悬浮预热器

【运行操作】
• 2. 4. 3防止堵塞的措施 • (1)开窑点火前检查旋风筒、下料管道内是否有异物，确保内部衬料
完好、牢固，排灰阀活动灵活，配重合适。 • (2)严把原料、燃料质量关，在选择原料、燃料时，应在合理利用资
源的前提下，尽量采用碱、氯、硫含量低的原料及燃料，并确保入窑 生料的均匀性，率值符合配料要求，煤粉细度和水分符合质量要求。 Байду номын сангаас (3)对窑和预热器精心操作，使各部位的温度、压力及喂料量稳定;操 作人员要加强责任心，不断提高操作水平。 • (4)采用旁路放风。 • (5)丢弃一部分窑灰，减少氯的循环。 • (6)定期检查吹扫。分解炉前后的温度处于一些低熔点物质开始熔化 的范围，难免产生结皮。可定期检查，用压缩空气吹扫或用空气炮吹 击。
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【相关知识】
• 1.3.2气、固相之间的换热 • 悬浮预热器内气、固相之间的悬浮态传热，由于废气温度不是太高，
相对来说，辐射换热量不是太大，因此，换热方式以对流换热为主。 据经验估算，对流换热量占总传热量的70%~80%。对流换热计算公 式为
• 1.3.3气、固相的分离 • 如果气、固相的分离效率不高，不仅会提高最上一级旋风筒出口废气
行热交换，整个系统的气体温度将会上升，尤其是它下面一级的旋风 筒，由于没有生料进入，气体温度将会骤然上升。 • (2)气体压力不稳。 • 将要发生堵塞的部位其负压值忽高忽低很不稳定。堵塞后，该部位负 压值为零，而堵塞部位以上的负压值则明显升高。 • (3)排灰阀被堵后阀杆停止摆动并有冒灰现象。
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【相关知识】
• 1. 4旋风式悬浮预热器回转窑的优、缺点 • 与其他窑型相比，旋风式悬浮预热器具有以下优点。 • (y单位产品热耗低，且热耗随窑的能力增大而降低(一般为3 200 • 3 600 kJ/kg熟米I，我国小型旋风式悬浮预热器的热耗在3 800~4 100
kJ/kg熟料)。 • (2)窑的单位容积产量高，与干法长窑的平均值相比，窑的单位容积
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【运行操作】
• 2. 3. 2分解炉出口负压减小 • 因末级筒内筒脱落或末级筒排灰阀损坏，导致系统内窜风严重，整个
窑、炉内风产生短路，因而使分解炉出口风量减小，负压减小。出现 此种状况时，末级筒的上一级筒极易发生堵塞现象，末级筒的内循环 加重，系统的产量、质量受到影响，此时应尽快查找原因，恢复系统 正常工况。 • 2. 4预热器系统堵塞的处理 • 2. 4. 1预热器系统堵塞的原因 • (1)系统局部高温造成结皮堵塞。 • 由于喂料和喂煤量的不均匀，系统料量和煤量忽多忽少，或由于煤粉 分散度不好，窑和分解炉内煤粉燃烧不完全跑到预热器内产生二次燃 烧等原因，都会造成预热器系统局部温度过高，使物料茹附在旋风筒 壁面上而形成结皮。
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【运行操作】
• 1. 2悬浮预热器气体成分的控制 • 预热器出口气体成分反映窑内、炉内或整个系统的燃料燃烧及通风状
况。对燃料燃烧的要求是既不能使燃烧空气不足而产生一氧化碳，又 不能使过剩空气太多，增加热耗。一般预热器烟气中02含量控制在 3.0%以下。 • 1. 3悬浮预热器气体压力的控制 • 预热器各部位负压的测量，是为了监测各部位阻力，以判断生料喂料 是否正常、风机闸门是否开启、防爆风门是否关闭以及各部位有无漏 风或堵塞情况。由于各级旋风筒之间的负压互相关联、自然平衡，故 一般只要重点监测预热器最上一级及最下一级旋风筒的出口负压即可 了解预热器系统的情况。
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【相关知识】
• (3)出风管(内筒)的尺寸和插入深度。一般来说，出风管(内筒)的直 • 径越小，插入深度越深，旋风筒的气固分离效率越高。 • 1. 3影响旋风式悬浮预热器换热效率的因素 • 研究旋风式悬浮预热器的换热效率，应主要考虑以下3个因素:①粉料
在管道内的悬浮状况;②气、固之间的换热效果;③气、固相的分离程 度。 • 1. 3. 1粉料在管道内的悬浮 • 一般生料粉都是成股地从加料口加入，向下有一个冲力，当遇到向 上的气流时，部分粉料会被气流带起，拆回向上而悬浮于高温气流中， 而部分料股中间的料粉将继续向下冲，又被气流冲散，并被上升的气 流带起，也悬浮于高温气流中。
项目一 悬浮预热器
• 【项目概述】 • 【相关知识】 • 【运行操作】 • 【设备维护与巡检】 • 【项目实训】 • 【项目小结】
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【项目概述】
• 本项目的任务是:了解悬浮预热器窑的发展概况，熟悉悬浮预热器的 结构及特性，重点掌握旋风式悬浮预热器的换热原理;掌握悬浮预热 器的正常运行操作方法，掌握悬浮预热器异常情况与故障的处理方法， 掌握悬浮预热器日常维护与保养的方法，掌握悬浮预热器的巡检工作 内容及常见故障分析和排除。
• 任务1悬浮预热器的运行操作
• 1. 1悬浮预热器温度的控制 • 适当的预热器温度对于物料的均匀加热及防止窑尾烟室、上升烟道及
旋风筒结皮、堵塞也十分重要。温度过低，不利于物料预热及分解; 温度过高，容易引起窑尾烟室及上升管道结皮、堵塞。 • 最低一级旋风筒出口气体温度一般控制在800 0C ~880 0C口气体温 度;否则说明出炉气流中还有部分燃料未烧完。 • 最上一级旋风筒出口气体温度一般控制在320 0C ~ 360 0C应低于分 解炉出。
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【运行操作】
• (2)有害成分造成结皮、堵塞。 • 当原料、燃料中有害成分高时，大量的碱会从烧成带挥发进入气相，
与c1和SO2等发生反应，并随气流进入预热器系统，温度降低后以硫 酸盐或氯化盐的形态冷凝在生料颗粒表面。 • (3)系统漏风造成堵塞。 • 预热器系统漏风有外漏风和内漏风两种形式。外漏风是指周围大气在 系统负压作用下，从排灰阀、下料管连接法兰等处漏入旋风筒。 • (4)机械故障造成堵塞。 • 旋风筒、分解炉顶盖砖或浇注料镶砌不牢垮落;内筒或撒料板烧坏脱 落;排灰阀不灵活或阀板烧坏变形卡死等机械故障，都使排料不畅造 成严重堵塞。
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【运行操作】
• 2. 3分解炉出口(末级旋风筒进口)负压异常的处理 • 2. 3. 1分解炉出口负压增大 • 当系统风量增大或系统喂料量增大时，整个系统的风量或阻力均有所
增大，所以分解炉出口负压也随之增大。 • 当入末级筒水平管道的风速不够或管道内衬脱落时，管道阻力增大，
因而负压增大。出现此状况时系统的预分解能力降低，产量、质量均 有所下降，此时应及时找出原因，采取措施，降低管道阻力，恢复系 统的预分解能力。
产量提高1. 2~3倍。 • (3)旋风式悬浮预热器窑没有运动部件，附属设备不多，维护工作量
较少。 • (4)旋风式悬浮预热器窑的单位产量投资费用约为干法长窑的90%
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【相关知识】
• (5)旋风式悬浮预热器窑的占地面积相对较小，与同规模干法窑相比， 可减小一半。正是这些优点，使旋风式悬浮预热器窑得到广泛应用， 发展十分迅速，其技术成果为预分解窑的出现打下了理论和实践基础。
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【运行操作】
• 2. 4. 4堵塞后的处理 • (1)立即停料，分解炉止煤，大幅度降低窑速和用煤量。 • (2)检查预热器系统温度和压力等操作记录，分析、判断异常数据，
并立即赴现场观察，找出堵塞的部位。 • (3)适当加大排风，打开清灰孔或人孔门进行试探性的检查和清理。 • (4)捅堵过程中，严禁在窑头、冷却机看火孔和其他冒灰的地方站立
或检修，防止预热器堵料突然塌落伤人。 • 2. 4. 5预热器清理结皮及处理堵塞的作业规程 • (1)标准。 • 保证预热器内气流与物料畅通，筒蓖上没有任何茹结物料。
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【运行操作】
• (2)处理方法。 • ①认真遵守安全操作要领。 • ②一般结皮只需一人操作，一人监护，并可在运行中进行，但应事先
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【运行操作】
• (5)工艺设计不合理或耐火衬料砌筑不好造成堵塞。 • 旋风筒进口水平管道过长、锥体或下料管角度过小以及耐火衬料砌筑
不平整等都容易产生积料或使料流不畅造成堵塞。 • 2. 4. 2预热器系统堵塞时的现象 • (1)气体温度急剧上升。 • 堵塞时悬浮在气流中的生料量大大减少，生料和热气体不能有效地进
• 但是旋风式悬浮预热器窑也有以下一些缺点。 • (1)流体阻力较大，一般为6 000 Pa左右，从而使风机电耗增大，单
位熟料的电耗增大。 • (2)对原料、燃料适应性较差，原料和燃料中的碱、氯、硫等含量超
标时，易造成结皮、堵塞，影响系统的正常运转。 • (3)建筑框架高，土建投资大。
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【运行操作】
中的含尘浓度，增加收尘器的负担，同时也会降低各级换热单元的传 热速率，从而大幅度降低整个旋风预热器系统的热效率;如果不及时 地进行气、固分离，而进入下一个换热单元，那么换热效率将很低。 这样，最终的结果将是水泥回转窑的产量降低，烧成热耗增大。因此， 如何提高各级旋风筒的气、固分离效率是值得重点考虑的因素之一。
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【运行操作】
• 任务2悬浮预热器运行过程异常情况及故障处理
• 2. 1预热器温度异常的处理 • 预热器系统各级温度的均衡分布及稳定为整个窑系统高效锻烧提供了
先决条件，也是一台预分解窑达标的关键因素之一。表1.1列出了预 热器系统温度异常时的原因及处理方法。 • 2. 2旋风筒锥体负压异常的处理 • 在正常情况下旋风筒锥体负压总是稳定在一个范围内，一旦负压发生 异常，说明旋风筒内的工况发生了变化。表1. 2列出了旋风筒锥体负 压异常时的原因及处理方法。
与中控操作员联系确认。处理的间隔时间应依据窑尾温度及配料成分 确定。 • ③处理预热器堵塞是止料停窑后的操作，处理堵塞应为3人一组，明 确一人指挥。确认止火、止料并保持拉风后，打开捅堵孔观察，逐渐 检查堵料的料面位置，根据料面位置确定处理方案。 • ④清理工作应由下向上进行。 • ⑤在确认闪动锁风阀附近无异物之后，先将清堵用的管子插入料中， 迅速输入压缩风，如料能向下运动(通过闪动阀判断)，则继续如此处 理，直至堵塞的物料吹空。与钢管相接的橡胶管(在预热器外部)要尽 量躲开热物料可能喷落的地方，以免烫坏。
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【相关知识】
• 1. 2影响旋风筒气固分离效率的主要因素 • 各级旋风筒的分离效率对整个预热系统的传热效果和热损失有较大影
响。如果分离效率较低，生料在预热器内循环量将增加，从而会把温 度较高的物料带到气体温度较低的地区，降低了气体与物料温差，削 弱了传热效果，同时会使废气温度升高，热损失增加，尤其是第I级 旋风筒的分离效率更为重要，它决定着生料的外部循环和热损失的多 少，第II、Ⅲ ,Ⅳ级旋风筒在可能的条件下，尽量提高其分离效率，以 减少生料的内部循环，加强传热效果。 • 影响旋风筒气固分离效率的主要因素有: • (1)旋风筒的直径。在其他条件相同时，筒径越小，分离效率越高。 • (2)旋风筒进风口的类型与尺寸。进风口的结构应以保证进风能沿切 向入筒并减小涡流干扰为佳。进风口的尺寸应保证旋风筒进口处风速 保持在15 ~ 25 m/s的范围为宜。
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【运行操作】
• ⑥钢管不能在不通冷风情况下长时间处在热物料中。 • ⑦如果堵料已具有烧结性质，只有在确认物料不能窜出的情况下，才
能将人孔门打开，当烧结物料所处位置难以处理时，可在旋风筒下锥 斗的相应壳体部位切割钢板及衬料形成空洞，用风钻或人工打钎的办 法逐块清除。清除完成后将空洞砌好焊补。 • ⑧中控室如需要窑内保温，在窑头给煤时，应事先与现场操作人员联 系，得到同意后方可给煤。
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【相关知识】
• 这时，如果有部分粉料未被气流冲散，这部分粉料则不能悬浮于高温 气流中“短路”，直接落入下级旋风筒内，失去了到上级旋风筒进一 步受热的机会，这必将大幅度降低预热器的换热效率。为了防止这种 现象发生，在设计时应该着重考虑以下几点措施。
• (1)选择合理的喂料位置。 • (2)选择适当的管道风速。 • (3)在喂料口加装撒料装置。 • 撒料装置结构如图1. 4所示。 • (4)注意来料的均匀性。