预热器和分解炉的发展二
2024年质量知识问答题库及答案(一)
2024年质量知识问答题库及答案（一）1.硅酸盐水泥熟料：答：即国际上的波特兰水泥熟料（简称水泥熟料），是一种由主要含CaO x SiO2、AI2O3、Fe2θ3以石灰质原料、粘土质原料、的原料按适当配比，磨成细粉，烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成份的烧结产物。
2、KH、SM.IM对燃烧的影响？答：在实际生产中KH过高，工艺条件难以满足需要，f-CaO会明显上升，熟料质量反而下降，KH过低，C3S过少熟料质量也会差，SM 过高，硅酸盐矿物多，对熟料的强度有利，但意味着熔剂矿物较少，液相量少，将给燃烧造成困难，SM过低，则对熟料温度不利，且熔剂矿物过多，易结大块炉瘤，结圈等，也不利于燃烧。
IM的高低也应视具体情况而定。
在C3A÷C4AF含量一定时，IM高，意味着C3A量多，C4AF量少，液相粘度增加，C3S形成困难，且熟料的后期强度，抗干缩等影响，相反，IM过低,则C3A量少，C4AF量多,液相粘度降低，这对保护好窑的窑皮不利。
3、生料为什么要控制0.2mm以上的颗粒含量？答：生料细度偏粗：（1）细度大，特别是0.20mm筛余大,颗粒表面积减少了燃烧过程中颗粒之间的接触，同时颗粒表面积小，自由能减少，不易参加反应，致使生料中碳酸钙分解不完全，易造成f-CaO 增加，熟料质量下降。
(2)熟料矿物主要通过固相反应形成的。
固相反应的速度除与原料的矿物性质有关外，在均化程度、燃烧温度和时间相同的前提下，与生料的细度成正比关系，细度愈细，反应速度愈快，反应过程愈易完全。
4、CaCo3颗粒受热分解的五个过程？答：①气流向颗粒表面的传热过程；②热量由表面以传导方式向分解面传递的过程；③碳酸钙在一定的温度下吸收热量，进行分解并放出C02的化学过程;④分解放出的C02,穿过CaO层向表面扩散的传质过程；⑤表面的C02向四周介质气流扩散的过程。
5、分解率高低对熟料燃烧影响？答：预分解技术的出现是水泥燃烧工艺的一次技术飞跃。
水泥工艺中分解炉的结构及原理简介
（二）、分解炉的工作原理与结构概述分解炉是把生料粉分散悬浮在气流中，使燃料燃烧和碳酸钙分解过程在很短时间(一般1．5～3秒)内发生的装置，是一种高效率的直接燃烧式固相一气相热交换装置。
在分解炉内，由于燃料的燃烧是在激烈的紊流状态下与物料的吸热反应同时进行，燃料的细小颗粒呈一面浮游，一面燃烧，使整个炉内几乎都变成了燃烧区。
所以不能形成可见辉焰，而是处于820～900℃低温无焰燃烧的状态。
水泥烧成过程大致可分为两个阶段：石灰质原料约在900℃时进行分解反应(吸热)；在1200～1450℃时进行水泥化合物生成反应(放热、部分熔融)。
根据理论计算，当物料由750℃升高到850℃，分解率由原来的25％提高到85～90％时。
每千克熟料尚须1670千焦的热量。
因此，全燃料的60％左右用于分解炉的燃烧，40％用在窑内燃烧。
近几年来窑外分解技术发展很快，虽然分解炉的结构型式和工作原理不尽相同，它们各有自己的特点，但是从入窑碳酸钙分解率来看，都不相上下，一般都达到85％以上。
由此看来，分解炉的结构型式对于入窑生料碳酸钙分解率的影响是不太大的。
关键在于燃料在生料浓度很高的分解炉内能稳定、完全燃烧，炉内温度分布均匀，并使碳酸钙分解在很短时间内完成。
我国某厂烧煤分解炉的结构示意图3—18。
分解炉由预燃室和炉体两部分组成，预燃室主要起预燃和散料作用，炉体主要起燃料燃烧和碳酸钙分解作用。
在钢板壳体内壁镶砌耐火砖。
由冷却机来的二次空气分成两路进入预燃室。
三级旋风筒下来的预热料，由二次空气从预燃室柱体的中上部带入预燃室。
约四分之一的分解炉用煤粉，从预燃室顶部由少量二次空气带入并着火燃烧，约四分之三左右的煤粉在分解炉锥体的上部位置喂入，以此来提高和调整分解炉的温度，使整个炉内温度分布趋于均匀，担任分解碳酸钙的主力作用。
炉体内的煤粉颗粒，虽被大量的惰性气体CO2和N2所包围，减少了与O2接触的机会，煤粉的燃烧速度就会减慢。
但由于进入预燃室的煤粉不受生料粉的影响，而且在纯空气中燃烧，形成引燃火焰，起到火种的作用，使预燃室出口处有明火存在，对煤粉起着强制着火作用。
分解炉温度的控制目的在于控制分解率
分解炉温度的控制目的在于控制分解率分解炉温度的控制目的在于控制分解率。
Ｃ１出口温度主要受入窑生料量的影响，其次是预热器排风量及尾煤燃烧情况。
对于前者，控制入窑生料量的稳定是控制热工制度稳定的关键。
我们常说“五稳保一稳”，“五稳”指“入窑生料量、生料成分稳，给煤量、燃煤成分稳，设备运转稳定”，“一稳”指“热工制度稳定”。
在“五稳”中烧成操作可控制的只有入窑生料量和给煤量两个，而给煤量是由入窑生料量的大小来决定。
所以说控制入窑生料量的稳定是控制热工制度稳定的关键。
对于后者，预热器出口CO%与预热器排风量及尾煤燃烧情况的好坏密切相关。
二、压力与气氛制度：压力与气氛是相互联系密不可分的。
例如我们要求窑尾O2%0.7-1.0%,CO%无或者很少，亦即保持窑内的还原或氧化气氛。
在窑头给煤量一定的情况下，要达到上述要求就必须通过调节喷煤管的风量匹配及窑炉风量匹配来达到。
对于分解炉出口要求O2%3.0-4.0%,预热器出口一般要求3.0%左右.根据我在操作和生产调试的经验认为，预热器出口O2%偏下限控制在2.5-3.0%时在烧成上比较易于控制，电耗煤耗方面也比较经济。
前提条件是分解炉炉容合适，尾煤能在分解炉内完全燃烧或只有少量在五级旋风筒内燃烬。
预热器出口O2%2.5-3.0%与3.0-3.5%的区别在于，相同投料量的情况下拉风量不一样，亦即C1出口负压比3.0-3.5%时要小一些。
产生的后果是分解炉内风速降低物料滞留时间延长，炉内煤粉燃烬度提高，旋风筒收尘效率增加。
明显的区别是O2%2.5-3.0%时C1出口温度要比3.0-3.5%时要低5-10度。
三、热平衡制度：“热平衡”比较容易理解，“热量收入=热量支出”，热量收入包括煤粉燃烧产生热、物料化学反应热、熟料回收热等，热量支出包括生料分解吸热、加热空气和物料耗热、胴体散热、熟料和空气带走的热量等。
热平衡牵涉到物料与气流的平衡。
稳定的热工制度反映在热平衡上，收入与支出的各子项也相对稳定。
第二节新型干法窑系统中预烧过程和设备
设置撒料装置是有利的。
Ⅰ
预热器
Ⅲ
回转窑 窑气
生料
Ⅱ Ⅳ
上长管道中的分散装置
下 料溜子
下料管管道分散装置源自闪动阀NC单板阀结构
锁风阀的作用及要求
主要作用是保持下料均匀畅通，又起密封作用，动作 必须灵活自如。要求：
⑴、阀体必须坚固、耐热，避免过热引起变形损坏； ⑵、阀板摆动轻巧灵活，重锤易于调整，既要避免阀
根据理论分析与计算还表明：
预热器废气温度随级数n的增加而降低，即回收 热效率有所提高。但它们之间不是线性关系，而是随 着n值增大、废气温度的降低趋势不断减小。也可以 说，级数愈多，平均每级所能回收的热量趋于减少。 反过来说物料预热升温曲线趋于平缓。
从理论上来讲，级数愈多，愈趋于可逆过程，能 量品位熵的损失愈小，愈合理。
影响旋风预热器预热效率的因素
因素之一：粉料在管道中的悬浮
保证悬浮效果的几项措施： （1）选择合理的喂料位置：
一般情况下，喂料点距出风管起始端应 有大于1m多的距离，此距离还与来料落差、 来料均匀程度、内筒插入深度以及管内气体 的流速有关。
(2)选择适当的管道风速
一般要求粉料悬浮区内的风 速在10—25m/s之间，通常要求大 于15m／s以上
C.气固分离
旋风预热器中气流所承载的粉体粒径很细，因此气 体流动状态对尘粒的运动起着决定性作用，对所能分离 的粉粒数量和大小有很大影响。
研究旋风预热器中气固分离问题，应着眼于气体流 动的流型、速度和压力分布等特征，给分析认识分离作 用提供依据。
其他因素如尘粒间的碰撞、凝聚、粘附和静电效应 均会对分离作用产生影响。
板开闭动作过大，又要防止物流发生脉冲，做到下料 均匀； ⑶、阀体具有良好的气密性，杜绝漏风； ⑷、支撑阀板的轴承要密封完好，防止灰尘掺入； ⑸、阀体各部件易于检修更换。
预分解窑操作要求的特点
预分解窑操作要求的特点1. 前言新型干法预分解窑全系统主要包括几个变化和反应过程：一是燃烧，二是各种气、固、液的化学反应，三是传热过程，四是物料的运输过程，五是冷却过程等。
每个过程及其相关的因素皆对窑系统的政常运行造成较大影响。
因此在操作上要求保持发热能力与传热能力平衡与稳定，以保持煅烧能力与预热预分解能力的平衡和稳定，为达到上述目的，操作时必须做到前后兼顾，窑炉协调，需要风、煤、料及窑速的合理配合与稳定，需要热工制度的合理稳定。
2. 预分解窑的用风特点2.1 预分解窑系统的用风特点2.1.1 预热预分解系统由预热器、分解炉及上升管道组成。
其传热过程主要在上升管道内进行，以对流传热为主。
物料通过撒料器，被上升烟气吹散并悬浮在烟气中迅速完成传热过程，而且预热器的悬浮效率由0.4降到0.1时，物料的预热温度就下降39.9℃，既增加废气温度。
因此对于上升管道的风速，要求能吹散并携带物料上升进入预热器，同时风速的大小影响着对流传热系数，风速低达不到要求造成管道水平部位粉尘沉降，极易造成塌料、堵塞；风速过高又造成通风阻力过大。
因此，在上升管道中风速一般为16~20m/s。
2.1.2 预热器的主要作用是收聚物料、实现固气分离，其分离效率和它的进风口风速及筒内截面风速有关，风速也影响着旋风筒的阻力损失。
但不同形式预热器的风速范围是不同的，一般截面风速为3~6 m/s，而入口最佳风速为16~20m/s。
2.1.3 分解炉中，物料、燃料与气体必须充分混和悬浮，完成边燃烧放热，边传热。
边分解过程，达到温度及进分解炉的燃料、物料、空气、烟气动态平衡。
其中物料及燃料的分散、悬浮和混合运动需要合适的风速。
燃料燃烧和物料分解速度也受风速的影响，而物料在炉内的停留时间、煤粉燃尽率及分解炉通风阻力更受风速的直接影响。
2.2 窑内用风的特点窑内用风主要是一次风与二次风。
二次风量受一次风量和系统拉风等影响。
一次风由于窑头煤粉的输送和供给煤粉中的挥发份燃烧所需的氧，以保证煤粉的燃烧需要。
回转窑点火烘窑实施细则
回转窑点火烘窑实施细则一、预热器分解炉和窑的煤粉燃烧的细则，具体说明如下：1. 烘干材料：柴油、煤粉2. 烘干时间：连续烘干144小时左右3. 烘干速率：一般温升速度＜25°C /小时，升温初期要求速率慢一些，后期可快些，以控制窑尾温度为准。
4. 本细则仅考虑了回转窑、预热器和分解炉的烘干，三次风管、篦冷机耐火材料投料后利用余热烘干。
二、升温烘窑1、烘窑升温过程温度控制如下表:烘窑后期，如遇大雨、暴雨，可开启辅传连续慢转窑。
2、升温曲线如下：烘窑升温曲线3、具体烘窑操作1) .烘窑操作和要求(1) .点火前将三次风阀门开至40%，点火烘窑开始后，在篦冷机用木材烘烤。
(2) .用火把点燃燃烧器，将油量调至150-3001/min左右，密切注意窑尾温度变化，和遵守烘窑升温曲线的规定，当窑尾温度小于200C时，回转窑要每4小时转1/4转，随着窑尾温度的提高，逐渐增加窑的转动次数。
(3) .进入烘窑后期阶段，可以转入小开度地打开高温风机和后排风机风门，此时, 一级预热器人孔门(四个)则相应关闭。
当C1筒出口温度上升到250C后，不再调节风门大小，维持到烘窑结束。
(4) .在烘烤期间，观察窑头、窑尾密封的运转情况；窑筒体表面温度；托轮的运转情况；窑上、下窜动情况；并进行热态调整。
(5) .在烘烤期间，要密切注意预热器分解炉系统各点温度变化情况，要特别注意窑尾和C1筒出口废气温度，严格控制升温速度，防止水分蒸发过快，衬料爆裂。
(6) .烘烤期间，是检查窑尾系统密封情况的良好时机，发现有冒黑烟处，应及时封堵。
(7) 烘烤结束后，及时排除有关设备内积水，进行设备复位。
(8) .检查如未达到烘干要求，应适当延长烘干时间。
(9) . 待系统烘干结束后，将预热器系统各级旋风筒、上升管道及分解炉顶盖的浇注预留孔封死；将各级排灰阀的平衡杆放下，调整重锤位置，并检查其动作的灵活性。
2) . 烘窑过程注意事项(1) . 在点火初期，由于燃烧不稳定，窑头有时会出现喘气、窜火、“放炮”等现象，因此要注意人身安全，人员不要轻易靠近窑门口。
预热器及分解炉操作规程
预热器及分解炉现场操作规程（包括：三次风管、预热器、分解炉及所属设备）一、开车前的准备和检查1、确认预热器内无异物，做投球试验，确认各级预热器下料管道畅通;2、关闭所有的入孔、清扫孔、取样孔等；3、检查翻板阀的平衡重量，可用手轻松地打开阀门，确认阀活动灵活。
4、确认燃烧器处于良好状态（位置适当，保护材料无损坏等）；5、检查压缩空气压力，确认空气管路系统不漏风。
6、确认三次风挡板位置，动作是否灵活。
二、运转中的检查及注意事项1、检查各级预热器有无堵塞现象，窑尾烟室及烟道结皮是否严重，发现结皮严重及时清理；2、观察各翻板阀是否灵活；3、及时关闭各捅孔门，检查大气开放口及其他各处是否有漏风现象；4、当发现三级、二级刚开始结皮时（或中控室发现了下述现象后），可通过压缩空气处理之（完全堵塞后鼓风处理无效）。
5、检查三次风管道、分解炉、预热器及管道有无掉砖、过热现象，各膨胀节连接管的伸缩状态是否正常。
6、观察各级空气炮工作情况是否良好，有无不工作或者漏气现象。
7、运转情况下的清堵作业7.1清扫作业前，必须与中控取得联系；7.2清扫作业时，要穿戴防护面罩、放热手套、放热鞋，工作服要整齐并扣好衣扣；7.3清扫作业时，无关人员不得靠近作业现场；工作场所应保持整洁，行走方便；7.4不准轻易打开预热器的检修门；开清扫孔时，注意随时会喷出热气流和热粉尘，因此不得面对气流和粉尘喷出的方向，不得同时敞开两个以上的清扫孔；7.5不要碰到预热器、烟道等壳体，以免烫伤；7.6清扫有吹风的地方时，应先将风关闭，确认没有余压后开始清扫；清扫时，不准上下同时作业。
因为有粉尘和粘结物落到下面作业人员身上的危险，也有粉尘从下面的检修孔或清扫孔喷出的危险；清扫时，不准左右同时作业。
因为有粉尘会从一个清扫孔喷出。
清扫完后，必须将清扫孔关闭；7.7清扫作业时，中控室不准进行与预热器相关的操作，若有必要，事前要与预热器工联系，在保证安全的情况下可以操作。
第二代新型干法水泥线简述
第二代新型干法水泥生产线核心提示：第二代新型干法水泥技术装备实际上是不断提高产品质量和降低能耗，注重环保与绿色概念，融入现代智能技术，使我国新型干法水泥的技术、装备、资源能源利用效率、节能减排、自动化水平、经济技术指标都得到较大的提高和提升，达到世界领先水平。
所谓第二代新型干法水泥技术和装备是在不改变悬浮预热和预分解这一主要工艺技术特征的基础上的进一步创新。
下面具体介绍了“第二代新型干法水泥”的八大特征技术体系：1、高能效低氮预热预分解及烧成技术以科学的计算机模型和数字化模拟技术建立先进的高能效和低氮燃烧理论，提高悬浮预热、预分解和高温烧成过程的燃烧、传热效率和降低氮氧化物的产生量，生产更高品质、更高等级的水泥熟料，较大幅度降低能耗量和氮氧化物排放量。
2、高效节能料床粉磨技术深入研究料床破碎理论，进一步提升料床粉磨的效能效率，开发适用不同原料、燃料和熟料配比的大型辊磨，提高运行可靠性和不同粉体性能的可控性，特别要满足混凝土对水泥的级配、粒径、粒型和需水性等要求。
3、原料、燃料均化配置技术研究开发适用于不同种类和品位的原材料和燃料的均化配制技术，特别是适用于各种废弃物、城市垃圾作为替代燃料和原料的应用技术，使水泥窑炉在协同处置和资源化利用废弃物时，能确保提高产品质量、降低能耗、物耗、减少排放。
4、数字化智能型控制技术运用模糊逻辑、神经网络理论和模型预测控制技术，将自动化智能化技术融入水泥企业的生产和管理全过程，实现对安全生产、产品质量、物耗能耗、环保排放、物流和成本管理等全方位的智能化管理，整体提升控制力和运营效益。
5、废弃物安全无害化处置和资源化利用技术，充分发挥新型干法水泥窑的优势和特点，重点研究开发协同处置工业废弃物、城市垃圾、污泥的功能与利用技术，在保证水泥正常生产、产品质量和达标排放的前提下，实现废弃物的安全无害化处置和原料燃料替代利用技术，使水泥窑炉具备环保功能，替代燃料的利用率达到40%。
热工设备课后作业答案
热工设备课后作业答案（复习资料）第二章1、水泥窑的发展历程时什么？与其它回转窑相比，为什么NSP窑在节能、高产方面具有优势？答：一、在流程结构方面：它在SP窑的悬浮预热器与回转窑之间增加一个分解炉，分解炉高效的承担了原来主要在回转窑内进行的大量碳酸钙分解得任务，缩短回转窑，减少占地面积，减少可动部件数，以及降低窑体设备的费用。
二、在热工过程方面：分解炉是预热分解窑系统的第二热源，小部分燃料加入窑头，大部分则加入分解炉，有效地改善整个系统的热力布局，从而大大减轻了窑内耐火材料的热负荷，延长窑龄，另外减少了氮氧化合物（有害物质）的分量，有利于保护环境。
三、在工艺过程方面：将熟料煅烧过程中耗热量最大的碳酸钙分解过程移至分解炉内进行后，燃料燃烧产生的热量能及时高效的传递给预热后的生料，于是燃烧、换热以及碳酸钙分解过程得到优质的熟料。
回转窑的单位容积产量、单机产量得到大幅度的提升，烧成热也因此有所降低，也能利于一些低质燃料。
2、入窑生料的表观分解率与真实分解率的主要差别在什么地方?答：表观分解率是预热生料与旋风筒收集的飞灰两种料综合的分解率，真实分解率仅是预热生料/预热分解系统内遇热分解的真是数据。
3、为什么悬浮预热器系统内气（废气）、固（生料）之间的传热速率极高？为什么旋风预热系统又要分成多级换热单元相串联的形式？答：在管道内悬浮态由于气流速度较大（对流换热系数也因此较大），气、固相间的换热面积大，所以气、固相间的换热速度极快，经过0.02~0.04s的时间就可以达到温度的动态平衡，而且气、固相的换热过程主要发生在固相刚刚加入到气相后的加速段，尤其是加速的初始段，此时再增加气、固相间的接触时间，其意义已经不大，所以此时只有实现气、固相分离进入下一个换热单元，才能起到强化气、固相之间的换热作用。
4、为什么旋风预热系统首先是要求第一级（最上级）旋风筒的气、固分离效率最高，其次是强调最下一级旋风筒的分离效率要高，然后才考虑其他几级旋风筒的分离效率要较高？答：考虑到第一级旋风筒排出的粉尘量对整个系统运行经济性的影响，因为出了一级的生料就出了整个预热器系统而成为飞损的粉尘，从而增加热耗，以及后面吸尘器的负担，因此第一级的重要性最大。
10000吨新型干法水泥厂优秀毕业设计
4.1理论消耗物料22
4.1.1生料料耗22
4.1.2预热器飞灰量22
4.1.3收尘器收入灰量22
4.1.4出收尘器的飞灰量22
4.1.5实际料耗22
4.1.6预热器喂料量22
4.2预热器及分解炉工艺计算23
4.2.1准备计算23
4.2.2三次风管抽风量24
4.3预热器废气量计算24
通过本设计对大学所学知识进行系统应用，培养自己综合运用所学的基本理论、基本知识和基本技能分析解决实际问题的能力，帮助自己建立正确的设计思想和严谨的科学作风。本次的设计是设计日产10000吨水泥熟料水泥厂新型干法工艺烧成系统窑尾工艺设计，在降低电耗、提高产品煅烧质量的指导思想下进行设计。主要设计在预热系统、预分解系统、烧成系统，设备的选型如何能在达到生产能力的要求下还能提高产品的质量。本次设计的设计主要内容是水泥生产的工艺流程,水泥厂区及车间布置和烧成系统主要设备的计算选型等。因此有必要对烧成系统的设备及其发展进行了解。
5.2.2 C4规格的确定29
5.2.3 C3规格的确定29
5.2.4 C2规格的确定30
5.2.5 C1规格的确定30
第六章主机设备选型计算32
6.1主机平衡计算32
6.1.1破碎机的选型32
6.1.2原料粉磨设备33
6.1.2低压损预热器34
6.1.3分解炉选型34
6.1.4回转窑规格34
6. 2煤磨粉末系统35
通过三年的专业学习，在毕业设计时运用所学的专业知识来设计论文，培养我们综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能，提高分析、解决实际问题能力；提高查阅文献和收集资料的能力，计算机技术和外语应用能力；使我们系统而又熟练地掌握水泥厂工艺流程，具有进行水泥厂主要车间初步设计计算、编写设计说明书等工作能力；进而培养学生创新精神和实践能力，为今后的实际工作打基础。
说明书(预热器分解炉;增湿塔)
预热器分解炉使用说明书云南创森环保科技一、概述以预热器、分解炉为代表的新型干法水泥生产技术是国际公认的代表当代技术发展水平的水泥生产方法。
具有生产能力大、自动化程度高、产品质量高、能耗低、有害物排放量低、工业废气物利用量大等一系列有点，成为当今世界水泥工业生产的主要技术。
预热器主要是把生料的预热和部分分解由它来完成，代替回转窑部分功能，达到缩短回转窑长度，同时使窑内以堆积状态进行气料换热过程，移到预热器内在悬浮状态下进行，使生料能够同窑内排出的炽热气流充分混合，增大了气料接触面积，传热速度快，热交换效率高，达到提高窑系统生产效率、降低熟料烧成热耗的目的。
分解炉置于预热器和回转窑之间，设有燃料喷入装置，使燃料燃烧的放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过程在分解炉内以悬浮态或流化状态下迅速进行，使入窑生料的分解率提高到90%以上。
燃料喷入装置的设置，使得燃料大部分从分解炉内加入，少部份有窑头加入，减轻了窑内煅烧带的热负荷，延长了衬料寿命。
因而具有优质、高校、低耗等一系列优良性能及特点。
二、工作原理预热器主要由旋风筒（C1筒、C2筒、C3筒、C4筒、C5筒）、风管、下料管、吹堵系统、烟室等几部分组成；分解炉则是置于预热器和回转窑之间。
预热器、分解炉系统是一种生料悬浮预热、分解的设备，生料粉在悬浮状态下与高温气体充分混合、迅速传热，传热面积太热效率高，生料的升温速度快。
生料由二级筒至一级筒管道喂入，随上升气流进入一级筒被收集，在旋风筒内旋转，产生离心力，生料粉在离心力和重力的作用下与烟气分离，沉降到锥体后落到C2、C3级筒之间的气体管道内，又悬浮于热烟气中进行热交换。
然后按照与系统高温气流相反的方向，依次经C2筒、C3筒、C4筒、分解炉、C5筒，进行预热及分解，分解率约达85－95％，最后由C5筒收集入窑尾烟室，而高温气流则依次经过窑尾烟室、缩口、分解炉混合室、五级筒、四级筒、三级筒、二级筒、一级筒，与生料进行热交换，温度逐渐降低，最后由窑尾高温风机排出。
水泥窑炉热工设备学习指导
《水泥窑炉热工设备》课程学习指导1、掌握水泥熟料形成过程，要求掌握预热阶段、分解阶段、固相反应阶段、烧成阶段、冷却阶段各阶段的物料反应过程(表1,1)，并结合图2.1（NSP窑的流程图）了解NSP窑内的水泥熟料形成过程，了解其相应的热工参数。
2、结合书上图2.1（NSP窑的流程图）会叙述该系统的工作原理，即从料、煤、风的角度进行论述。
要求认识一级预热器、二级预热器、三级预热器、四级预热器、五级预热器、分解炉、回转窑、篦冷机、三次风管、喷煤管等相关设备。
3、要求掌握新型干法水泥窑炉的重要的技术指标，特别是烧成热耗、热效率、分解率。
4、结合书上图. 24 （旋风预热器一个换热单元的功能分析）掌握旋风筒预热器的工作原理、理解它的功能。
5、要求会分析影响旋风筒的气固分离效率、换热效率的因素；理解各级旋风预热器性能的匹配。
6、结合书上表2.7（国内外有一定特色的改进型旋风筒的结构）要求理解高效低阻型旋风筒，会分析各旋风筒的改进形式。
7、掌握窑外分解窑的主要优点，理解分解炉设置的重要意义8、结合书上表2.9（国内外一些典型分解炉的结构简图）了解分解炉发展历史，学会分析各种分解炉的特点。
尤其是DD炉。
理解分解炉的功能及作用。
掌握改进分解炉的方法与措施。
9、掌握各种系列的预分解窑的系统流程，特别是双系列的流程。
10、掌握回转窑的结构与功能，了解回转窑的结构的基本常识，如窑的支撑问题、传动问题、窜动问题、密封问题、冷却问题、控制问题等（看书）。
11、掌握水泥熟料冷却机的作用及评价指标。
理解并分析第一代、第二代、第三代、第四代篦冷机的优缺点。
12、掌握回转窑对煤粉的要求和对火焰的要求，理解并分析单通道、三通道、多通道喷煤管的设备的结构与特点13、掌握窑外分解窑系统的控制参数，理解均衡稳定操作的重要意义。
14、基本了解水泥回转窑对耐火材料的要求及回转窑系统各部位耐火材料的选材情况。
预热分解系统工作原理及巡检要领
预热分解系统工作原理及巡检要领预热器的主要功能是充分的利用回转窑和分解炉排出废气余热加热生料，使生料预热及部分的碳酸盐分解。
为了最大限度的提高气固间的换热效率从而实现整个煅烧系统的优质，高产，低耗，预热器必须具备分散均匀，换热迅速和高效分离三个功能。
新型干法窑用旋风预热器作为主要的预热设备，旋风预热器由旋风筒和连接管道组成的热交换器。
现在一般为五级预热器，也有六级预热器。
为使生料能够充分的分散悬浮于管道内的气流中，加速气固之间的传热。
1、在生料进入每级预热器的上升管道处，管道内应有物料分散装置。
2、选择生料进入管道的合适方位，使生料逆气流方向进入管道，以提高气固相的相对速度和生料在管道内停留时间。
3、两级旋风筒之间的管道必须有足够的长度，以保证生料悬浮起来，并在管道内有足够的停留运行距离，充分发挥管道传热的优势。
4、旋风筒下料管道上的翻板阀灵活不漏风，生料能连续卸出，有料封作用。
旋风筒的作用主要是气固分离，传热只完成6%-12.5%。
旋风筒的分离效率的高低，对系统的传热速率和热效率有重要影响。
旋风筒的分离效率愈低，生料在系统内、外循环量就愈高。
系统内生料循环量等于喂料量时，废气温度将升高38℃。
外循环量增加，势必增加收尘设备的负荷，降低热效率。
最高一级旋风筒的分离效率决定预热器系统的粉尘排出量，提高它的分离效率是降低外部循环的有效措施。
窑外分解窑不断地改进窑外分解窑又称预分解窑，是一种能显著提高回转窑生产能力的煅烧设备，是在悬浮预热窑的基础上发展起来的一种新型窑炉系统。
生料颗粒分散于分解炉内以最小的温度差进行传热，入窑的表观分解率达到85-95%，从而大大的减少窑的热负荷，使回转窑的生产能力成倍的增加。
从1971年第一台窑外分解窑建成以来，最大的窑外分解窑的生产能力已达到日产万吨，窑的安全周期也得到提高。
预热器工作原理：生料由C1与C2之间的上升管道喂入，在高温、高速气流中充分分散进行热交换后，带入C1筒进行气料分离。
烧成系统的组成环节
烧成系统的组成环节回转窑对生料连续加热，使其经过一系列物理化学反应变成熟料。
整个熟料生产过程可以分为以下四个阶段：①干燥、预热。
生料经卸料、计量系统，再经气力输送和高效斗提机喂入五级旋风筒预热器，由热风进行干燥、加热到一定温度。
②分解。
经干燥预热后的物料进入分解炉，从冷却机抽来的热风送入分解炉旋涡室，使物料进一步升温，完成分解。
③煅烧。
经预热器、分解炉后大体完成了碳酸盐分解的物料进入水泥回转窑进行煅烧。
④冷却。
煅烧后的熟料进入窑头蓖冷机系统进行熟料冷却，再经盘式输送机输送到熟料储库。
来自窑尾提升机的生料经双道电动锁风阀后喂入预分解系统的2#旋风筒上升管道，依次经1#—5#旋风筒、分解炉换热、升温及分解等过程使生料入窑表观分解率达到90%以上。
经预热分解的物料进入φ4.0×60m回转窑煅烧。
出1#旋风筒的废气（～3200C），大部分进入生料立式磨系统作为烘干介质，另一部分经多管冷却器冷却后进入袋收尘器前汇风室与出生料磨废气汇合后进袋收尘器净化排放。
出窑熟料落入控制流篦冷机冷却，熟料通过篦板的往复运动进入冷却机尾部破碎机，经破碎同拉链输送机来的物料一起由链斗输送机送入φ50m的熟料储存库，储存库储量25000吨，储期12.5d。
篦冷机冷却熟料后的热空气部分作为二次风入窑和作为三次风送入分解炉，部分供煤磨烘干原煤用，多余的废气经窑头袋收尘器净化处理后排放大气。
在回转窑生产工艺中，生料从窑尾进料，进窑的生料在回转窑不停旋转的运动状态下，随着窑体的旋转不断地翻转滚动。
由于窑尾高于窑头，生料同时也不停地向窑头移动，最后从窑头出料。
生料在窑内的温度也逐渐升高，发生了复杂的物理化学变化。
由于窑的转动，窑内在各个断面上的温度基本是一致的，所以在回转窑内，可以按物料的温度和物理化学变化划分为干燥预热带、碳酸盐分解带、放热反应带、烧成带和冷却带。
燃料除供给热量外几乎与熟料煅烧反应无关。
①生料的烘干与脱水:硅酸盐水泥主要原料是石灰石和粘土，而粘土等的主要矿物是各种水化硅酸铝，通常为高岭土（AI2O3·SiO2·2H2O）或蒙脱石（AI2O3·4SiO2·9H2O）。
6.5悬浮预热器与分解窑-陈德玉
高度自动化
• 控制手段增强 • 参数监测更准确 • 更加智能化
清洁生产化
指标有五个方面： • 生产工艺与装备要求 • 能源和资源利用指标（含废物回收利用指 标） • 污染物产生指标 • 产品品质指标 • 环境管理要求
水泥行业清洁生产指标要求
水泥行业清洁生产指标要求
水泥行业清洁生产指标要求
DD炉 （喷滕式）
TJ院开发的系统分解炉 在引进DD炉基础上，针对 燃煤状况，研制开发。
南京院开发的NC－SST型炉(或NST炉)
在ILC炉等基 础上开发创新
成都院开发的CDC型炉 在分析研究 N-SF炉研发
分解炉与窑的连接方式
同线型
分解炉直接坐落在窑尾烟 室之上，称为同线型分解 炉。这种炉型实际是上升 烟道的改良和扩展。它具 有布置简单的优点，窑气 经窑尾烟室直接进入分解 炉，由于炉内气流量大， O2含量低，要求分解炉具 有较大的炉容或较大的 Kτ值（固气滞留时间 比）。这种炉型布置简单、 整齐、紧凑，出炉气体直 接进入最下级旋风筒，因 此它们可布置在同一平台， 有利于降低建筑物高度。 同时，采用“鹅颈”管结 构增大炉区容积，亦有利 于布置，不增加建筑物高 度。
6.5.2 预分解窑
简介：预分解窑或称窑外分解窑。是70年代以 来发展起来的一种能显著提高水泥回转窑产量 的煅烧新技术。它是在悬浮预热器和回转窑之 间增设一个分解炉，把大量吸热的碳酸钙分解 反应从窑内传热速率较低的区域移到单独燃烧 的分解炉中进行。
预分解炉基本原理
在分解炉内同时喂入经预热后的生料、一定量 的燃料以及适量的热气体，生料在炉内呈悬浮 或沸腾状态。在900℃以下的温度，燃料进行无 焰燃烧，同时高速完成传热碳酸钙分解过程。
物体在烧成带的停留时间 料球在烧成带停留时间一 般为25min左右。为使物料在烧成带有一定的停留时 间，保证其烧成反应能充分进行，必须使烧成带有一 定的高度，还要将煤的粒度、鼓风压力和通风情况加 以综合考虑。但是立窑中料球如果在烧成带停留时间 过长，易产生过烧，引起结大块、甚至架窑，反而影 响产质量，增加不必要的能耗。 过短，将漏生。
水泥生产工艺重点环节
二、水泥生产中重点工艺安全环节
近年来，新型干法窑每年以较快的速度增长，由于技术和管理人员增长不能与新型干法窑发展同步， 时常出现新型干法窑工艺安全事故，造成停产和设备损坏，甚至出现人员伤亡事故，给企业造成较大的 经济损失。
新型干法干法生产中容易发生事故的时间段是： 调试阶段--施工未结束，如楼梯栏杆未装齐；孔洞没有遮盖；人员多杂；人员缺乏经验。 点火阶段—操作不当引发的煤粉不完全燃烧；造成的爆炸、中毒；投料造成的窜料。 检修阶段—交叉作业；抢时间；临时雇佣人员等。
于二级圈流系统。喂入的物料经烘干仓进入粗磨仓，从磨机中部卸出，由提升机送入选粉机。选粉机 的回料大部分回入细磨仓，小部分回到粗磨仓。大部分热风从磨头进，少部分从磨尾进。
特点：对原料适应性强，易于操作和管理，维护工作量小，有较强的烘干能力强，在生料粉磨系统 中使用较多。
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一、水泥生产主要工艺流程介绍
5、辊压机终粉磨系统 系统由辊压机、 V型选粉机、动态选粉机组成。物料喂入V型选粉机，经打散烘干后，经提升机、
稳流仓喂入辊压机辊压后，辊压后的物料经提升机再进入V型选粉机进行分选，细粉由气流带入动 态选粉机进行选粉，成品入生料库，粗粉回辊压机辊压。
辊压机单位产品能耗较低，较立磨低2-3kwh/t,本部电耗低到约11-13kwh，越来越多的生料系统 采用了生料辊压机终粉磨系统。 6、分别粉磨 根据原料的不同特性，将钙质和硅质原料分别粉磨，控制不同细度，在降低生料电耗的同时，改 善易烧性降低熟料烧成电耗。
若过长时间不着火时，要关闭油阀，暂停点火，查明原因后再点(防止柴油挥发爆燃）。操作人员 在窑头看火时，必须使用看火面罩，随时注意对喷出气体的闪避。（回火发生烫伤事故） 2）点火初期，窑内温度偏低时不能过早、过快增加喂煤量，如果发生“打枪”，窑尽快调节一次风压， 调整不正常的燃烧状态。 3)升温期间防止系统负压过大。有的操作员担心点火过程中有CO出现，就加大尾排拉风，以至造成火 焰脱离燃烧器而抽灭，或造成窑尾电收尘发生燃爆或窑尾袋收尘器滤袋烧坏。（案列：某厂窑尾收尘 器烧损事故） 4)点火过程中，有的操作者为控制窑内高温区不后移，常将窑头排风机开起来，如果用风过大，热量 会被抽至篦冷机、窑头电收尘，如煤粉不完全燃烧（常见窑头烟囱冒黑烟），在窑头电收尘内富积煤 粉后，易发生爆燃。
《建材工业窑炉》课程教学改革的初探
