2012年水泥烧成系统介绍

提高环热效率的措施
增加换热管道长度，提高气固换热效果；
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采用高效撒料箱，使物料在管道内充分分散，增 加物料暴露面积，提高换热效果； 采用合适的撒料箱高度和内筒深度，在减少阻力
的同时，保证物料的换热Fra Baidu bibliotek果； 提高旋风筒的分离效率，提高气固换热效率； 采用高效隔热砖和保温衬料，降低设备散热损失；
降低预热器阻力措施
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降低进风速度，减少旋涡应起的阻力损失； 增加涡壳直径，在风速较低的情况下提高气体切
向速度，提高气体的旋流强度； 适当减少内筒插入深度，减少出风阻力损失； 加大内筒直径，降低出风速度，降低阻力； 流线型涡壳设计，减少局部回流和涡流，降低阻 力； 采用不对称五边形进口设计，减少局部阻力损失； 在旋风筒内筒上装设减阻器，减少阻力损失； 合适的旋风筒结构形式，降低局部阻力损失； ……………………
提高分离效率的措施
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增加旋风筒内的切向速度，提高气体外旋流强度， 提高分离效果； 采用合适的内筒直径，降低内旋流强度，防止已 分离的物料再次被带走； 在旋风筒的出料口上方装设防扬尘隔板，避免二
次飞扬，提高分离效率； 避免环形空间的纵向环流、排气管下口附近的短 路流、排尘口附近的偏流，提高分离效率； 采用高效、灵活、可靠的翻板阀，达到有效的锁 风，防止旋风筒内漏风、串风，提高分离效率； ……………………
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3、利用发热量的经验估算法
发热量越高，需要空气量越小（平均1.08Nm3/1000kcal)
理论烟气生成量
1、利用元素分析的理论计算法 2、利用工业分析的经验估算法
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3、利用发热量的经验估算法
发热量越高，烟气量越小（平均1.16Nm3/1000kcal)
生料分解放出气体量
优化翻板阀设计，使其做到动作灵活、锁风效果 好、安装检修方便，防止内漏风、串风，减少物
料浓度或多或少，稳定生产操作；
……………………
预热器出口风量的计算
生料分 解放出 气体量 燃料燃 烧理论 烟气生 成量
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过剩空气量
理论空气需要量
1、利用元素分析的理论计算法 2、利用工业分析的经验估算法
旋风筒分离效率与热效率
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为使预热器热效率较高，旋风筒的分离效率与系统阻
力应该有一个合理的匹配，研究表明旋风筒分离效率
对预热器热效率的影响顺序为：
h1>h5>h2、h3、h4
旋风筒分离效率推荐值
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旋风筒
推荐值%
C1
95
C2
80~84
C3
83~86
C4
85~87
C5
85~88
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大小）； ② 进口风速大小（影响离心力和自 然旋风长度）； ③ 颗粒粒径； ④ 颗粒密度； ⑤ 旋风筒高度； ⑥ 内筒插入深度； ⑦ 料管及漏风状况； ……………………
预热器级数和出口温度
对于理想预热器而言
550 500 450
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温度 ℃
400 350 300 250 200 1级 2级 3级 4级 预热器级数 5级 6级 7级
采用结构合理、运行可靠的旋风筒，追求高换热 效率； ……………………
提高系统运行可靠性
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采用不对称五边形进风口设计，防止物料在进风 口处堆积而影响系统的稳定运行； 对于高温区的旋风筒，通常采用不对称的偏心锥 斗，破坏物料因高温而发生粘结、结拱，保证旋
风筒的正常运行；
烟气 0.835 分解 0.265 空气 0.156
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废气 1.256
热耗与废气量的关系
Q Vo = 0.265 + 1.37 1000
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高温风机选型风量
730 ×[1.16 + (1.45 - 1) × 1.08]+ 0.265 = 1.466 Nm 3 / kg.cl 1000
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0.265Nm3/kg熟料
氧含量与过剩空气系数
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5000t/d废气量计算
热耗=720kcal/kg 预热器出口氧含量=2.5%(a=1.2) 理论空气需要量：Vao=0.72×1.08=0.78Nm3/kg.cl 过剩空气量：Va=(1.2-1)×0.78=0.156Nm3/kg.cl 理论烟气量：Vyo=0.72×1.16=0.835Nm3/kg.cl 生料分解气体量：VRM=0.265Nm3/kg.cl 气体量：Vo=0.156+0.835+0.265=1.256Nm3/kg.cl
旋风筒形式
预热器结构型式、预热器热效率、预热器土建投资等。
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预热器规格大小主要取决于生产规模、分离效率的组合配置型式、
预热器主要型式：
第一类：“细长型”预热器（以史密斯预热器为代表H/D=2.2~2.5）
第二类：“矮胖型”预热器（以洪堡预热器为代表H/D=1.3~1.5） 第三类：“适中型”预热器(H/D=1.9~2.1)
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散状况；
设计、安装的关键：
旋风筒之间的连接管道高度；
撒料板、撒料箱
B.Vosteen认为：悬浮状态下，颗粒大小和级配对传
热速率有很大影响，且比较充分分散的生料粉在管道内的传 热相当快。
Zurakowski.S认为：在悬浮状态中，气体对生料颗
粒加热所需的时间是很短的。
预热器阻力损失
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物料的换热时间
颗粒表面温度或气体温度(%)
100
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40 m
80 60
50 m
100 m 120 m
40 20 0 0 0.05 0.1 0.15
加热时间(sec)
大小不同的石灰石颗粒悬浮在气流中的加热时间
预热器的换热
预热器系统换热主要发生在管道内； 管道内气固换热效果关键取决于物料分
影响预热器阻力损失的因素：
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1）旋风筒截面风速； 2）旋风筒进口风速； 3）旋风筒出口风速； 4）内筒插入深度； 5）物料浓度； 6）气体密度； 7）旋风筒结构； ……………………
DP=K(1+C)V1.6~2
旋风筒分离效率
影响分离效率的因素： ① 旋风筒涡壳大小（决定了离心力