篦冷机风量该如何调节【研讨会资料】

篦冷机操作经验交流 (1)
篦冷机操作经验交流 (5)
篦冷机风量该如何调节 (7)
篦冷机风量该如何调节 (13)
篦冷机操作经验交流
篦冷机是新型干法生产线熟料烧成系统中重要的主机设备，其主要功能是对水泥熟料进行冷却、输送，使出窑高温熟料快速冷却，提高了熟料的强度和易磨性，同时为回转窑二次风、三次风及窑头余热锅炉提供热空气，是烧成系统热回收的主要设备，具体操作对熟料煅烧及整个烧成系统稳定运行至关重要。

以下是个人对篦冷机操作的一些看法。

一、熟悉和掌握设备结构及工作原理：
中控操作员必须熟悉篦冷机的结构及其与之相关设备的工艺功能，才能合理的操作。

目前应用的篦冷机以第三代往复推动篦式冷却机和第四代篦式冷却机为主，根据窑产量的大小一般分为一段、两段及三段传动式。

篦板是篦式冷却机发挥其工艺作用的关键设备，不同结构型式的篦板（篦板创新发展始终处于篦冷机研发的核心地位，篦板也从最初的普通篦板、箱型篦板、直吹篦板向主流的阶梯篦板、高阻力低漏料篦板、及各种形式的高阻力充气梁篦板和作为第四代篦冷机代表的控制流篦板方向发展），使冷却风对熟料冷却以及输送的作用而不同，操作中应引起重视。

以我公司第三代充气梁式篦冷机为例谈谈不同的篦板结构对熟料冷却和运动的作用力。

我公司二条熟料线篦冷机高温区为充气梁、活动与固定篦板为高阻力低漏料充气篦板，篦板上部为三道凹槽，该种篦板的冷却风都从篦板的下部进入，从上部凹槽左右侧缝隙中吹出与熟料进行热交换。

中低温区由箱型组合篦板与高效直吹篦板组合而成。

箱型组合篦板为上下两块片状构件重叠而成，冷却风从篦板下部进入，从篦板两片状构件的中间缝隙水平向前吹出。

高效直吹篦板从结构型式上看是阶梯篦板与高阻力低漏料篦板功能的组合（只是气流喷吹是向前方的），篦板冷却风的作用是向前的，所以对熟料有向前的作用力。

在操作中会发现若窑内出现窜料时，熟料拉链机电流和窑头收尘器入口温度会在很短的时间内大幅度上升，窑况也会发生较大变化，熟料结料细小等情况下，要对操作及时进行调整，保证设备和窑况稳定。

二、篦冷机的用风原则：
篦冷机篦下所需的风量、风压随产量、工况及环境条件(环境温度、海拔高度等)而改变，即使是相同的产量，配风也可能不同，如何才能达到高冷却、高热回收率及高运转率的最佳运行效果，是操作员追求的目标。

而其中高的热回收率又是我们最为关注的核心问题。

1.保持充足以及尽可能高的二、三次风温
高的热回收率是以数量充足以及尽可能高的二、三次风温及窑头余热发电AQC锅炉温度来体现的，所以高温区用风量的大小取决于二、三次风、窑头AQC锅炉用风量的大小而不取决于冷却熟料的需要量，而二、三次风用量取决于窑系统用煤燃烧所需空气量。

反过来只有满足窑系统需用的风量，才会有高的窑产量，才会有更高的二、三次风温。

我公司两条2500t/d生产线，第三代充气梁篦式冷却机，由于篦冷机内部高温区采用的是充气篦床倾斜角度约为15°。

在料层厚度控制为700～800 mm时，实际生产中发现倾斜篦床与水平篦床结合部位的料层厚度比水平段的料层厚度高100 mm，所以水平段中、高温区的热空气进入窑系统的阻力较大，按正常窑头负压在50 Pa以内控制，窑头罩温度始终在1000℃左右，甚至更低，而窑头收尘器废气温度时常偏高，造成窑头排风机拉风大的错觉。

分析后认为：合理降低料层厚度（约降低100mm），尽可能大的篦冷机通风空间，降低入窑阻力，提高入窑二、三次风量，来满足窑的系统用风。

窑的日产量由原来的不足2600t/d，提高到2850t/d，窑头罩的二、三次风温也较之前提高100 ℃以上，熟料标煤耗也由2010年1—7月份平均的117．6 kg／t熟料，下降到2010年8--12月份平均的109kg／t以下。

故保持充足以及尽可能高的二、三次风温是篦冷机热回收区的用风原则。

2、保持篦冷机冷机的风量平衡
篦冷机的风量平衡。

在篦冷机冷却熟料的用风量与二、三次风量、煤磨用热风量、窑头AQC锅炉抽风量之间必须达到平衡，以保证窑系统的需风量。

目前设计的篦冷机已取消了高温区与低温区之间的活动扫挡板，但在窑头AQC锅炉排风机、高温风机、煤磨引风机的抽力作用下，篦冷机内存在相对的“0”压区。

如果增加窑头排风机抽风量或料层厚度，会使高温段冷却风机出风量减小，“0”压区将会前移(向窑头方向)，则二、三次风量下降，窑头负压增大；降低窑头排风机抽风量或料层厚度，会使高温段冷却风
机风量增大，“0”压区将会后移，则二、三次风温下降风量增大，窑头负压减小。

所以在操作中如何稳定“0”压区，以及“0”压区在篦冷机中的位置确定，对于保证足够量的高温二、三次风是非常关键的。

这也是根据熟料冷却郊果，调节篦冷机低温段用风与窑头废气风机抽风量平衡的依据。

不同的生产线要在日常操作中与现场观察相结合，确定合理的操作参数，保持风量平衡，合理控制窑头负压，稳定二、三次风量，保证系统稳定。

三、日常操作
篦冷机的操作就是控制料层厚度，调节冷却风量以满足熟料冷却效果，提高热回收效率，保持稳定较高的二、三次风温及窑头余热发电AQC锅炉风温，保证窑头收尘、输送系统安全运行。

操作的关键在于稳定的一室篦下压力和预见性的调整，注意料层与冷却风量相匹配。

料越多，用风量越大，应增加低温段的用风量，窑头引风机拉风也相应越大。

操作时，可根据篦速大致比例调整篦床运行速度，保持篦板上料层厚度，合理调整篦式冷却机的高压、中压风机的风量，以得利于提高二、三次风温度。

从保证窑头收尘、熟料冷却、输送系统安全运行来讲，当料层较厚，一室篦下压力上升时，我们加快篦速，开大高压风机的风门，同样还会引起窑头排风机入口温度和熟料输送设备负荷上升，并且篦下压力短时间内又会下降，所以在操作中我们提高篦速后只要一室篦下压力有下降趋势就可以降低篦速，因为窑内不可能有无限多的料冲出来，这样就可以使窑头收尘入口温度和熟料输送设备负荷不至于上涨得太高。

当然如果窑内出料太多，必须降窑速。

当料层较薄时，较低的风压就能克服料层阻力而吹透熟料层形成短路现象，熟料冷却效
果差，为避免“供风短路”，应适当降低篦床运行速度，关小高压风机风门，适当开大中压风机风门，以利于提高冷却效率。

同时应根据窑头引风机的特点（入口温度越高，气体膨胀导致风机抽风能力越弱），对窑内可能产生冲料时，应提前加快篦速，增加低温段冷却风机用风量，同时增加窑头引风机风量，保证熟料冷却效果，如果等到料层已增厚才增大窑头拉风量，会因窑头排风机进口温度高抽风能力减弱，而导致窑头负压无法控制，窑头余热发电AQC锅炉的正常工作温度也无法控制。

两段式的篦冷机在操作中更要注意一二段的配合，否则极易造成窑头排风机温度过高或篦床压死。

当窑内出料过多窑头收尘温度会超高时可提前增加二段风机风量，适当降低二段篦速，以保证良好的冷却并不致温度和熟料输送设备负荷超高；料层偏薄时适当减小二段风机风量以降低电耗。

四、结束语
熟悉篦冷机的结构及工作原理有助于确定合理的操作参数与调控方式；了解“0”压区有助于我们合理的分析和确定篦冷机的配风量；有预见性的调整篦速是稳定篦冷机操作的重要手段。

篦冷机操作经验交流
篦冷机是新型干法生产线熟料烧成系统中重要的主机设备，其主要功能是对水泥熟料进行冷却、输送，使出窑高温熟料快速冷却，提高了熟料的强度和易磨性，同时为回转窑二次风、三次风及窑头余热锅炉提供热空气，是烧成系统热回收的主要设备，具体操作对熟料煅烧及整个烧成系统稳定运行至关重要。

以下是个人对篦冷机操作的一些看法。

一、熟悉和掌握设备结构及工作原理：
中控操作员必须熟悉篦冷机的结构及其与之相关设备的工艺功能，才能合理的操作。

目前应用的篦冷机以第三代往复推动篦式冷却机和第四代篦式冷却机为主，根据窑产量的大小一般分为一段、两段及三段传动式。

篦板是篦式冷却机发挥其工艺作用的关键设备，不同结构型式的篦板（篦板创新发展始终处于篦冷机研发的核心地位，篦板也从最初的普通篦板、箱型篦板、直吹篦板向主流的阶梯篦板、高阻力低漏料篦板、及各种形式的高阻力充气梁篦板和作为第四代篦冷机代表的控制流篦板方向发展），使冷却风对熟料冷却以及输送的作用而不同，操作中应引起重视。

以我公司第三代充气梁式篦冷机为例谈谈不同的篦板结构对熟料冷却和运动的作用力。

我公司二条熟料线篦冷机高温区为充气梁、活动与固定篦板为高阻力低漏料充气篦板，篦板上部为三道凹槽，该种篦板的冷却风都从篦板的下部进入，从上部凹槽左右侧缝隙中吹出与熟料进行热交换。

中低温区由箱型组合篦板与高效直吹篦板组合而成。

箱型组合篦板为上下两块片状构件重叠而成，冷却风从篦板下部进入，从篦板两片状构件的中间缝隙水平向前吹出。

高效直吹篦板从结构型式上看是阶梯篦板与高阻力低漏料篦板功能的组合（只是气流喷吹是向前方的），篦板冷却风的作用是向前的，所以对熟料有向前的作用力。

在操作中会发现若窑内出现窜料时，熟料拉链机电流和窑头收尘器入口温度会在很短的时间内大幅度上升，窑
况也会发生较大变化，熟料结料细小等情况下，要对操作及时进行调整，保证设备和窑况稳定。

二、篦冷机的用风原则：
篦冷机篦下所需的风量、风压随产量、工况及环境条件(环境温度、海拔高度等)而改变，即使是相同的产量，配风也可能不同，如何才能达到高冷却、高热回收率及高运转率的最佳运行效果，是操作员追求的目标。

而其中高的热回收率又是我们最为关注的核心问题。

1.保持充足以及尽可能高的二、三次风温
高的热回收率是以数量充足以及尽可能高的二、三次风温及窑头余热发电AQC锅炉温度来体现的，所以高温区用风量的大小取决于二、三次风、窑头AQC锅炉用风量的大小而不取决于冷却熟料的需要量，而二、三次风用量取决于窑系统用煤燃烧所需空气量。

反过来只有满足窑系统需用的风量，才会有高的窑产量，才会有更高的二、三次风温。

我公司两条2500t/d 生产线，第三代充气梁篦式冷却机，由于篦冷机内部高温区采用的是充气篦床倾斜角度约为15°。

在料层厚度控制为700～800 mm时，实际生产中发现倾斜篦床与水平篦床结合部位的料层厚度比水平段的料层厚度高100 mm，所以水平段中、高温区的热空气进入窑系统的阻力较大，按正常窑头负压在50 Pa以内控制，窑头罩温度始终在1000℃左右，甚至更低，而窑头收尘器废气温度时常偏高，造成窑头排风机拉风大的错觉。

分析后认为：合理降低料层厚度（约降低100mm），尽可能大的篦冷机通风空间，降低入窑阻力，提高入窑二、三次风量，来满足窑的系统用风。

窑的日产量由原来的不足2600t/d，提高到2850t/d，窑头罩的二、三次风温也较之前提高100 ℃以上，熟料标煤耗也由2010年1—7月份平均的117．6 kg ／t熟料，下降到2010年8--12月份平均的109kg／t以下。

故保持充足以及尽可能高的二、三次风温是篦冷机热回收区的用风原则。

2、保持篦冷机冷机的风量平衡
篦冷机的风量平衡。

在篦冷机冷却熟料的用风量与二、三次风量、煤磨用热风量、窑头AQC 锅炉抽风量之间必须达到平衡，以保证窑系统的需风量。

目前设计的篦冷机已取消了高温区与低温区之间的活动扫挡板，但在窑头AQC锅炉排风机、高温风机、煤磨引风机的抽力作用下，篦冷机内存在相对的“0”压区。

如果增加窑头排风机抽风量或料层厚度，会使高温段冷却风机出风量减小，“0”压区将会前移(向窑头方向)，则二、三次风量下降，窑头负压增大；降低窑头排风机抽风量或料层厚度，会使高温段冷却风机风量增大，“0”压区将会后移，则二、三次风温下降风量增大，窑头负压减小。

所以在操作中如何稳定“0”压区，以及“0”压区在篦冷机中的位置确定，对于保证足够量的高温二、三次风是非常关键的。

这也是根据熟料冷却郊果，调节篦冷机低温段用风与窑头废气风机抽风量平衡的依据。

不同的生产线要在日常操作中与现场观察相结合，确定合理的操作参数，保持风量平衡，合理控制窑头负压，稳定二、三次风量，保证系统稳定。

三、日常操作
篦冷机的操作就是控制料层厚度，调节冷却风量以满足熟料冷却效果，提高热回收效率，保持稳定较高的二、三次风温及窑头余热发电AQC锅炉风温，保证窑头收尘、输送系统安全运行。

操作的关键在于稳定的一室篦下压力和预见性的调整，注意料层与冷却风量相匹配。

料越多，用风量越大，应增加低温段的用风量，窑头引风机拉风也相应越大。

操作时，可根据篦速大致比例调整篦床运行速度，保持篦板上料层厚度，合理调整篦式冷却机的高压、中压风机的风量，以得利于提高二、三次风温度。

从保证窑头收尘、熟料冷却、输送系统安全运行来讲，当料层较厚，一室篦下压力上升时，我们加快篦速，开大高压风机的风门，同样还会引起窑头排风机入口温度和熟料输送设备负荷上升，并且篦下压力短时间内又会下降，所以在操作中我们提高篦速后只要一室篦下压力有下降趋势就可以降低篦速，因为窑内不可能有无限多的料冲出来，这样就可以使窑头收尘入口温度和熟料输送设备负荷不至于上涨得
太高。

当然如果窑内出料太多，必须降窑速。

当料层较薄时，较低的风压就能克服料层阻力而吹透熟料层形成短路现象，熟料冷却效果差，为避免“供风短路”，应适当降低篦床运行速度，关小高压风机风门，适当开大中压风机风门，以利于提高冷却效率。

同时应根据窑头引风机的特点（入口温度越高，气体膨胀导致风机抽风能力越弱），对窑内可能产生冲料时，应提前加快篦速，增加低温段冷却风机用风量，同时增加窑头引风机风量，保证熟料冷却效果，如果等到料层已增厚才增大窑头拉风量，会因窑头排风机进口温度高抽风能力减弱，而导致窑头负压无法控制，窑头余热发电AQC锅炉的正常工作温度也无法控制。

两段式的篦冷机在操作中更要注意一二段的配合，否则极易造成窑头排风机温度过高或篦床压死。

当窑内出料过多窑头收尘温度会超高时可提前增加二段风机风量，适当降低二段篦速，以保证良好的冷却并不致温度和熟料输送设备负荷超高；料层偏薄时适当减小二段风机风量以降低电耗。

四、结束语
熟悉篦冷机的结构及工作原理有助于确定合理的操作参数与调控方式；了解“0”压区有助于我们合理的分析和确定篦冷机的配风量；有预见性的调整篦速是稳定篦冷机操作的重要手段。

篦冷机风量该如何调节
摘要：随着新型干法水泥生产方式在国内水泥企业的普遍推广，水泥生产过程中的能源消耗也在逐步降低。

出篦冷机熟料温度（冷却效果）直接与熟料质量相关。

篦冷机各段风量分配不好，不仅影响入窑二、三次空气温度，对双压型余热发电的发电量影响巨大。

本文主要讲解下篦冷机风量如何调节的问题。

随着新型干法水泥生产方式在国内水泥企业的普遍推广，水泥生产过程中的能源消耗也在逐步降低。

事实上，由于能源价格的不断上涨，能量消耗占生产成本的比重越来越大，能量利用率的高低决定了企业在未来市场竞争中的优劣。

出篦冷机熟料温度（冷却效果）直接与熟料质量相关。

高温熟料不能及时冷却，会造成A矿含量减少，晶体粗大，易磨性变差，抗硫酸盐性能降低。

熟料冷却的好坏对水泥粉磨工序的影响很大。

如果篦冷机各段风量分配不好，不仅影响入窑二、三次空气温度，对双压型余热发电的发电量影响巨大。

世界上第一台熟料冷却机是1890年出现的单筒冷却机，20世纪40年代才出现篦式冷却机。

推动式篦式冷却机是在与其它类型的篦冷机的竞争中，适应了生产大型化的发展趋势，而成为当代预分解窑配套的主要产品。

推动式篦冷机经过了三代的更新，目前国内外已经开始使用第四代推动棒式篦冷机，目前国内普遍应用的第三代控制流篦冷机很难适应于粉料增加，燃料热值变低，有害杂质含量波动大等情况。

由于熟料的细粉数量增加，造成阻力篦板和物料的沿程阻力增加，同时由于物料的离析作用增强，造成阻力篦板的抑制作用降低，从而再次产生吹穿现象，红河现象增加，二次风温度和三次风温度降低。

本文着重就控制流篦冷机有关风量配置方面的问题给予讨论，为解决篦冷机使用过程中存在的问题提供思路。

1 风量配置与温度间的关系
提高二次风和三次风温度，提高煤粉的燃烧效率，缩短火焰长度，从而提高烧成带温度，即提高出窑熟料温度。

事实上从热交换的角度考虑，在篦冷机内风量一定时，熟料和冷风的热交换，应尽可能增加热交换时间和热交换面积，因此采用厚料层操作是提高篦冷机换热效率的基础。

假定熟料温度只是位置x的函数，这样整个问题可简化为一维问题求解，篦冷机冷却物料的过程可以近似地用下面的数学公式来描述。

式中t0——为冷却空气温度，即室温；
ω——为在x处单位时间，单位面积上的通风量。

B——为篦床在x处的有效冷却宽度。

K——与传热系数有关的比例常数。

C——为熟料比热。

A——为窑单位时间熟料产量。

根据上述公式计算5000t/d的新型干法水泥生产线采用推动式篦冷机的温度分布状况，表1为篦冷机的风量配置情况，表2为计算结果，
表1为篦冷机的风量配置情况
从表2中可以看出熟料温度在第一段下降速度最快，同时一段的温度最高，而第三代篦冷机大部分采用一段为二次风和三次风的来源地，这样有利于提高二次风和三次风温度，而剩余的热量得利用，现在普遍存在有两种方式分别为：一段取风和二段取风。

从理论计算可知，一段取风显然更经济。

上述计算是依照出窑熟料温度1300℃计算的，由此可知，第二段的高温气体，与第三段的低温气体，采用梯级利用的方式，即高温二段气体用于产生过热蒸汽，而低温的第三段废气用于加热水，或者在低温段提高蒸汽温度。

为双压系统锅炉的运行创造了客观条件。

根据上述计算结果，为了充分利用篦冷机的余热，余热发电应该采用双压汽轮机，因为双压系统可使相对高温热源产生较高参数的蒸汽，使相对低温热源(100～210℃烟气) 产生较低参数的蒸汽，使能量分布优化，系统充分吸收低参数热量，发出更多的电能。

对于火力发电，为了提高热力循环系统效率，一般应尽量提高主蒸汽参数，而对于水泥窑纯低温余热发电，主蒸汽参数的选取取决于水泥窑排放废气的温度，应尽可能接近废气温度，考虑传热温差和受热面的经济性，一般有10～15℃的温差。

而主蒸汽压力的选取则要多方面斟酌，例如某项目选取l.7MPa，330℃，对于l.7MPa的主蒸汽，其饱和温度为204℃，因换热温差的存在，烟气产生主蒸汽后，余热锅炉排出烟气温度在210℃以上，主蒸汽压力选择得越高，产生主蒸汽后的烟气排出温度越高。

这样主蒸汽压力的选取，对210℃以下烟气余热利用有重大影响。

这对于窑尾预热器(SP)是合适的，因为210℃左右以下的烟气热量还要用于原料烘干。

但对于窑头篦冷机(AQC)来说，是不经济的，因为210℃以下的热量排放掉，不仅造成能源浪费，还对环境产生了热污染。

根据我国的实际情况及技术水平，AQC的排气温度在90～100℃是合适的，这样造成100～200℃之间热量的利用成为问题，根据分析这部分热量占总废热量的17％～20％。

为了有效地利用这部分热量，采用双压系统，高压主蒸汽(参数为1.7MPa，330℃)吸收350℃以上的烟气热量，低压系统蒸汽(参数为0.45MPa，165℃)可以吸收l00～210℃之间的烟气热量。

当然，为尽可能利用余热，提高余热利用率，也可以再设置一级或多级压力，通过定量分析计算，对上述余热，使用三压后，只比双压多发几十千瓦电，而系统造价却要增加一百多万元，技术经济性较差，系统会更复杂。

同理，多压的技术经济性更差。

因此，对水泥厂中低温余热来说，双压技术是比较合适的。

2 风量配置与热效率的关系
2.1篦冷机热效率的计算
第三代推动式篦冷机采用空气梁供风技术提高了篦冷机的热效率，减少了单位熟料的用风量,二次风温和三次风温均有所提高，这对窑系统的燃料燃烧产生很大的影响，同时也优化了篦冷机本身的性能。

要保证篦冷机的正常运行并发挥其优势，节省能耗，必须根据不同
的情况和特点需要进行合理的配风,而配风设计需以篦冷机的热平衡计算为依据,表3是根据某5000t/d新型干法水泥生产线的篦冷机，假定篦冷机表面散热固定时的热平衡计算表，其中单位冷却风量为1.02Nm3/㎏熟料，计算出的篦冷机效率为83.9%。

表3 5000t/d新型干法水泥生产线的篦冷机热平衡计算
表4 篦冷机热平衡计算。