热工设备作业(答案).docx

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1、2.1水泥熟料烧成技术的发展历程是什么？及其他回转窑相比，为什么NSP窑在节能、高产方面具有优势？答：水泥熟料烧成技术发展历程：从立窑到传统干法回转窑，到湿法回转窑，到立波尔窑，再到新型干法水泥回转窑系统。窑外预分解窑的优点主要体现在：一是在流程结构方面：它在SP窑的悬浮预热器及回转窑之间增加了一个分解炉。分解炉高效的承担了原来主要在回转窑内进行的大量CaCO3分解的任务，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费用；二是在热工过程方面：分解炉是预分解窑系统的第二热源，小部分燃料加入窑头、大部分燃料加入分解炉。有效地改善了整个窑系统的热力布局，从而大大减轻了窑内耐火衬料的热负荷

2、，延长窑龄。另外减少了NOX（有害成分）的含量，有利于保护环境。三是在工艺过程方面：将熟料煅烧过程中热耗量最大的CaCO3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。换热及CaCO3分解过程得到优化熟料质量、回转窑的单位容积产量。单机产量得到大幅提升烧成热火也因此有所降低，也能够利用一些低质燃料。2.2某旋风预热器的符号写成2-1-1-1-1是什么含义？2-2-2-2-2又是什么含义？答：单列，一级有2个旋风筒，其余各级均有1个； 双列，各级都有2个旋风筒。2.3在表示旋风筒级数的符号中，1，2，3，4，5和，这两种类型的数字符号，一般来说有什么区别

3、？旋风筒通常用字母C表示，例如C1；C。这里的C代表什么意思？答：用阿拉伯数字表示是国内的习惯，即从上向下数各级旋风筒；用罗马数字表示是国外的习惯，即从下向上数各级旋风筒。C代表Cyclone。2.4 入窑生料的表观分解率及真是分解率的主要差别在什么地方？答：表观分解率是预热生料及旋风筒收集的飞灰两种料综合的分解率。真是分解率仅是预热生料/预分解系统内预分解的真实数据。2.6 预热器的功能是什么？怎样才能有效地实现这些功能?答：预热器有三个功能：第一，生料粉在废气中的分散及悬浮；第二，气、固相之间的换热；第三，气、固相之间的分离：气流被排走，生料粉被收集。(1)悬浮：1 选择合理的喂料位置 2

4、 选择适当的管道风速 3 在喂料口加装撒料装置 4 注意来料的均匀性。(2)换热，合理的换热级数。(3)分离，1 合理的旋风筒尺寸及形状 2适当的旋风筒高度 3适当的排气管尺寸和插入深度 4 合理的旋风筒直径2.7为什么悬浮预热器系统内气固之间的换热速率极高？为什么旋风预热器系统又要分成多级换热单元相串联的形式？答：在管道内的悬浮态，由于气流速度较大（对流换热系数也因此较大），气、固相之间换热面积极大，所以气、固相之间的换热速度极快，经过0.020.04s的时间，气、固相之间就可以达到温度的动态平衡，而且气、固相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。这时，再增加气

5、、固相之间的接触时间，其意义已经不大，所以这时只有实现气、固相分离进入下一个换热单元，才能够起到强化气、固相之间换热的作用。2.8 在旋风预热器系统中，旋风筒的主要作用是什么？气（废气）、固（生料）之间的换热主要是发生在联接各级旋风筒的管道内，还是发生在旋风筒内？答：旋风筒的作用主要是气固分离，传热只占6%12.5%。气固间的热交换80以上是在入口管道内进行的，热交换方式以对流换热为主。当dp=100m时换热时间只需0.020.04s，相应换热距离仅0.20.4m。因此，气固之间的换热主要在进口管道内瞬间完成的，即粉料在转向被加速的起始区段内完成换热。2.10为什么旋风预热器系统首先要求第一级

6、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最高，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最大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，从而增加了热耗料耗以及后面吸尘器的负担因此第一级的重要性最大. 最下一级的分离效率不仅对整个预热器系统的热效率有很大影响，而且还直接决定着回流到上一级旋风筒的生料量的多少而且在高温下增大颗粒生料的循环量容易造成预热生料的发粘堵塞，从而影响到整个窑系统的正常运行因此分离效率要高2.11为什么一列的旋风预热器，人们有时会将第一级旋风筒制成两个直径较小旋风筒并联放置的形式，如

7、2-1-1-1-1这一做法的出发点是什么? 答：目的在于提高它的气固分离率，减少飞尘的飞损，而其他级旋风筒的分离率要求相对较低固选用较小的单筒旋风筒，以期降低整个预热器系统的阻力损失2.14为什么旋风筒的表面散热和漏风量对整个预热器系统预热效果的影响程度，从上向下呈现递增趋势？ 答：在整个旋风预热器系统中，越往下，旋风筒奇迹连接管道的表面温度越高，故而表面散热的损失会越来越大，尤其是在最下一级旋风筒和窑尾上升烟道处，表面温度最大，因而其表面散热损失也最大，故对预热器系统预热效果的影响会从上向下递增。在整个旋风预热器系统中，同样是由于越往下，旋风筒奇迹连接管道的表面温度越高，冷风漏入对整个预热器

8、系统的热效率的影响也就更大。而且对于下面几级旋风筒，其漏风量不仅会降低其自身的温度和热效率，而且会继续影响这上面各级换热单位的热效率，因此漏风量对预热器系统预热效果的影响会从上向下递增。2.18对于SP窑和NSP窑来说，降低旋风预热系统阻力损失的措施有哪些？ 1合理安排串联级数。一般降低级数，能降低旋风预热系统阻力损失。2采取适当密封措施，减少系统漏风量。3开发新型撒料装置：使粉料充分分散，降低气流阻力。4采用新型高效低压损的旋风筒。 在旋风筒入口或出口处增设导流板； 旋风筒筒体结构的改进；例如适当增大高径比，进风口采用大包角、大蜗壳，蜗壳下缘采用斜坡面，以增大进风口截面来适当减低进口风速，且

9、适当扩大内筒直径，适当缩小内筒插入深度，等等。 旋风筒进风口及内筒结构的改进；如进风口截面采用多边形；采用双内结构；将进风口设置在筒体下部，减小折流阻力。 旋风筒下料口结构的改进；如在旋风筒地步增设膨胀仓。 旋风筒旋流方式的改进；如采用卧式旋风筒2.21新型干法水泥生产中的分解炉应该具备什么功能？怎样实现这些功能？答：燃料放热；悬浮态传热；物料吸热分解。具体实施这些功能：1通过合理将下料口、下煤口及三次风口合理布局确保燃料迅速着火，完全燃烧。2下料口设置撒料器或撒料箱一边让粉料进入分解炉后尽快分散且均匀分布，实现悬浮高效传热。3增大分解炉的体积，形成炉体加管道结构，延长气体在分解炉内停留时间，

10、实现CaCO3有效分解。2.31 回转窑的主要功能是什么？怎样才能够有效的实现这些功能？答：回转窑是一个燃料燃烧设备，它具有较大的燃烧空间和热力场，可以提供足够的助燃空气，是一个装备优良的燃烧设备，能够保证燃料充分燃烧，可以为水泥熟料的煅烧提供必要的热量；回转窑是一个热交换装备，它具有比较均匀的温度场，可以满足熟料生产过程中各个阶段的换热要求，特别是A矿生成的要求；回转窑是一个高温化学反应设备，熟料矿物形成的不同阶段有不同要求，回转窑既可以满足不同阶段、不同矿物对热量、温度的要求，又可以满足它们对停留时间的要求；回转窑是一个输送设备，用来输送物料和让空气通过。从输送物料角度来看，回转窑还具有更

11、大的潜力，因为无聊在窑内的填充率、回转窑的斜度及转速都是很低的。2.33 为什么回转窑的窑尾比窑头需要密封程度更高的密封装置？答：因为从漏风对生产的影响程度来考虑，窑尾漏风对生产的影响比窑头漏风的影响要大，故窑尾比窑头需要密封程度更高的密封装置。2.34为什么回转窑烧制出来的水泥熟料要进行快速冷却？答： 熟料必须快速有效冷却的主要原因有以下四点：第一，急冷熟料有利于发挥水泥的强度和水硬性（能保留较多玻璃体，能防止或减少C3S在1250时分解为C2S和f-CaO，从而保留较多的C3S，能阻止C3S晶体长大，也能防止-C2S在500时转变为-C2S而引起熟料粉化）和增强水泥抗硫酸盐性能及防止水泥瞬

12、凝或快凝（可阻止C3A结晶析出或减少其晶粒），也能改善水泥的安定性（可阻止MgO的结晶析出减少其晶粒）。第二，冷却熟料能有效回收熟料的余热来预热助燃空气等来改善燃料燃烧，节省燃料和节约能源；第三，熟料被急冷后可改善其易磨性（急冷产生的温度应力导致熟料内有微裂纹存在，从而改善其易磨性）；第四，熟料被冷却后其温度较低，可使其输送设备、储存设备免受高温侵蚀。2.36 熟料冷却效果最好的冷却剂是哪种冷却机？其优点主要体现在什么地方？答：篦式冷却机。篦式冷却机分为三个区域，最前端是骤冷区，在该区骤冷能对刚进入篦冷机的熟料实施非常快速的冷却，确保熟料的高质量。骤冷区后面是热回收区，该区的作用是对熟料实施快

13、速、有效冷却的同时，尽可能高效地回收出窑熟料冷却过程中所放出的热量来给予入窑二次风和入炉三次风；最后是冷却区，该区的作用是充分冷却熟料，从而最大可能地降低出冷却机的熟料温度。所以该冷却机既能快速冷却，又可以回收大量的热能。2.39在水泥行业中人们常说的“筒-管-炉-窑-机”的具体名称各是什么？答：分别是预分解窑旋风筒-换热管道-分解炉-回转窑-冷却机。2.40.“雪人”现象是怎么一回事？“红河”现象又是怎么一回事？如何防止？答：粗颗粒料侧的熟料疏松、空隙率大、阻力小，冷却风大多从该处穿过，即造成冷却风的短路；而细颗粒料侧出于透气性差，炽热熟料得不到淬冷，便会在熔融状态下粘结，即所谓的堆“雪人”

14、。“雪人”常发生在篦冷机下料管内或篦床的稀料一侧。因篦床上熟料粗、细和厚、薄分布不均，个别地地方会被短路的冷却风“冲穿”，而其他地方的熟料由于得不到冷却风的充分冷却，便会出现“红河”（未冷却充分的红色炽热熟料流）。防止：采用阻力蓖板、充气梁技术及分区可控制流技术。具体有：(1)采用阻力蓖板及具有充气梁结构的篦床以增加蓖板的气流阻力在“蓖板+料层”总阻力中的比例，从而降低料层内颗粒粗、细不均等因素对气流均匀分布的不利影响；(2)在进料区配备脉冲高压鼓风系统，发挥脉冲高速气流对熟料的骤冷作用，用尽量少的冷却风回收熟料余热以减少余风量，提高二次、三次风温；(3)高压冷却风通过充气梁，特别是篦冷机热端

15、前部的数排空气梁，向蓖板下供风，以提高料层中气流的均匀分布程度，也能强化气流对熟料、对蓖板的冷却，从而消除“红河”现象和保护蓖板；(4)设置针对篦床一、二室各排蓖板的自控调节系统，以对分量、风压及脉冲供气进行调节；(5)采用液压传动方式；(6)在篦冷机中间或卸料处使用锟式破碎机；(7)篦床下密封程度提高。2.42.为什么新型干法水泥回转窑系统要建立一个稳定的、合理的热工制度？ 答：就一台窑的生产线来说，遵循水泥回转窑系统的“风、煤、料”平衡规律和热力平衡分布规律，协调好窑、炉之间的平衡稳定关系，始终保持优化的、稳定的热工制度，是组织好水泥回转窑系统生产的首要任务。热工制度不稳，轻者会打乱正常的

16、生产秩序，严重时还会造成预热器系统的物料粘结堆积，甚至还会威胁到设备安全及人身安全。2.61 为什么立窑内的传热方式以传导和对流方式为主？答：（1）干燥预热带从高温带上升的气流经过干燥预热带时，气流速度较高，而且料球之间的孔隙小，温度也较低，因而，以对流换热为主，辐射换热为辅。这是因为：第一，温度降低了辐射传热量；第二，孔隙小气体福热层厚度，从而降低气体辐射率; 第三，CO辐射能力很小。（2）高温带 在高温带，料球内部的炭粒以及料球表面的炭粒燃烧产生高温，炭粒再以导热方式将热量传给接触的物料，物料再以导热方式传给其它物料，这是高温带的主要传热方式。至于辐射和对流仍同时存在，但是其所占比重不大，

17、且各不相同。（3）冷却带 在冷却带，传热方向发生了改变，是孰料向空气传热，由于空气中无CO2和极少的水蒸汽，因此，气，固之间为对流换热，而孰料内部的冷却则是依靠导热传到。综上所述，立窑内传热是以气、固之间的对流换热和料球内部的传导传热为主。3.4、玻璃池窑（包括平板玻璃和日用玻璃池窑）熔化部及冷却部之间的气体分隔装置有哪几种基本形式？答：气体空间的分隔装置有完全分隔和部分分隔两大类。平板玻璃池窑只用部分分隔装置，最常见的气体空间部分分隔装置：矮碹、吊矮碹、U型吊碹、双J型吊碹。对于日用玻璃池窑来说，气体空间分隔装置有两类：完全分隔和部分分隔。部分分隔装置多为花格墙。3.5、为什么平板玻璃池窑熔

18、化部及冷却部之间的玻璃液分隔装置是用浅层分隔装置，而日用玻璃池窑熔化部及冷却部之间的玻璃液分隔装置则要用深层分隔装置？答：因为平板玻璃池窑熔化部内，玻璃液经过熔化、澄清和均化后其质量较高，故而可以取上层玻璃液进行冷却、成型。日用玻璃池窑熔制的玻璃液在均匀性、澄清性等方面均达不到平板玻璃池窑那样高的质量，因而需要取更深层的玻璃液去冷却和成型，所以日用玻璃池窑熔化部及冷却部之间的玻璃液分隔装置要用深层分隔装置。3.6、玻璃池窑（包括平板玻璃池窑和日用玻璃池窑）熔化部及冷却部之间的玻璃分隔装置有哪些？答：平板玻璃池窑使用浅层分隔：玻璃液分隔装置有卡脖，冷却水和窑坎等。其中窑坎是辅助分隔装置，不能单独

19、使用。气体分隔装置（部分分隔）有矮碹，吊矮碹，U型吊墙和双J吊墙。日用玻璃池窑使用深层分隔：玻璃液分隔装置有流液洞，窑坎。气体分隔装置有完全分隔和部分分隔：花格墙。3.9、对于玻璃池窑（包括平板玻璃池窑和日用玻璃池窑）熔化部及冷却部之间的火焰空间分隔装置有哪几种类型？答：平板玻璃池窑：气体分隔装置（部分分隔）有矮碹，吊矮碹，U型吊墙和双J吊墙。日用玻璃池窑：气体分隔装置有完全分隔和部分分隔。部分分隔装置：花格墙。3.11.小炉在玻璃池窑组织燃烧中的地位及作用是什么？答：小炉的作用是使燃料和空气良好的混合并组织好燃烧。3.13 为什么蓄热式玻璃池窑要有换火程序？答：使火焰温度稳定。3.14 蓄热

20、是玻璃池窑蓄热室内高温废气加热空气的工作原理是什么？ 答：利用废气及空气交替地通过其内的格子体，以格子体为传热的中间体，从而使得空气间接的获得废弃的余热。当高温废气通过蓄热室内的格子体时，废气以对流及辐射的方式把热量传递给格子体，使得格子体受热升温，积蓄热量，而废气向格子体传热后其本身的温度降低；当空气通过蓄热室内的格子体时，格子体就把所积蓄的热量以对流的方式再传给空气，使得空气受热升温，格子体散热降温。3.15 为什么平板玻璃池窑蓄热式的结构形式有多种类型，而日用玻璃池窑则不存在这种分类？答：对于横焰的平板玻璃池窑，由于每一侧都有若干数目相同的蓄热室。日用玻璃池窑多采用马蹄焰蓄热式玻璃池窑，

21、由于马蹄焰池窑只有一对小对，相应也只有一对蓄热室，无连通式和分隔式之分3.16 蓄热室对于玻璃池窑的作用是什么？在蓄热室内格子体的主要作用又是什么？答：蓄热室可以预热空气和煤气，即可以回收余热，。玻璃池窑具有蓄热室不仅是为节能，也是为了达到熔制高质量玻璃所要求的高温而必须采取的措施。格子体为传热的中间体，废气及空气（或者废弃及煤气、空气）交替的通过格子体，从而使得空气（或者空气和煤气）间接地获得废气的余热。3.18 为什么蓄热室内的废气（高温气体）要自上而下流动，而空气（低温气体）要自下向上流动？答：这样的流型符合流体力学中“分散垂直气流法则”（或称“气流分流法则”）之原理。其目：使蓄热室内格

22、子体各个通道内的气流量及温度自然地保持均匀。3.19 提高玻璃池窑蓄热室热回收能力的措施有哪些？答：a.改善蓄热室结构b.改善格子体结构c.提高格子砖材质d.采取保温减少墙体的散热量。3.20 浮法平板玻璃工艺中锡槽的工作原理是什么？为什么锡槽内还必须要有保护气体？答：让处于高温熔融状态的玻璃液浮在比它重的锡液表面上，受表面张力的作用使玻璃具有光洁平整的表面。锡槽内通入由N2和H2组成的保护气体是为了防止锡液氧化。3.24、对于玻璃池窑来说，建立合理的热工制度（作业制度）的必要性是什么？答：一个生产优异的玻璃池窑除了要求合理的设计、精心施工以外，还应该有合理、严格的作业制度作保证。玻璃行业经常

23、讲“四小稳、一大稳”就及作业制度密切相关，也是严格作业制度的具体体现。这对于玻璃生产实现优质、高产、低消耗和长窑龄都起到了重要作用。3.25、玻璃池窑的作业制度有哪几种？答：玻璃池窑的作业制度具体包括：温度制度、压力制度、泡界线制度、液面制度和气氛制度等。3.26、关于玻璃池窑的操作，人们常说需要用“四小稳”来保证“一大稳”。那么，什么是玻璃池窑的“四小稳”？什么又是玻璃池窑的“一大稳”？答：四小稳是指：温度稳、压力稳、泡界线稳和液面稳；一大稳是指热工制度要稳3.27、平板玻璃池窑内“泡界线”的含义是什么？玻璃池窑内“热点”的含义又是什么？答：在横焰玻璃池窑的熔化部，由于热点及投料池的温度差，

24、表层玻璃液会向投料池方向回流，使无泡沫的玻璃液和有泡沫的玻璃液之间有一条明显的分界线，称为：泡界线。热点是指沿玻璃池窑的窑长方向上玻璃液的温度最高点。3.29玻璃制品退火过程中可降低或消除的应力是哪两种应力？答：玻璃制品的退火就是减少或消除其内的热应力（包括永久应力和暂时应力）的过程，但退火不能消除结构应力和机械应力。3.30玻璃制品退火窑的作用是什么？答：减少或消除玻璃制品在成型后或热加工后其内残余的热应力以及由此导致的光学不均匀性，并稳定玻璃制品的内部结构，这样可以防止其炸裂以及提高其强度。玻璃制品内的热应力，通常是由于不均匀冷却所产生。将其置于退火温度热处理，并采取适宜的均匀冷却制度就能减少或消除热应力，以便最大限度的提高成品率。3.36 玻璃池窑选用耐火材料的原则是什么？答：1.根据窑炉的种类以及窑体各部位工作的特点合理地选用耐火材料；2.根据玻璃成分选用相应的耐火材料；3.根据耐火材料的使用性能选用耐火材料；4.尽可能选用成批生产的耐火材料；5.要避免不同材质耐火材料之间的接触反应。第 5 页