深，旋風筒的氣固分離效率越高。筒的氣固分離效率越高。(4)旋風筒的高度：旋風筒的高度： 一般地：增加旋風筒的

8、高度有利于氣固分離效率的提高一般地：增加旋風筒的高度有利于氣固分離效率的提高p影響旋風筒氣固分離效率的其他因素：影響旋風筒氣固分離效率的其他因素： 粉料顆粒的大小、氣流中的粉料濃度、鎖風閥的嚴密程度。粉料顆粒的大小、氣流中的粉料濃度、鎖風閥的嚴密程度。注意：注意：分離效率的提高會影響到流動阻力損失的增大。在具分離效率的提高會影響到流動阻力損失的增大。在具 體生產(chǎn)和設計過程中一定注意綜合考慮這兩項指標，旋風筒即體生產(chǎn)和設計過程中一定注意綜合考慮這兩項指標，旋風筒即要高分離效率有要地阻力損失。要高分離效率有要地阻力損失。1.2.2 影響旋風預熱器預熱效率的因素影響旋風預熱器預熱效率的因素因素之一：

9、粉料在管道中的懸浮因素之一：粉料在管道中的懸浮 保證懸浮效果的幾項措施：保證懸浮效果的幾項措施：（1）選擇合理的喂料位置：）選擇合理的喂料位置： 一般情況下，喂料點距出風管起始端應有一般情況下，喂料點距出風管起始端應有大于大于1m多的距離，此距離還與來料落差、來多的距離，此距離還與來料落差、來料均勻程度、內(nèi)筒插入深度以及管內(nèi)氣體料均勻程度、內(nèi)筒插入深度以及管內(nèi)氣體的流速有關。的流速有關。 (2)選擇適當?shù)墓艿里L速選擇適當?shù)墓艿里L速l 一般要求粉料懸浮區(qū)內(nèi)的風速一般要求粉料懸浮區(qū)內(nèi)的風速在在1025m/s之間，通常要求大于之間，通常要求大于15ms以上以上l氣流的沖擊懸浮能力，可在懸浮氣流的沖擊

10、懸浮能力，可在懸浮區(qū)局部縮小管徑，使氣體局部加區(qū)局部縮小管徑，使氣體局部加速以增大沖擊力。速以增大沖擊力。 (3)在喂料口加裝在喂料口加裝撒料裝置撒料裝置 -目的是促使物料分散目的是促使物料分散（4）來料均勻性）來料均勻性 l換熱方式已對流換熱為主換熱方式已對流換熱為主l懸浮換熱效果取決于生料懸浮換熱效果取決于生料在氣流中的分散程度。在氣流中的分散程度。l用多個旋風換熱單元相串用多個旋風換熱單元相串聯(lián)組成旋風預熱系統(tǒng)。聯(lián)組成旋風預熱系統(tǒng)。因素之二：因素之二： 氣、固相的傳熱氣、固相的傳熱因素之三：氣、固相的分離因素之三：氣、固相的分離 氣、固相的分離的效果直接影響到換熱效率。氣、固相的分離的效

11、果直接影響到換熱效率。提高分離效率的措施：提高分離效率的措施：（1）開發(fā)新型高效、低阻的旋風筒）開發(fā)新型高效、低阻的旋風筒（2）開發(fā)新型換熱管道）開發(fā)新型換熱管道（3）開發(fā)新型鎖風閥）開發(fā)新型鎖風閥（4）開發(fā)新型撒料裝置）開發(fā)新型撒料裝置1.2.4 各級旋風預熱器性能的配合（以各級旋風預熱器性能的配合（以5級為例）級為例）（1）各級旋風筒的氣固分離效率）各級旋風筒的氣固分離效率23451ccccc（2）各級旋風筒的表面散熱損失）各級旋風筒的表面散熱損失12345cccccLLLLL（3）各級旋風筒的漏風量）各級旋風筒的漏風量12345cccccLokLokLokLokLok1.2.5 各級旋風

12、預熱器串聯(lián)級數(shù)的選擇（各級旋風預熱器串聯(lián)級數(shù)的選擇（P29）1.2.6 旋風預熱器分類以及幾種典型的旋風預熱器旋風預熱器分類以及幾種典型的旋風預熱器分類：分類：傳統(tǒng)的傳統(tǒng)的洪堡型旋風預熱器洪堡型旋風預熱器（阻力大）（阻力大）新型的新型的低壓損旋風筒低壓損旋風筒（阻力?。〞媳恚ㄗ枇π。〞媳?.5）旋風筒改進的幾個方面：旋風筒改進的幾個方面：1）旋風筒入口或出口處增設導向葉片；）旋風筒入口或出口處增設導向葉片；2）旋風筒筒體結構的改進；）旋風筒筒體結構的改進；3）旋風筒進風口與排氣管（內(nèi)筒）結構的改進；）旋風筒進風口與排氣管（內(nèi)筒）結構的改進；4）旋風筒下料口結構的改進）旋風筒下料口結構的

13、改進5）旋風筒旋流方式的改進）旋風筒旋流方式的改進特點：進風口截面有矩形改為多邊形，通體改為雙柱雙錐的組特點：進風口截面有矩形改為多邊形，通體改為雙柱雙錐的組 合，柱體直徑相對減小，內(nèi)筒直徑加大，插入深度減小等。合，柱體直徑相對減小，內(nèi)筒直徑加大，插入深度減小等。試驗研究證明：其流速分布比較較合理，氣固分離效率較高試驗研究證明：其流速分布比較較合理，氣固分離效率較高 (9096)，處理氣體量較大，流體阻力較小。，處理氣體量較大，流體阻力較小。特點：結構臥式，壓損較低，高度較低，降低預熱器系統(tǒng)的特點：結構臥式，壓損較低，高度較低，降低預熱器系統(tǒng)的 阻力和框架稿度。阻力和框架稿度。缺點：氣固分離效

14、率較低，適用于作為旋風預熱器系統(tǒng)的缺點：氣固分離效率較低，適用于作為旋風預熱器系統(tǒng)的 中間級中間級特點：最上一級為高型圓柱型旋風筒；最下一級的旋風筒則采特點：最上一級為高型圓柱型旋風筒；最下一級的旋風筒則采 用較陡的錐角；目的是為提高分離效率。中部各級采用較陡的錐角；目的是為提高分離效率。中部各級采 用的是低壓損旋風筒，其排氣管用的是低壓損旋風筒，其排氣管(內(nèi)筒內(nèi)筒)部位采用了導部位采用了導向向 板，以便使旋風筒內(nèi)的大部分循環(huán)氣流由導向板直接板，以便使旋風筒內(nèi)的大部分循環(huán)氣流由導向板直接 引入排氣管，從而保證在不降低氣固分離效率的前提引入排氣管，從而保證在不降低氣固分離效率的前提 下，降低旋風

15、筒中的阻力損失。下，降低旋風筒中的阻力損失。1.3 分解爐分解爐1.3.1窯外分解技術窯外分解技術在懸浮預熱器與回轉窯之間增加一在懸浮預熱器與回轉窯之間增加一個新熱源個新熱源分解爐，將生料中碳分解爐，將生料中碳酸鈣分解過程提到窯外進行，加快酸鈣分解過程提到窯外進行，加快其分解提高其分解率，如要分解率其分解提高其分解率，如要分解率課題高到課題高到85%-90%預分解窯的特點預分解窯的特點(與其它窯相比）與其它窯相比）1）結構特點：）結構特點： 窯尾增設了一個分解爐，承擔了原來在回轉窯內(nèi)進行的大量窯尾增設了一個分解爐，承擔了原來在回轉窯內(nèi)進行的大量碳酸鈣分解的任務；碳酸鈣分解的任務；2）熱工特點：

16、）熱工特點： 窯尾增加窯尾增加“第二熱源第二熱源”，大部分燃料從分解爐內(nèi)加入，改善，大部分燃料從分解爐內(nèi)加入，改善了回轉窯系統(tǒng)內(nèi)的熱力分布格局，大大地減輕了回轉窯內(nèi)耐火了回轉窯系統(tǒng)內(nèi)的熱力分布格局，大大地減輕了回轉窯內(nèi)耐火襯料的熱負荷，延長了回轉窯的壽命。襯料的熱負荷，延長了回轉窯的壽命。3）工藝特點：）工藝特點： 將水泥熟料煅燒工藝過程中耗熱量最大的碳酸鈣分解過程將水泥熟料煅燒工藝過程中耗熱量最大的碳酸鈣分解過程移至要外進行，燃料與生料粉處于同一空間且高度分散，燃料移至要外進行，燃料與生料粉處于同一空間且高度分散，燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量能及時高效地傳遞給預熱后的生料，使燃燒、燃燒所產(chǎn)生的熱量能

17、及時高效地傳遞給預熱后的生料，使燃燒、換熱及碳酸鈣分解過程都得以優(yōu)化，使水泥熟料煅燒工藝更完換熱及碳酸鈣分解過程都得以優(yōu)化，使水泥熟料煅燒工藝更完善。善。按爐內(nèi)主氣流運動形式來分按爐內(nèi)主氣流運動形式來分1.3.2分解爐的分類分解爐的分類旋流式旋流式旋流效應旋流效應噴騰式噴騰式噴騰效應噴騰效應懸浮式懸浮式懸浮效應懸浮效應流化床式流化床式流態(tài)化效應流態(tài)化效應發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢按全窯系統(tǒng)主氣流運動方式來分按全窯系統(tǒng)主氣流運動方式來分第一種類型（第一種類型（a)第二種類型第二種類型 (b)第三種類型第三種類型 (c）(c1)(c2)(c3)“綜合效應綜合效應”按制造廠家的公司名稱來分按制造廠家的公司名稱

18、來分(P39表表1.6）“綜合效應綜合效應”的發(fā)展主要體現(xiàn)在以下幾個方面：的發(fā)展主要體現(xiàn)在以下幾個方面：適當擴大分解爐的容積，延長分解爐的出口管道形成適當擴大分解爐的容積，延長分解爐的出口管道形成“爐體爐體+管道的結構，延長其留在分解爐內(nèi)的停留時間管道的結構，延長其留在分解爐內(nèi)的停留時間改進分解爐的結構，使爐內(nèi)具有合理的三位流場，力求提高爐改進分解爐的結構，使爐內(nèi)具有合理的三位流場，力求提高爐內(nèi)氣、固滯留時間比內(nèi)氣、固滯留時間比(s/g)，延長生料在分解爐內(nèi)的滯留時間。，延長生料在分解爐內(nèi)的滯留時間。保證生料向分解爐內(nèi)均勻喂料，盡快使生料分散且均勻分布。保證生料向分解爐內(nèi)均勻喂料，盡快使生料分

19、散且均勻分布。改進和保證分解爐用燃料燃燒器的形式與結構，以及合理的布改進和保證分解爐用燃料燃燒器的形式與結構，以及合理的布置燃燒器，使燃料盡快點燃和燃燒，并能踢高燃料的燃盡率。置燃燒器，使燃料盡快點燃和燃燒，并能踢高燃料的燃盡率。合理匹配下料、下煤點及三次風管，保證分解爐內(nèi)有合理的溫合理匹配下料、下煤點及三次風管，保證分解爐內(nèi)有合理的溫度場，以利于燃料的著火、燃燒和碳酸鈣的分解。度場，以利于燃料的著火、燃燒和碳酸鈣的分解。分解爐優(yōu)化布置在預分解窯系統(tǒng)的流程中分解爐優(yōu)化布置在預分解窯系統(tǒng)的流程中擴大分解爐用煤的品種。擴大分解爐用煤的品種。(a):特點：分解爐所需助燃空氣全部由窯內(nèi)通過，無三次風管

20、。特點：分解爐所需助燃空氣全部由窯內(nèi)通過，無三次風管。 優(yōu)點是可節(jié)省投資、操作簡便、冷卻機選型不優(yōu)點是可節(jié)省投資、操作簡便、冷卻機選型不 受限制。受限制。 缺點是過多的空氣通過窯內(nèi)，影響窯的操作。缺點是過多的空氣通過窯內(nèi)，影響窯的操作。 (b): 目前常用形式目前常用形式特點：分解爐所需助燃空氣由三次風管提供，并在爐內(nèi)與窯氣混合。特點：分解爐所需助燃空氣由三次風管提供，并在爐內(nèi)與窯氣混合。(c):特點：分解爐所需助燃空氣由三次風管提供，窯氣不入爐。特點：分解爐所需助燃空氣由三次風管提供，窯氣不入爐。 優(yōu)點是保證爐內(nèi)燃料在純空氣中燃燒。優(yōu)點是保證爐內(nèi)燃料在純空氣中燃燒。同線型同線型(c1)：窯氣

21、在分解爐后與出分解爐的爐氣混合，再入預熱器系統(tǒng)。：窯氣在分解爐后與出分解爐的爐氣混合，再入預熱器系統(tǒng)。(c2)：窯氣不與出分解爐的爐氣混合，各自經(jīng)過一個單獨的預熱：窯氣不與出分解爐的爐氣混合，各自經(jīng)過一個單獨的預熱 器系統(tǒng)器系統(tǒng)(c3): 窯氣從窯尾排出，可余熱利用或旁路防風窯氣從窯尾排出，可余熱利用或旁路防風半同線型半同線型異線型異線型旁路放風型旁路放風型1.3.3 幾種典型分解爐的結構特征簡介幾種典型分解爐的結構特征簡介 評議分解爐的特征要點：評議分解爐的特征要點： （1）氣體流動：）氣體流動： 氣體進入方式：窯氣進入方式氣體進入方式：窯氣進入方式 空氣進入方式空氣進入方式（2）下料點的位

22、置：燃料噴口）下料點的位置：燃料噴口 生料入口生料入口（3）分解爐的溫度）分解爐的溫度（4）燃料燃燒條件）燃料燃燒條件（5）粉料與氣體的停留時間）粉料與氣體的停留時間(1)、NSF型和型和 CSF型型NSF型爐：型爐：結構：結構：上部：圓柱上部：圓柱+圓錐體，圓錐體， 為反應室為反應室下部：旋轉渦殼下部：旋轉渦殼渦旋室渦旋室特點：特點： 氣體：氣體： 窯氣、預熱空氣經(jīng)渦旋室混合后窯氣、預熱空氣經(jīng)渦旋室混合后 形成噴旋疊加的湍流運動混合，形成噴旋疊加的湍流運動混合， 回旋進入反應室回旋進入反應室 燃料：通過幾個噴煤嘴從漩渦室頂側向下燃料：通過幾個噴煤嘴從漩渦室頂側向下 斜噴入三次風的空氣流中，部

23、分燃料斜噴入三次風的空氣流中，部分燃料 開始燃燒，邊燃燒邊進入反應室。開始燃燒，邊燃燒邊進入反應室。生料：分兩部分，一部分從反應室錐體部加生料：分兩部分，一部分從反應室錐體部加 入，另一部分從上升煙道中加入。入，另一部分從上升煙道中加入。優(yōu)點：氣固之間的混合得到了改善，燃料燃燒完全，碳酸鹽的優(yōu)點：氣固之間的混合得到了改善，燃料燃燒完全，碳酸鹽的 分解程度高，熱耗低。分解程度高，熱耗低。CSF型型（在在NSF上改進）上改進）主要改進：主要改進：1）在分解爐上部設置了一個渦流室，）在分解爐上部設置了一個渦流室， 使爐氣呈螺旋形出爐。使爐氣呈螺旋形出爐。2）將分解爐與預熱器之間的聯(lián)接管）將分解爐與預

24、熱器之間的聯(lián)接管道延長道延長-相當于增加了分解爐的容相當于增加了分解爐的容積積)，其效果是延長了生料在分解爐，其效果是延長了生料在分解爐內(nèi)的停留時間，使得碳酸鹽的分解內(nèi)的停留時間，使得碳酸鹽的分解程度更高，更重要的是有利于使用程度更高，更重要的是有利于使用燃燒速度較慢的一些燃料。燃燒速度較慢的一些燃料。 (2) RSP型爐：型爐：RSP型爐：型爐： 結構：左部：混合室（結構：左部：混合室（MC室）室） 右部：上部旋風預燃室右部：上部旋風預燃室(SB爐爐) 下部渦旋分解室下部渦旋分解室(SC爐爐) 特點：特點： 燃料：在旋風預燃室噴入，與熱空氣直接接觸而燃燒，燃料：在旋風預燃室噴入，與熱空氣直接

25、接觸而燃燒， 燃燒效果好。燃燒效果好。 生料：從生料：從SC室喂入，被三次風分散。室喂入，被三次風分散。 氣體：氣體： 窯氣經(jīng)上升管道噴騰進入，熱空氣從窯氣經(jīng)上升管道噴騰進入，熱空氣從SC爐的內(nèi)側爐的內(nèi)側 以切線方向送入，兩股氣流一起進入混合室。以切線方向送入，兩股氣流一起進入混合室。優(yōu)點：對燃料適應性強優(yōu)點：對燃料適應性強缺點：結構比較復雜，系統(tǒng)通風調(diào)節(jié)比較困難，流動阻力損失大。缺點：結構比較復雜，系統(tǒng)通風調(diào)節(jié)比較困難，流動阻力損失大。改進型改進型RSP型爐：型爐：（3）SLC分解爐分解爐 結構：上部：縮口結構：上部：縮口 中部：中部： 圓柱體圓柱體 下部：圓錐體下部：圓錐體 特點特點燃料：

26、燃料：噴嘴布置在噴騰處，與噴騰而入噴嘴布置在噴騰處，與噴騰而入 的空氣充分燃燒，燃燒效果好。的空氣充分燃燒，燃燒效果好。生料：生料：生料分兩次加入，分散效果好生料分兩次加入，分散效果好氣體：氣體：三次風噴騰而入，無窯氣進入。三次風噴騰而入，無窯氣進入。SLC-S分解爐分解爐SLC-D分解爐分解爐(4)D-D爐：爐：結構：上部：圓柱體結構：上部：圓柱體 中部：圓柱體中部：圓柱體 下部：倒錐體下部：倒錐體 兩個圓柱體之間設有縮口，形成二次噴兩個圓柱體之間設有縮口，形成二次噴騰。強化氣流與生料間混合騰。強化氣流與生料間混合氣體：三次風徑向而入，窯氣噴騰進入氣體：三次風徑向而入，窯氣噴騰進入燃料：分兩

27、部分，燃料：分兩部分，90%的燃料在三次風處的燃料在三次風處 進入，與空氣充分進入，與空氣充分 燃燒。燃燒。10%的的 在下部倒錐體進入。燃料燃燒處在下部倒錐體進入。燃料燃燒處 于還原態(tài)于還原態(tài)生料：生料在中部圓柱體進入，生料：生料在中部圓柱體進入， 處于懸浮態(tài)處于懸浮態(tài)根據(jù)工藝性能分四個區(qū)段：根據(jù)工藝性能分四個區(qū)段：第一區(qū)：為脫第一區(qū)：為脫NOx的還原區(qū)，位于的還原區(qū)，位于 D-D分解爐底部倒錐體部分；分解爐底部倒錐體部分；第二區(qū)：為生料分解及燃料燃燒區(qū)，位于第二區(qū)：為生料分解及燃料燃燒區(qū)，位于D-D分解爐中部圓筒中線之下部位；分解爐中部圓筒中線之下部位；第三區(qū)：為主燃燒區(qū)，位于第三區(qū)：為主

28、燃燒區(qū)，位于D-D分解爐圓筒部分中線之上分解爐圓筒部分中線之上第四區(qū)：為完全燃燒區(qū)，位于上部第四區(qū)：為完全燃燒區(qū)，位于上部 圓柱體內(nèi)圓柱體內(nèi)（5）NKSV型爐：型爐：結構：結構：上部：圓柱體上部：圓柱體 中部：圓柱體中部：圓柱體 下部：倒錐體下部：倒錐體 兩個圓柱體之間設有縮口，形成二兩個圓柱體之間設有縮口，形成二次噴騰。強化氣流與生料間混合次噴騰。強化氣流與生料間混合氣體：氣體：三次風切向旋轉而入，窯氣噴三次風切向旋轉而入，窯氣噴騰進入。騰進入。燃料：燃料：分兩部分，主噴嘴在三次風管分兩部分，主噴嘴在三次風管上方，與空氣充分上方，與空氣充分 燃燒，輔助噴嘴燃燒，輔助噴嘴在下部倒錐體進入。燃料

29、燃燒處在下部倒錐體進入。燃料燃燒處 于還原態(tài)于還原態(tài)生料：生料：分兩部分一部分從三次風管上分兩部分一部分從三次風管上部喂入，一部分則從中部圓柱體喂入部喂入，一部分則從中部圓柱體喂入。根據(jù)工藝性能分四個部分：根據(jù)工藝性能分四個部分：噴騰床、旋流室、輔助噴騰床、混合室噴騰床、旋流室、輔助噴騰床、混合室（5）N-MFC型爐：型爐：結構：結構：上部：圓柱體上部：圓柱體 下部：倒錐體下部：倒錐體氣體：氣體：三次風切向而入，流化空氣入爐窯三次風切向而入，流化空氣入爐窯氣噴騰進入。氣噴騰進入。燃料：燃料：從倒錐體下部進入，與流化空氣從倒錐體下部進入，與流化空氣 直接接觸。直接接觸。生料：生料：從倒錐體上部進

30、入從倒錐體上部進入 根據(jù)工藝性能分四個區(qū)：根據(jù)工藝性能分四個區(qū)：流化區(qū)、供氣區(qū)（渦流區(qū)）、流化區(qū)、供氣區(qū)（渦流區(qū)）、稀薄流化區(qū)、懸浮區(qū)稀薄流化區(qū)、懸浮區(qū)（6）Prepol(普列波爾系列與普列波爾系列與Pyroclon(派洛克朗派洛克朗）（7）國內(nèi)開發(fā)的分解爐爐型（）國內(nèi)開發(fā)的分解爐爐型（P67表表1.9）1.4 回轉窯與冷卻機回轉窯與冷卻機填充率：填充率： 517（扇面面積與窯內(nèi)橫斷面面積之（扇面面積與窯內(nèi)橫斷面面積之比的百分數(shù)，為回轉窯內(nèi)的物料比的百分數(shù)，為回轉窯內(nèi)的物料填充率）填充率）回轉窯的工作原理：回轉窯的工作原理：n窯內(nèi)有過渡帶、燒成帶、冷卻帶。窯內(nèi)有過渡帶、燒成帶、冷卻帶。n回轉窯

31、是一個燃燒裝置、熱交換裝置、化學反應器、輸送設備回轉窯是一個燃燒裝置、熱交換裝置、化學反應器、輸送設備1.4.2 水泥熟料冷卻機水泥熟料冷卻機 1.4.2.1概述概述1、水泥熟料冷卻機的功能與作用：、水泥熟料冷卻機的功能與作用： (1)作為工藝設備：它承擔對高溫熟料的驟冷任務，驟冷可以阻作為工藝設備：它承擔對高溫熟料的驟冷任務，驟冷可以阻止水泥熟料中礦物晶體的長大，特別是阻止止水泥熟料中礦物晶體的長大，特別是阻止C3S晶體的長大，還晶體的長大，還可以使液相凝固成玻璃體，使可以使液相凝固成玻璃體，使Mgo及及C3A大部分固定在玻璃體內(nèi)，大部分固定在玻璃體內(nèi)，提高水泥熟料的活性，防止提高水泥熟料的

32、活性，防止-C2S向向r rC2S的轉變。的轉變。 (2)作為熱工設備：冷卻水泥熟料，并對入窯二次風，入爐三次風作為熱工設備：冷卻水泥熟料，并對入窯二次風，入爐三次風的加熱升溫任務，有利于燃料的著火和預燃、的加熱升溫任務，有利于燃料的著火和預燃、 (3)作為熱回收設備：對出窯熟料攜帶出去的大量熱焓進行回收。作為熱回收設備：對出窯熟料攜帶出去的大量熱焓進行回收。 （回收的熱量約（回收的熱量約12501650kJ/kg熟料）熟料）（4）作為輸送設備：輸送水泥熟料）作為輸送設備：輸送水泥熟料冷卻機的評價指標：冷卻機的評價指標：1、冷卻機三個效率、冷卻機三個效率熱效率：從出窯孰料中回收、且重新入水泥熟

33、料燒成系統(tǒng)的總熱效率：從出窯孰料中回收、且重新入水泥熟料燒成系統(tǒng)的總熱量與出窯熟料物理熱的百分比熱量與出窯熟料物理熱的百分比%100%100)(%100%1000.sec0.00.00.QQQQQQQQQQQQQatecaldismairslosslRcL QR.l-從出窯水泥熟料中回收的且重新入水泥熟料燒成系統(tǒng)的總熱量從出窯水泥熟料中回收的且重新入水泥熟料燒成系統(tǒng)的總熱量 Q。出窯熟料的物理熱，出窯熟料的物理熱，kJ/kg熟料；熟料；Qloss.s冷卻機總的熱損失，冷卻機總的熱損失，kJ/kg熟料；熟料； Qair冷卻機排出氣體冷卻機排出氣體(包括余風和煤磨干燥風包括余風和煤磨干燥風)帶走的

34、物理熱，帶走的物理熱，kJ/kg熟料；熟料；Qm出冷卻機水泥熟料帶走的物理熱，出冷卻機水泥熟料帶走的物理熱，kJkg熟料；熟料；Qdis.l冷卻機散熱損失冷卻機散熱損失Qsec.a入窯二次風的物理熱入窯二次風的物理熱kJ/kg熟料；熟料；Qtec.a入窯三次風的物理熱入窯三次風的物理熱kJ/kg熟料；熟料； 冷卻效率：冷卻效率： 從出窯熟料中回收的總熱量與出窯熟料物理熱的百分比從出窯熟料中回收的總熱量與出窯熟料物理熱的百分比%10000QQQmL空氣升溫效率：空氣升溫效率： 離開冷卻機第離開冷卻機第i i個室的冷卻空氣和鼓入該個室的冷卻空氣和鼓入該室室冷卻空氣之間冷卻空氣之間的溫度差與該室內(nèi)水

35、泥熟料的平均溫度之比的溫度差與該室內(nèi)水泥熟料的平均溫度之比cliniaiaittt12ta1i、ta2i分別為鼓入和離開冷卻機第分別為鼓入和離開冷卻機第i室的冷卻空氣溫度，室的冷卻空氣溫度，； tclin在冷卻機第在冷卻機第i室內(nèi)篦板上熟料的平均溫度，室內(nèi)篦板上熟料的平均溫度， 一般用進、出該室的水泥熟料之間的對數(shù)平均溫度來進行計算。一般用進、出該室的水泥熟料之間的對數(shù)平均溫度來進行計算。水泥熟料冷卻機的這三個效率越大越好，水泥熟料冷卻機的這三個效率越大越好，一般一般cLcL為為4080， cL為為4080,i0.2時，就會報警，時，就會報警，u若預熱器出口處氣體中的若預熱器出口處氣體中的(C

36、O+H2)0.6，則要自動跳閘，則要自動跳閘， 以保證安全。以保證安全。 指示出窯內(nèi)、分解爐內(nèi)指示出窯內(nèi)、分解爐內(nèi)或全窯窯系統(tǒng)燃料、燃燒或全窯窯系統(tǒng)燃料、燃燒情況、通風情況、漏風情情況、通風情況、漏風情況況(3) 回轉窯窯尾氣體溫度回轉窯窯尾氣體溫度 回轉窯窯尾氣體溫度可以反映出窯內(nèi)熱力分布，回轉窯窯尾氣體溫度可以反映出窯內(nèi)熱力分布，(4) 分解爐或最下一級旋風筒出口氣體的溫度分解爐或最下一級旋風筒出口氣體的溫度 對于對于NSP系統(tǒng)，最下一級旋風筒出口氣體的溫度值表征著預系統(tǒng)，最下一級旋風筒出口氣體的溫度值表征著預熱生料在分解爐內(nèi)的預分解狀況。這個值的控制范圍熱生料在分解爐內(nèi)的預分解狀況。這個

37、值的控制范圍860890。(5)燒成帶熟料溫度燒成帶熟料溫度 燃燒過程中燃燒過程中NOx生成量與燃料中含氮量多少、助燃空氣中含生成量與燃料中含氮量多少、助燃空氣中含氮量多少有關，過剩空氣系數(shù)和燃燒溫度有關。氮量多少有關，過?？諝庀禂?shù)和燃燒溫度有關。在回轉窯系統(tǒng)中測量在回轉窯系統(tǒng)中測量NOx的含量，一方面是為了控制其排放濃的含量，一方面是為了控制其排放濃度，以保護環(huán)境；另一方面檢測控制燒成帶溫度度，以保護環(huán)境；另一方面檢測控制燒成帶溫度1.5.2 防止結皮堵塞的事故防止結皮堵塞的事故 結皮定義：指生料在設備內(nèi)的邊壁上或聯(lián)結管道內(nèi)的邊壁結皮定義：指生料在設備內(nèi)的邊壁上或聯(lián)結管道內(nèi)的邊壁上逐步分層粘

38、掛而形成的疏松、層狀的覆蓋物。上逐步分層粘掛而形成的疏松、層狀的覆蓋物。 結皮的危害：會使正常的氣流流動和物料運動受阻，造成結皮的危害：會使正常的氣流流動和物料運動受阻，造成堵塞，嚴重時還會導致生產(chǎn)上停產(chǎn)的事故發(fā)生。堵塞，嚴重時還會導致生產(chǎn)上停產(chǎn)的事故發(fā)生。結皮的原因：是含有揮發(fā)性有害成分（結皮的原因：是含有揮發(fā)性有害成分（R2O，S，C1- 等）的等）的生料在較低溫度下就能產(chǎn)生小部份熔融物，稱為濕液薄膜，生料在較低溫度下就能產(chǎn)生小部份熔融物，稱為濕液薄膜，物料表面的粘膜再與纖維狀或網(wǎng)狀物質(zhì)物料表面的粘膜再與纖維狀或網(wǎng)狀物質(zhì)(硫酸鹽硫酸鹽)交織在一起交織在一起就會形成結皮。就會形成結皮。結皮結

39、皮形成：堿在預熱生料中的富集。形成：堿在預熱生料中的富集。堿的來源：主要是粘土質(zhì)原料及泥灰質(zhì)石灰?guī)r，小部分來自堿的來源：主要是粘土質(zhì)原料及泥灰質(zhì)石灰?guī)r，小部分來自燃料煤燃料煤堿富集堿富集”現(xiàn)象與新型干法水泥熟料燒成系統(tǒng)中堿的現(xiàn)象與新型干法水泥熟料燒成系統(tǒng)中堿的“內(nèi)循內(nèi)循環(huán)環(huán)”、“堿的外循環(huán)堿的外循環(huán)”有關。有關?！皦A的內(nèi)循環(huán)堿的內(nèi)循環(huán)”： 由生料及燃料帶入的堿、氯、由生料及燃料帶入的堿、氯、硫的化合物在回轉窯內(nèi)的高溫帶硫的化合物在回轉窯內(nèi)的高溫帶逐步揮發(fā)出來呈氣態(tài)，逐步揮發(fā)出來呈氣態(tài)，(揮發(fā)順揮發(fā)順序為堿的氫氧化物、堿的氧化物，序為堿的氫氧化物、堿的氧化物，堿的硫酸鹽，揮發(fā)出來的堿、氯、堿的硫

40、酸鹽，揮發(fā)出來的堿、氯、硫是以氣相的形式與出窯廢氣一硫是以氣相的形式與出窯廢氣一起被帶到窯尾系統(tǒng)，隨著溫度的起被帶到窯尾系統(tǒng)，隨著溫度的降低，揮發(fā)物冷凝在生料粉的表降低，揮發(fā)物冷凝在生料粉的表面上，特別是面上，特別是K2O在預熱器中的在預熱器中的冷凝率高達冷凝率高達8l%95%；Na2O的的冷凝率較低。冷凝的堿、氯、硫冷凝率較低。冷凝的堿、氯、硫隨生料又重新回到回轉窯中，這隨生料又重新回到回轉窯中，這樣循環(huán)往復，逐漸積聚起來，當樣循環(huán)往復，逐漸積聚起來，當該系統(tǒng)中的堿、氯、硫揮發(fā)物達該系統(tǒng)中的堿、氯、硫揮發(fā)物達到一定濃度時，揮發(fā)物含量才能到一定濃度時，揮發(fā)物含量才能夠保持大體上不變，但其濃度卻

41、夠保持大體上不變，但其濃度卻遠遠高于入系統(tǒng)生料或出系統(tǒng)熟遠遠高于入系統(tǒng)生料或出系統(tǒng)熟料中堿、氯、硫的含量。這就是料中堿、氯、硫的含量。這就是所謂的所謂的“堿的內(nèi)循環(huán)堿的內(nèi)循環(huán)”現(xiàn)象?，F(xiàn)象?！皦A的外循環(huán)堿的外循環(huán)”： 被預熱器后面的收塵系統(tǒng)被預熱器后面的收塵系統(tǒng)收集下來的飛灰，如果重新收集下來的飛灰，如果重新隨生料入懸浮預熱器預熱，隨生料入懸浮預熱器預熱，而后進入分解爐，再到回轉而后進入分解爐，再到回轉窯內(nèi)煅燒，就會將其中的堿窯內(nèi)煅燒，就會將其中的堿成分重新帶入到煅燒系統(tǒng)中，成分重新帶入到煅燒系統(tǒng)中，這樣的堿循環(huán)被稱為這樣的堿循環(huán)被稱為“堿的堿的外循環(huán)外循環(huán)”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 結皮的形成還與煤灰的成

42、結皮的形成還與煤灰的成分有關，如果煤灰屬低熔點分有關，如果煤灰屬低熔點灰分，它在高溫氣流中必然灰分，它在高溫氣流中必然會過早地出現(xiàn)液相，從而促會過早地出現(xiàn)液相，從而促進了結皮的形成。進了結皮的形成。防止堵塞事故措施：防止堵塞事故措施：(1)要保證均衡穩(wěn)定的操作。要保證均衡穩(wěn)定的操作。u 若系統(tǒng)中的加料量突然減少，則高溫氣流中多余的熱量就會若系統(tǒng)中的加料量突然減少，則高溫氣流中多余的熱量就會使生料的溫度驟升，會導致預熱生料因溫度升高而發(fā)粘，造成使生料的溫度驟升，會導致預熱生料因溫度升高而發(fā)粘，造成結皮堵塞，結皮堵塞，u若來料量突然加大，有可能會直接導致旋風筒中錐體部分的若來料量突然加大，有可能會

43、直接導致旋風筒中錐體部分的物料發(fā)生堵塞而影響整個系統(tǒng)的工作。物料發(fā)生堵塞而影響整個系統(tǒng)的工作。 (2)要對原料、燃料中的堿、氯、硫等有害成分進行限制。要對原料、燃料中的堿、氯、硫等有害成分進行限制。 新型干法窯對生料的一般要求：新型干法窯對生料的一般要求： 堿含量堿含量(R2O)1.5，氯含量，氯含量(C1-)0.015； 燃料中硫含量燃料中硫含量(S)1.3；強調(diào)硫堿比接近于；強調(diào)硫堿比接近于1；避免使用高；避免使用高 灰分及灰分熔點低的煤。灰分及灰分熔點低的煤。 (3)利用空氣炮技術以及經(jīng)常定期清掃。利用空氣炮技術以及經(jīng)常定期清掃。 (4)采用旁路放風技術。采用旁路放風技術。 (5)在因堿

44、富集結皮而容易發(fā)生堵塞的直筒部位多加生料，這在因堿富集結皮而容易發(fā)生堵塞的直筒部位多加生料，這樣可以減輕結皮程度，甚至消除此處的結皮。樣可以減輕結皮程度，甚至消除此處的結皮。固體燃料煤燃燒方法固體燃料煤燃燒方法1.6 固體燃料煤的燃燒設備固體燃料煤的燃燒設備層燃燃燒法層燃燃燒法(直接燃燒未經(jīng)加工的塊煤直接燃燒未經(jīng)加工的塊煤)沸騰燃燒法沸騰燃燒法(將低質(zhì)、劣質(zhì)碎煤用流態(tài)將低質(zhì)、劣質(zhì)碎煤用流態(tài)化的原理進行燃燒化的原理進行燃燒)煤粉燃燒法煤粉燃燒法(先將原煤烘于同時粉磨成煤先將原煤烘于同時粉磨成煤粉，然后將煤粉用噴燃法進行燃燒粉，然后將煤粉用噴燃法進行燃燒)1.8.1 煤粉燃燒技術煤粉燃燒技術 將煤

45、在煤磨中磨成一定細度的煤粉，并對其進行烘干。將煤在煤磨中磨成一定細度的煤粉，并對其進行烘干。 再通過小量的空氣以一定的動量攜帶煤粉送至需要煤粉燃燒再通過小量的空氣以一定的動量攜帶煤粉送至需要煤粉燃燒的地方進行燃燒以放出熱量。的地方進行燃燒以放出熱量。p輸送煤的空氣為一次空氣或一次風，輸送煤的空氣為一次空氣或一次風，p從其他地方送至煤粉燃燒處的從其他地方送至煤粉燃燒處的(熱熱)空氣被稱為助燃空氣?？諝獗环Q為助燃空氣。p燃燒煤粉所用的裝置為噴煤管（煤粉噴嘴）燃燒煤粉所用的裝置為噴煤管（煤粉噴嘴）1、水泥回轉窯內(nèi)的煤粉燃燒特點：、水泥回轉窯內(nèi)的煤粉燃燒特點： 具有一定動量的空氣具有一定動量的空氣(一

46、次風一次風)攜帶一定量的煤粉噴入水泥回攜帶一定量的煤粉噴入水泥回轉窯內(nèi)實現(xiàn)著火燃燒。煤粉噴入水泥回轉窯內(nèi)后，再與大量來自轉窯內(nèi)實現(xiàn)著火燃燒。煤粉噴入水泥回轉窯內(nèi)后，再與大量來自于水泥熟料冷卻機的預熱空氣于水泥熟料冷卻機的預熱空氣(二次風二次風)相接觸，在二次風的助燃相接觸，在二次風的助燃下，煤粉實現(xiàn)完全燃燒，從而形成了一個具有一定長度、剛度和下，煤粉實現(xiàn)完全燃燒，從而形成了一個具有一定長度、剛度和形狀的穩(wěn)定火焰。形狀的穩(wěn)定火焰。2 、噴煤管、噴煤管單通道單通道三通道三通道多通道多通道1.8.2沸騰燃燒室沸騰燃燒室1.7 水泥窯系統(tǒng)選用耐火材料簡介水泥窯系統(tǒng)選用耐火材料簡介1、水泥窯系統(tǒng)選用耐火材