烘干技术

Φ2.6×20M湿排粉煤灰烘干系统方案
一．产量计算及主机设备选型：
1.
2.设备选型：按粉煤灰入机水分≤25%.出机水分：≤1-2%，要求其烘干机应选
用：快速沸腾式节能烘干机，
规格：ф2.6×20M配套功率：75KW 转速：4.2r.p.m
其中烘干机内部扬料装置采用专利产品——
新型组合式扬料装置.烘干热效率达到72%
二、速沸腾烘干系统的技术特点：
由于所需烘干的物料为湿排粉煤灰，该种物料具有含水量较大、粒度细、易粘堵等特点，如果不能将其所含水分都去除，将严重影响该种材料生产工艺中的正常使用。

因此有必要设计一套性能良好的烘干系统，满足生产的需要。

快速沸腾烘干技术是目前国内烘干技术最好的专利产品，该项技术获得国家科技进步三等奖及国家发明专利，现已在国内外推广应用800多台套，使用效果良好，深受用户好评。

1、节煤型高温沸腾炉供热稳定、煤耗低：
该炉型具有强氧燃烧的性能，对煤质要求不高，无论是一般烟煤、无烟煤或低热质煤矸石、劣质煤均能燃烧，燃尽率近95%。

热值在3000～7000大卡/公斤均可。

节煤型高温沸腾炉其结构设计合理，使用可靠，供热温度高（一般在700～1100℃），比一般型沸腾炉节煤1/3，比手烧炉节煤2/3，并可较长时间焖火。

生产中可采用夜班生产，避开用电高峰，从而降低电耗成本。

炉体设计采用耐热混凝土框架结构，加强炉体自身强度，使其能在3～4年内不需大修，能够为烘干机提供稳定的高温热源。

该沸腾炉采用仪表控制，减轻了工人劳动
强度。

2、快速沸腾式烘干机强化其热交换效果：
为使该烘干系统产量得到大幅提高，应将现有烘干机内部的扬料装置采用获得国家发明专利新型组合式扬料装置，该套装置具有独特新颖的结构，它能够使进入烘干机内的物料在横断面上呈“瀑布”状下落，沿轴向呈“波浪”形向前“蠕动”，物料基本上可呈“沸腾”状态。

整套扬料装置具有一定导向、均流、阻料等多种性能，从而大大改善了物料与热风的接触方式与效果，避免了“风洞”的影响，使物料能够充分地扬起并且最大限度地使其与热烟气进行广泛的热交换。

烘干机内部扬料的阻尼系数是原扬料板的3倍，物料分散率是原有形式的4倍。

采用该种新型组合式扬料装置能够使烘干系统产、质量得到大幅度提高，而且能够避免物料对筒体的磨损，其使用寿命可延长到6～8年。

3、通风除尘及锁风系统：
由于所烘物料的性质较特殊，产品干燥度要求较高，特别是地处市郊，因此该烘干系统对环保要求更高，因此必须按达标排放来处理废气问题。

建议采用抗结露袋式收尘器，使用后其废气排放的浓度低于50mg/Nm3。

许多水泥企业烘干系统通风量、负压值均满足系统要求，但由于通风管道布置不合理，弯头较多，使其压力损失较大，加之机尾出料端大量漏入冷风，使其产生冷风“短路”，无法抽入热风炉内的高温热烟气造成烘干系统供热不足，使其产量及烘干质量下降，因此工艺设计时通风管道应顺畅紧凑及增加出料双层电动锁风阀，减少系统漏风，提高热风的利用率。

4、烘干系统采用集中控制，仪表显示操作，将现有所有电气控制放置在控制室内，从而减轻工人劳动强度，改善了工作环境。

三、高湿含量废渣烘干处理的难点
此类物料如进行综合治理时多数需要进行烘干处理后，才能输送、储存及合理利用。

但由于它们多采用湿排方式出现，一般排出时含量在30%～80% ，这对干法利用时的烘干处理难度非常大，其主要难点如下：
3.1 输送及喂料困难
由于物料水分过大(物料基本呈“泥浆”或“牙膏”状态)不易送入烘干机内，输送过程中无法储存及计量喂料，而落入烘干机后极易出现堆料和粘堵现象，造成流动速度慢，产量无法提高。

3.2 蒸发速率低、热耗高
由于物料30～40%的所含水分需在烘干机内蒸发产生水蒸气，才能使物料在干燥过程中逐步蒸发水分达到3%的要求。

这样的干燥过程类似于湿法回转窑的生产工艺要求。

物料烘干时需克服原有蒸发速率低、料温下降快及物料周围环境湿含量过大的缺点。

因此需持续供给其高温干燥热烟
气，用于保持物料具有较高的蒸发水分的“动
力”，故热耗很高。

如图1的曲线指出物料水分
与热耗之间的比率关系。

3.3 收尘设备粘堵及收尘困难
由于物料中30%～40%的水分需由烘干机内
蒸发产生水蒸气后再经收尘器、风机排入大气
中。

因此其收尘器必须满足“先收水”“后收尘”的原则，这无疑是对收尘器形式及相关材料的一种挑战，其中对于轻质材料90%以上的烘干产品需从收尘器产生，因此是对收尘设备及工艺参数提出了更高的要求。

3.4 供热温度及系统风速高
由于物料的物化特点，需要供热系统提供持续高温烟气(900～1100℃)，为使蒸发后的高湿含量气体迅速被干燥烟气更换并使烘干后物料及时排出，需适当增加热风温度和系统风速。

四、 主要采取的技术措施
4.1 简化进料系统工艺
此类轻质物料由于具有细度高，粘堵性强，并在运输过程中容易形成结块，所以工艺设计时简化流程，减少设备间的倒运，取消中间的储存环节。

同时须在烘干机进料口加设拨料防堵装置，以避免在下料遇热时发生粘堵、结拱。

4.2 配备高温热风炉提供稳定热介质
供热部分炉型要能够保持供热温度相对稳定，长时间温度控制在900～1100℃，热熔强度高，穿透性强，能够穿透物料表面进入内里直接烘干；同时，又能够最大限度的营造高温端长度。

这就需要该炉型具有强氧燃烧的性能、燃烧充分、对撞激烈，流体性能好，阻力和涡流情况少。

而要做到这一点，必须有足够的对热风炉和热工理论的把握和了解，尤其是对于供热量超过500万大卡/h
以
图1 物料水分与热耗的比率关系
0.60.70.80.911.11.2283236404450物料水分（%）系数
上的大型热风炉而言，对于燃煤炉而言，炉膛面积大、风帽数多，要能够比较妥善的解决组合式风箱的制造及要求、分风状况、燃烧室的合理布局和结焦现象的发生及及时应对处理。

同时在炉体设计时要能够兼顾到使用寿命的最大化、维修
度。

随着物料的前进料温会开始下降，
周围气体中湿含量增加，水分子移动速度减缓。

如图3所示。

图3 废气含湿量的蒸发速度0510********
含湿量（%）
如果要求较长时间地维持较高的蒸发速度，就必须具有良好的烘干环境。

即物料应在持续供给的高温状态下，具有一定的低负压氛围，并且要求其风速适中。

特别是烘干机尾部因为此段废气中湿含量较高，温度已下降较多，更易影响蒸发速度，所以负压及风速在此段非常重要。

如图4所示。

为使收尘器及风机保证能在不结露状态下工作，废气温度应控制在90～110℃，另外收尘器的处理风量较正常状态增加35%～50%，过滤风速控制在0.8～0.9 m / min。

而供热部分应选用高温沸腾炉,该炉型能够保持供热温度相对稳定。

五、主要技术指标：
（1）入机物料水分≤25%，出机水分≤1-2%
（2）台时产量：粉煤灰：28～32t/h
（3）煤耗：25～28公斤标煤/吨料
（4）废气排放浓度：低于50mg/Nm3
（5）烘干系统基本实现机械化、仪表控制。

六、整个烘干系统设备总投资预算：
1、院方提供设备：
（1）快速沸腾式节能烘干机： 68万元/套[N=75KW]
（专利产品、采用特殊的防粘堵和强化热交换的新型组合式扬料装置）（2）耐热钢下料装置Φ380： 4.8万元/套
（3）节煤型高温沸腾炉设备： 18万元/套
（不含耐火材料及砌筑费、煤提升机）
（4）耐高温抗结露气箱脉冲袋式收尘器： 58万元/套[LTMC96-10] （无锡必达福亚克力滤料+PTFE覆膜、加厚、耐高温处理）（5）柔性拨料器： 3.0万元/台[Φ300]
（6）系统电控柜： 2.8+3.6+4.8=11.2万元/3台
[其中有两台为75kw/110kw软启动柜]
（8）系统引风机： 4.8万元/台[Y4-68№12.5DN=110KW] （9）系统引风机用电动调风阀： 2.8万元/台
（10）出料双层电动锁风阀： 1.6万元/台
(11) 变频调速皮带秤（TDGK-1200）：4.8万元/台
(12) 设计及技术服务费： 3.0万元
(13) 设备运输费： 10万元
合计：188万元
2、其他由厂方自备的配套设备：
（1）进煤提升机： 1套
（2）进、出料皮带机： 2套
（3）耐火材料、框架及砌筑费： 1套
（4）设备安装及非标： 1套
七、院方责任：
1、工艺、电气设计，土建参考及技术方案制定，提供专利产品及技术。

2、现场指导设备安装、调试及培训操作管理人员，保产达标。

3、长期提供技术服务及零配件供应。

合肥水泥研究设计院
粉磨所烘干技术部 2010．11．29
综合说明
Ф2.6×20M高效节能烘干机相关制造参数
1、筒体钢板厚度：轮带下ζ=16+22=38mm，齿轮下ζ=16+16=32mm，
其他ζ=16mm 重量：36.9t；
2、大齿轮材质：ZG310-570、模数m=20,齿数Z=170，硬度：HB170
重量：2.95t；
3、小齿轮材质：ZG310-570、模数m=20,齿数Z=25，
硬度：HB210～220重量：0.40t；
4、轮带材质： ZG310-570、硬度：HB200重量： 3.9t/2件；
5、托轮材质： ZG310-570、重量：1.4t/4件；
6、托轮轴材质： 45、重量：0.6t/4件；
7、齿轮轴材质： 45、重量：0.47t/件；
8、底座：焊接件ζ=14～20mm、重量：3.7t/3件；
9、电机： Y280M1-6 N=75Kw转速：980r/min重量：～
0.6t，
生产厂家：江苏贝特；
10、减速机： ZSY280 速比：25 重量：～0.8t
生产厂家：江苏国茂减速机厂；
11、新型组合式扬料装置：重量：10t 材质；
12、出料罩：重量：1.5t；
13、密封装置：重量：1.34t；
14、弹簧板及齿轮罩：重量：1.3t；
合计：～66t
节煤型高温沸腾炉设备清单
1、立式链锤破煤机（N=30K W）：1台
2、下煤管：1只
3、变频调速皮带秤（B150×1600M M)：1台
4、高压鼓风机（9-19№7.1D N=55K w）1台
5、布风板及风箱：1套
6、耐热铸铁风帽：377个
7、送风管道：1套
8、电动调风阀（Ф400）：1台
9、高温热电隅：1只
10、低温热电隅：1只
11、高温补偿导线：25米
12、低温补偿导线：50米
13、检测仪表及控制器：1套
14、电控柜：1台
15、耐热铸铁炉门：2件
16、过桥板：2件
17、链锤：8只
18、灰斗：1只
19、螺旋闸阀（400×400）：1只
20、电磁振动给煤机（G Z2）:1套
L TMC系列新型烘干机气箱脉冲袋除尘器结构特点
1、本设备集分室反吹和脉冲喷吹类除尘器的优点于一体，单位占
地面积内处理风量大，系统阻力小，除尘效率高的负压外滤式除尘；
2、采用目前先进的离线三状态（过滤、清灰、沉降）清灰方式，
从而清灰彻底可靠，避免了清灰再“吸附”现象；
3、对关键影响主机性能的元件，采用进口件，其脉冲阀膜片的使
用寿命超过100万次，连续运行可保证运行四年以上；
4、采用分室喷吹清灰，一个（或一室）脉冲阀同时喷吹一排（或
喷吹一室滤袋）；
5、设计了预除尘阻流板，不但克服了粉尘直接冲刷磨损滤袋，而
且可以处理高浓度粉尘，允许入口浓度高可达到700g/m3;
6、设备的清灰机构(脉冲阀、提升阀、回灰设备)采用PLC可编程
控制器控制，并兼有定阻或定时或手动三种控制方式任选；
7、采用亚克力滤料+PTFE覆膜，拒油防水、砑光和防侵渍处理，虽
然滤袋价格高，但能够直接经得住烘干系统的特殊工矿气氛，大大提高收尘滤袋的使用寿命和收尘效果；
8、为适应烘干机的废气温度变化较大的状况，特设计了冷风混合
装置，预防烧袋现象，并形成闭环回路，于高、低温处自动报警保护。