水泥篦冷机

冷风不易透过高温熟料层或者阻力较大的细颗粒料料 层，而易透过低温熟料和阻力较低的料层，只有缩小通风 面积才能提高通风效率。据此人们在篦冷机纵向将篦床分 室，缩小各室的面积，缓和了冷风因阻力不均难于冷却高 温熟料的现象，开发了第二代厚料层篦冷机。 第二代特点： 第二代特点 ① 风室通风，第一室面积缩小至3排篦板 ② 第一室第一排篦板采用活动篦板，避免熟料堆积 ③ 细粒侧篦板外形利于输送冷却细粒，减少红河事故 ④ 篦床下大梁纵向布置利于风室密封，减少内漏风 ⑤ 各室独立设置风机
第三代篦冷机
80年代中期，第二代篦下通风错流热交换→ 第三代冷风经中空梁进入的可控气流热交流 第三代特点 • 热交换以排为单位，冷却面积小，有利于冷风透过料层 • 篦板阻力较料层相对较高，气流阻力与料层无关，冷风均布 • 按各排阻力及面积配置冷却风，做到调节控制空气量冷却熟料 • 空气梁不易漏风，密封性能好 • 在低温部位，为了节省电能，采用分室通风。 • 出窑熟料开始就冷却较好，篦板无过热损坏。和第二代相比， 冷却风量、电耗、废气量、烧成热耗、事故率均降低，冷却效 率、二三次风温、产量、运转率均提高。 • 大量出现在80年代后半期-90年代
第二代篦冷机
60年代预热器窑逐步走向大型化，产量最大4000t/d，70 年代预分解窑出现后产量更高，第一代篦冷机面临如下问 题： ① 产量＞1000t/d时，熟料颗粒离析增加，细熟料随窑产 量增大而增多，以致于部分细熟料流态化，篦板推不动流态 化颗粒，而堆积致密的熟料因料层阻力大，冷风没法透过仍 处在高温状况，易烧坏篦板，出篦冷机熟料温度高，废气温 度高，二次风温度低，冷却效率低且事故率高，运转率低 下。 ② 为了增加产量，传统窑改为预分解窑，窑产量成倍增 加，但场地限制篦床面积增大，须提高篦冷机单位面积产
第二代性能指标 ① 料层厚度500-600mm ② 单位篦床面积负荷36-38t/m2.d ③ 大量出现70-80年代 ④ 冷却风2.1-2.3m3/kg熟料 ⑤ 二次风从窑门罩抽取时，二次风温＜950℃ 三次风从篦冷机抽取时，二次风温＜1050℃ ⑥ 回收热效率＜70%
第二代问题 ① 原料层篦冷机的高温部位设置风室过少需要3排篦 床长度，以致风室的冷却面积过大，熟料从窑头下落的过 程中，因窑在旋转，颗粒离析，篦床上的熟料层形成颗粒 不均或熟料过粘造成料层阻力不均，冷风集中透过阻力较 低部位的料层，而阻力高的料层得不到冷风透过，冷却效 率难于进一步提高。 ② 窑的来料颗粒变化大，造成料层阻力变化大，相 应透过料层风量变化也大，难以控制通风。缩小各室的通 风面积，改善料层阻力，加强密封，以便控制冷风透过， 提高冷却机效率，成为第二代篦冷机优化创新的突破点。
5、篦冷机管理
① 从篦冷机抽出的发电用热风全部进余热锅炉，煤磨烘 干用热风取自去锅炉的热风管道：烘煤用风温度降低，入窑煤 粉水分达4%，窑内火焰因煤粉燃烧速度减慢，黑火头拉长， 黑火头拉长 导致窑内过长虚窑皮， 过长虚窑皮 后窑口严重结皮，熟料产质量及煤耗都 后窑口严重结皮 受到影响。 ② 同一台篦冷机管理操作不当，就会有导致二次风温 >200℃的差距，单位熟料热耗就会增加60kCal/kg以上。
第四代 篦板采用迷宫式的篦缝和安装MFR阀，阻力大， 整个篦床全宽上的熟料层通过风速相等，冷空气均布。 MFR阀采用自调节的节流孔板控制穿过篦板的空气流 量。当床上料层阻力变化，MFR能自动灵敏调节阀阻，使料 层+篦板阻力之和恒定，达到通风恒定和整个篦床上空气均 布。 第四代 入料口区风压9.5kPa，特殊篦板和良好密封，用 风较少。第三代“高风压低风量”，入料口区风压1112kPa。 篦冷机进步实质是篦板的创新。目前篦板铸造成形，篦 缝2 -3mm，再缩小篦缝尺寸困难，若能到1mm则冷却效果会 更好。 思考： 思考 第四代篦冷机技术是否可信？扩大产能是永恒的追求 第四代篦冷机技术是否可信？
The End!
• 第三代 活动篦板推动熟料前行。床料层厚度不均，料层薄 风多料层厚风少；篦板运动易变形或脱落，有漏料窜风。冷 却风2.0Nm3/kg熟料。缺点二三次风温不易提高，扩产无保 障。 • 第四代 篦板固定不动，推杆推动熟料前行。稳流行进式熟 料冷却技术。冷却风量送至风室，篦下自动调节阀调节风 料冷却技术。 量，克服料厚不均的缺陷，料薄风少料厚风多。篦板固定不 变形脱落，无漏料窜风。冷却风1.9Nm3/kg熟料。优点是二三 次风温大幅提高，扩产有保障。 讨论思考 链条炉(类似第三代)节能技改？破碎→鼓泡流化+第四代结构
第四 代 ETA 篦冷 机技 术经 济指 标
冷却机宽度（列向单元列数） 冷却机长度（一段和二段风室个数） 倾角（高效模块与列向单元之间） 进料温度 绝对出料温度 风机吸风温度 单位冷却风量（inst） 单位冷却风量（运行） 单位二三次风风量 二、三次风风温 单位废气量 废气温度 通风面积 单位面积负荷（受到通风的） 热效率
3、主要技术指标
• 第四代 冷却风量1.7-1.9Nm3/kg，产量4446t/m2d；热效率>75%，电耗<5kWh/t熟料。 • 第三代 冷却风量2Nm3/kg；热效率65-70%，电耗 6-7kWh/t 熟料。 • 和第三代相比，第四代使熟料热耗下降10-18%， 热回收效率提高5%，电耗降低20%
4、篦冷机结构
第四代组成：熟料输送，熟料冷却及传动装置。 与第三代区别：1) 熟料冷却与输送功能分离；2) 篦床供 风精细化；3) 模块化设计；4) 消除篦床漏料；5) 系统能耗降 低；6) 土建投资降低。 结构分上下壳体，中间是篦床，壳内贴耐火砖，下壳体 分若干个风室，尾部设锤式破碎机，床面水平倾斜5°。篦床 包括若干块固定不动的篦板，床下部液压缸往复运动带动篦 板上部的推料棒往复运动。每个风室由1台风机供风，高压 风通过篦板迷宫式缝隙风道进入床上熟料层，不漏料。另 外，床下部不设输送设备，床本身不动，篦板之间也不存在 缝隙，故整个篦床不漏料。每块篦板底部安装空气动力平衡 式空气流量调节器。
水泥篦冷机
（高温颗粒余热高效回收装置） （稳流行进式高温颗粒冷却技术）
第一代薄料层篦冷机 第二代厚料层篦冷机 第三代空气梁可控气流篦冷机 第四代无漏料篦板篦冷机
第一代篦冷机
原理：窑头落下的高温熟料铺在进料端篦床上，随篦板向前 原理 推动铺满整个篦床，冷风加热后入窑作燃烧空气用，无余热发电 特征：运行部件主梁横向布置，纵向运动运送熟料，横向主 特征 梁作纵向运动时很难密封。在生产过程中，冷风从隔仓板上端漏 出，形成篦下内漏风，因此冷却效率不高，料层薄。 指标：料层 100-200mm，冷却风量2.8-3.2Nm3/kg熟料，单位 指标 面积产量18-20t/m2.d，冷却效率＞60%，二次风温与窑热耗有 关，热耗1500kCal/kg湿法窑二次风温<600℃，热耗1000 kCal/kg 干法预热器窑<750℃ 时间：大量出现在 1950年，产量<1000t熟料/d 时间
我国篦冷机技术发展
• 第四代篦冷机节能性能不明显，主要是解决了第三代粉/块 状熟料冷却及红河问题。此外，取消拉链机，使装备简化， 提高了运转率，满足了水泥生产大型化需求。 • 国产第一代篦冷机比国外晚约30年，第二代比国外晚约20余 年，第三代比国外晚不足10年，第四代正在研/仿制。 • 随着熟料窑规格逐年增大、燃料性能逐年降低、工业废弃物 应用逐年增多，粉/块状熟料将逐年增多，第三代问题逐年 突出。开发具有自主知识产权的第四代篦冷机，对我国淘汰 机立窑和推广新型干法水泥，具有十分重要意义。
第三代缺点
90年代以来，预分解窑规格增大、环保使用废弃物等导致出 现大量粉/块状熟料，原因在于： • 水泥窑规格愈大，产量愈高，愈容易出现粉状熟料 • 废弃物常用的石油焦含S>15%，易结粉状熟料 • 废弃物热值低，烟气增加，导致排风不足+窑内还原气氛， 易结粉状熟料 • 废弃物成分复杂，因MgO和Fe2O3等易结大块。 • 冷风难于透过粉状熟料层，冷却效率低，设备事故率高， 此外，篦下需设拉链机，占用高度大 • 已将室分成排，难以再缩小通风面积 更改通风方式，简化结构，模块结构，是第四代发展方向
冷却风机型号 能力 高效模块（篦板排数）
ETA 10 6 7 //6 4 5500t/d 10 6 6/4 15/0 deg 1400℃ 65℃ 30℃ 2.09Nm3/kg 1.75Nm3/kg 0.87Nm3/kg 965℃ 0.88Nm3/kg 268℃ 125m2 44(t/d)/m2 78%
第四代篦冷机
1 、 系 统 设 备 连 接
AQCBaidu Nhomakorabea发电风 三次风
废气 二次 风
用于热熟料冷却和输送，由1400℃冷却到100℃以下，保证 熟料性质和进行下一道工序。冷风-热熟料热交换，回收熟料余 热，辅助回转窑熟料煅烧及生料预分解、煤磨烘干及余热发电。
2、功能
篦冷机冷却熟料，是制约产能的关键。 ① 提供适当的熟料冷却速度，提高水泥质量和熟料易 磨性。熟料急冷后，熟料来不及完成结晶，部分呈玻璃相， 剩余部分即使结晶也比普通冷却速度得到的晶粒更细，这种 孰料可制成更高标号的水泥；同时由于熟料急冷后颗粒中会 产生热应力和裂纹，更易粉磨。 ② 尽可能提高二次风和三次风温度，作为燃烧空气， 降低烧成系统燃料消耗。 ③ 将余热风加热，用于余热发电和煤磨烘干。 ④ 最后把熟料加以破碎并冷却到尽可能低的温度，以 满足熟料输送、贮存和水泥粉磨的要求。