影響預(yù)熱器換熱效率及收塵效率的因素

一、懸浮預(yù)熱技術(shù)的優(yōu)越性干法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)水泥熟料，生料的預(yù)熱、分解和燒成過(guò)程均在窯內(nèi)完成?；剞D(zhuǎn)窯作為燒成設(shè)備，由于它能夠供給斷面溫度分布比較均勻的溫度場(chǎng)，并能保證物料在高溫下有足夠的停留時(shí)間，尚能滿足要求。但作為傳熱、傳質(zhì)設(shè)備則不抱負(fù)，對(duì)需要熱量較大的預(yù)氣流與物料的接觸面積小，傳熱效率低所致。同時(shí)，窯內(nèi)分解帶料粉處于層狀積存態(tài)，料層內(nèi)局部解出的二氧化碳向氣流集中的面積小、阻力大、速度慢，并且料層內(nèi)部顆粒被二氧化碳?xì)饽ぐ?，二氧化碳分壓大，分解溫度要求高，這就增大了碳酸鹽分解的困。由于物料懸浮在熱氣流中，與氣流的接觸面積大幅度增加，因此傳熱速度極快，傳熱效率很高。同時(shí)，生料粉與燃料在懸浮態(tài)下，均勻混合，燃料燃燒熱準(zhǔn)時(shí)傳給物料，使之快速分解。因此，由于傳熱、傳質(zhì)快速，大幅度提高了生產(chǎn)效率和熱效率。二、懸浮預(yù)熱窯的特點(diǎn)進(jìn)展的物料預(yù)熱及局部碳酸鹽分解過(guò)程，移到懸浮預(yù)熱器內(nèi)以懸浮狀態(tài)進(jìn)展，因此呈懸浮狀態(tài)的生料粉能與熱氣流充分接觸，氣、固相接觸面大，傳熱速度快、效率高，有利于提高窯的生產(chǎn)力氣，降低熟料燒成熱耗。同時(shí)它尚具有運(yùn)動(dòng)部件少，附屬設(shè)備不多，修理比較簡(jiǎn)潔，占地面積較小，投資費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)。三、懸浮預(yù)熱器的構(gòu)成及功能及各級(jí)旋風(fēng)筒之間的聯(lián)接收道〔亦稱換熱管道〕。懸浮預(yù)熱器的主要功能在于充分利用鹽分解，然后進(jìn)入分解爐或回轉(zhuǎn)窯內(nèi)連續(xù)加熱分解，完成熟料燒成任務(wù)。因此它必需具備使氣、固兩相能充分分散均布、快速換熱、高效分別等三個(gè)功能。只有兼?zhèn)溥@三個(gè)功能，并且盡力使之高效化，方可最大限度地提高換熱效率，為全窯系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗和穩(wěn)定生產(chǎn)制造條件。旋風(fēng)預(yù)熱器的功能在于物料在炎熱氣流中的分散、均布、氣固換熱和分別。其性能優(yōu)劣主要表現(xiàn)在是否具有較高的換熱效率、分別效率，較低的阻力和良好的密閉性能以削減內(nèi)、外漏風(fēng)等。旋風(fēng)預(yù)熱器系由旋風(fēng)筒及上、下兩級(jí)旋風(fēng)筒間的連接收道所組成。旋風(fēng)筒本體的組成局部有圓柱體、圓錐體、進(jìn)口管道、出口管道、連接；中間適當(dāng)部位有上級(jí)旋風(fēng)筒的下料管與之連接；在上級(jí)旋風(fēng)筒下料管內(nèi)的適當(dāng)部管道時(shí)，由于重力作用沖在撒料器上飛濺起來(lái)，使生料粉能夠快速分散、均布在下級(jí)旋風(fēng)筒出來(lái)的熱氣流之中，提高換熱效率。追根溯源，作為旋風(fēng)預(yù)熱器的主要組成局部的旋風(fēng)筒，是在一般的旋風(fēng)收塵器的根底上借鑒進(jìn)展過(guò)來(lái)的。兩者的共同點(diǎn)在于保持低壓損狀態(tài)下能具有較高的氣固分別效率。而不同點(diǎn)則在于，旋風(fēng)收塵器不具備換熱功能，而應(yīng)具備盡可能高的氣固分別功能；而對(duì)旋風(fēng)預(yù)熱器中的主要設(shè)備旋風(fēng)筒來(lái)講，由于它在的不同預(yù)熱器級(jí)別，具有不同的氣固分別效率目標(biāo)，而其本身構(gòu)造亦有差異。從而使得含塵氣流最終得到分別。氣流和粉塵的不同物理特性，主要表現(xiàn)在一個(gè)是氣態(tài)物質(zhì)，質(zhì)量較小，簡(jiǎn)潔變形；另一個(gè)是固態(tài)物質(zhì)，質(zhì)量較大，不易變形。所以，當(dāng)含塵氣流受離心力作用，向旋風(fēng)筒內(nèi)壁濃縮時(shí)，它所受到的離心力較氣體大，因此粉塵在力學(xué)上有條件將氣流擠出，而濃縮于筒壁，而氣流則貼附于粉塵層上。當(dāng)含塵氣流運(yùn)動(dòng)時(shí)，粉塵給氣流一個(gè)作用力，可局部轉(zhuǎn)變氣流的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；同時(shí)氣流也給粉塵一個(gè)反作用力，這效率主要有兩大因素，一是旋風(fēng)筒的幾何構(gòu)造，二是流體本身的物理性能。由于作為用于水泥工業(yè)懸浮預(yù)熱裝置的旋風(fēng)筒，其所處理的含塵氣流的物理性能大致確定。四、影響熱效率及收塵效率的因素1、漏風(fēng)的影響旋風(fēng)筒作為水泥懸浮預(yù)熱分解工藝過(guò)程的重要設(shè)備,其漏風(fēng),無(wú)論是內(nèi)漏風(fēng)還是外漏風(fēng),都是有害無(wú)益的。預(yù)熱系統(tǒng)的外漏風(fēng)直接影響其熱效率,并增大排風(fēng)機(jī)功率消耗,而下料管處內(nèi)漏風(fēng)則使旋風(fēng)筒的分別效率急劇降低,系統(tǒng)飛灰量增大,從而間接影響預(yù)熱器系統(tǒng)的熱效率。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,預(yù)熱器系統(tǒng)的外漏風(fēng)簡(jiǎn)潔被覺(jué)察。加強(qiáng)治理,提高操作人員的責(zé)任心,外漏風(fēng)可以得到把握。但是下料管處的內(nèi)漏風(fēng)通?？坎僮魅藛T的閱歷推斷,不易被覺(jué)察。目前普遍使用翻板閥卸料裝置,為了防堵和順暢卸料,常常允許確定的氣量由翻板處漏入下料管,所以承受翻板閥卸料不行能從根本上完全杜絕內(nèi)漏風(fēng)風(fēng)筒分別效率的影響,查找減小其危害的有效措施,對(duì)降低飛灰量及提高預(yù)熱器窯系統(tǒng)的,漏風(fēng)導(dǎo)致旋風(fēng)筒的分別效率,裝位置與旋風(fēng)筒卸料口之間距離,可以提高旋風(fēng)筒的分別效率。2、旋風(fēng)筒進(jìn)口風(fēng)速的影響不同進(jìn)口風(fēng)速條件下,隨著旋風(fēng)筒進(jìn)口風(fēng)速增大,下料管處漏風(fēng)導(dǎo)致旋風(fēng)筒分別效率降低幅度增大,假設(shè)保持漏風(fēng)量恒定不變,則進(jìn)口風(fēng)速對(duì)因漏風(fēng)導(dǎo)致旋風(fēng)筒分別效率降低幅度的影響較小。3、固氣比的影響固氣比不同,下料管處漏風(fēng)導(dǎo)致旋風(fēng)筒分別效率降低幅度也不同隨著固氣比增大,下料管處漏風(fēng)導(dǎo)致旋風(fēng)筒分別效率降低幅度也增大。但是,對(duì)于給定的漏風(fēng)率,隨著固氣比增大,,下料管處漏風(fēng)導(dǎo)致旋風(fēng)筒卸料口處棚料現(xiàn)象也愈嚴(yán)峻。這可能就是固氣比越大,下料管處漏風(fēng)導(dǎo)致旋風(fēng)筒分別效率降低幅度越大的緣由。4、錐體的影響眾所周知,在除塵工藝中,錐體有削減飛灰損失,提高旋風(fēng)除塵器收塵效率的作用。水泥旋分別器在氣固分別過(guò)程中,錐體所起的作用,特別是錐體在減小下料管處漏風(fēng)導(dǎo)致旋風(fēng)筒分別效率降低幅度的過(guò)程中所起的作用,這可能是由于此時(shí)旋風(fēng)筒分別效率本已很高,要想再提高分別效率已是格外困難的緣由。5、旋風(fēng)筒進(jìn)風(fēng)口構(gòu)造，一般為矩型，型低壓損旋風(fēng)筒由于構(gòu)造型式的變化和進(jìn)風(fēng)口的幾何外形亦有所變化，有的承受五邊形，有的承受菱形，目的在于引導(dǎo)進(jìn)入旋風(fēng)筒的氣固流向下偏斜運(yùn)動(dòng)，削減旋風(fēng)筒阻力。旋風(fēng)筒進(jìn)口方式一般有兩種，即進(jìn)口氣流外緣避開(kāi)短路，可提高分別效率。同時(shí)還具有處理風(fēng)量大，壓損小的優(yōu)點(diǎn)，故常被承受。6、排氣管的構(gòu)造、尺寸對(duì)旋風(fēng)筒的流體阻力及分別效率亦至關(guān)重要。如假設(shè)設(shè)計(jì)不當(dāng)，為，排氣管的管徑減小，帶走塵粒削減，分別效率增加，但阻力增大。在型旋風(fēng)筒中為了降低阻力，內(nèi)筒直徑有擴(kuò)大趨勢(shì)，因此出口風(fēng)速亦有下降。7、隨著內(nèi)筒插入深度的增加，其阻力系數(shù)和分別效率有著不同程的增加。在內(nèi)筒插入深度與進(jìn)口高度的比值s／a=O．482—0．612范圍內(nèi)，阻力系數(shù)較低且變化不大，分別效率略有增加，所以保證確定的分別效率要著重強(qiáng)調(diào)降阻的中間級(jí)旋風(fēng)筒s／a應(yīng)在0．612左右，且最好不要<0．482(分別效率降低太多)，也不要>0．816(阻力系數(shù)增加時(shí)分別效率降低較多，當(dāng)s／a>1．02時(shí)分別效率增加8、隨著內(nèi)筒直徑的擴(kuò)大，其阻力系數(shù)和分別效率有著不同程度的減小，在內(nèi)筒直徑d／D<2／3時(shí)，阻力系數(shù)快速下降，當(dāng)d／D>2／3時(shí)，阻力系數(shù)減小緩慢。對(duì)于分別效率來(lái)說(shuō)，內(nèi)筒直徑d／D<O．6時(shí)分別效率較高且變化不大，當(dāng)d／D>O．6時(shí)，分別效率減小較快。所以保證確定的分別效率要著重強(qiáng)調(diào)降阻的中間級(jí)旋風(fēng)筒內(nèi)筒直徑大小，d／D2／3左右，且最好不要>2／3，否則阻力系數(shù)降低不多而分別效率降低較大；也不要<0．6，否則阻力系數(shù)增加太大；而著重強(qiáng)調(diào)分別效率的最上一級(jí)旋風(fēng)筒內(nèi)簡(jiǎn)直徑大小，d／D應(yīng)<0．6，由于當(dāng)d／D>0．6時(shí)分別效率降低較多。不大，但阻力系數(shù)有確定程度的增加。9、旋風(fēng)筒高徑比點(diǎn)尤以當(dāng)旋風(fēng)筒高徑比H／D<2．282時(shí)表現(xiàn)更加明顯，但當(dāng)H／D>2．282時(shí)，阻力系和一次投資本錢的前提下，最好能夠保證旋風(fēng)筒高徑比在2．282左右，由于過(guò)低時(shí)分別而旋風(fēng)筒高度及設(shè)備本錢卻有確定程度的增加。五、正常生產(chǎn)時(shí)的檢查與維護(hù)主要包括以下幾方面：正常生產(chǎn)過(guò)程中排灰閥狀況；系統(tǒng)的密封狀況；各旋風(fēng)筒的吹堵裝置是否動(dòng)作靈敏〔電磁閥〕，%&’)人工清堵工具是否預(yù)備妥當(dāng)；系統(tǒng)測(cè)溫、測(cè)壓裝置是否穩(wěn)定牢靠；分解爐燃燒器燃燒有無(wú)特別；系統(tǒng)安全防護(hù)措施是否完備。六、停窯檢修時(shí)預(yù)熱器及分解爐的檢查檢查旋風(fēng)筒及分解爐內(nèi)有無(wú)掉磚或異物，內(nèi)筒是否完好；水平管道內(nèi)有無(wú)掉磚、結(jié)料，結(jié)料過(guò)多應(yīng)準(zhǔn)時(shí)清理；上升管道內(nèi)有無(wú)掉磚；導(dǎo)流板、撒料板是否完好。檢查各排灰閥軸承的潤(rùn)滑狀況，必要時(shí)進(jìn)展清洗、加油