篦冷机讲座幻灯片.pptx

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1、1 0、前言：由于能源价格的上涨，在水泥生产中，能源消耗所占生产成本的比重越来越大。能量利用率的高低已决定了企业在未来市场竞争中的地位。篦冷机是水泥生产系统中最关键的设备之一，与预热器、分解炉、回转窑一起，构成了熟料烧成系统。它是熟料在窑内煅烧过程完成后，对熟料质量起着决定性作用的重要工艺环节。对篦冷机的使用正确与否，直接影响到回转窑系统的工况和能源利用的合理性；它的性能优劣，对烧成系统的能源消耗同样起着至关重要的作用。第1页/共77页2 世界上第一台熟料冷却机是1890年出现的单筒冷却机，至20世纪40年代才出现篦式冷却机。推动式篦冷机是在与其它类型的篦冷机的竞争中发展起来的，适应了生产大型

2、化的发展趋势，成了为当代预分解窑配套的主要冷却设备。推动式篦冷机已经过了三代更新。目前我国预分解窑已普遍使用了第三代空气梁冷却篦式冷却机，现在国内外已经开始逐步推广使用第四代推动棒式篦冷机。第2页/共77页3一、篦冷机应具有的功能：众所周知，篦冷机是熟料煅烧系统不可或缺的设备。承担着对高温熟料的冷却和输送任务。在冷却过程中完成对熟料的输送。在熟料烧成系统中，一台性能良好的篦冷机应具备如下功能：第3页/共77页4（1）优质高效的急骤冷却功能：急骤冷却可以改善熟料易磨性，提高熟料强度。尤其是在篦冷机的进口高温段具有急骤冷却功能，能够使高温熟料在极短时间内急骤冷却，可以防止熟料中硅酸三钙晶体的增长、

3、硅酸二钙晶型转换，又可使铝酸盐、铁铝酸盐固溶体等熔煤矿物形成玻璃体，提高熟料的活性，熟料的易磨性也会大为提高。因此，对熟料具有良好冷却功能的篦冷机。可以使水泥的早期强度和水化性能等品质更加优秀。第4页/共77页5（2）相对较高的气固相热交换效率：在篦冷机内，气固两相的温度梯度差，是提高篦冷机热交换效率的基础。出窑熟料温度高，并且气固两相能够在篦冷机高温段被强制实施优质高效的热交换，二、三次风温度将得到大幅度提高，可以为窑、炉输送充足的满足熟料锻烧需要的高温气体。回收尽可能多的熟料显热（12001500kj/kg-cl），降低燃料消耗。同时还能够在出篦冷机前把熟料冷却到尽可能低的温度，满足熟料输

4、送、贮存和水泥粉磨的要求。形成高温熟料进入高效强制气固交换向窑炉提供高温气体冷却熟料输送的良性循环。第5页/共77页6（3）促进分解炉内物料分解的功能：分解炉内没有明火，是无焰燃烧。在分解炉内，环境温度越高，煤粉燃烧速度越快，煤粉燃烬率越高。炉内温度的高低决定了燃料的燃烧强度。由篦冷机向分解炉提供的三次风温度高，煤粉的起燃速度就会加快，燃尽时间就会缩短，炉内温度就会提高，就能使分解炉处于良性高效的工作状态。物料的分解率和分解能力提高，用于物料分解的单位能耗得到有效降低，回转窑的增产潜能也就越大。实验证明，篦冷机向分解炉提供的三次风温和分解炉效率之间并不呈线性，而是一个指数关系，可见图一：第6页

5、/共77页7三次风温和分解炉效率关系图第7页/共77页8（4）安全可靠的设备机械性能：篦冷机完成对熟料冷却输送的过程，是一个相对复杂的热工过程。熟料和冷却风进行逆向热交换，工作环境苛刻。设备要承载高温、风载、阻力、磨损等各种工况的侵蚀。因此，对设备的机械性能就提出了较高的要求，如篦板、衬板的耐温、耐磨性能；风室的密封性能等；没有安全可靠的设备机械性能，就无法保证设备的运转率，提高热交换效率就更无从谈起。第8页/共77页9 二、第三代篦式冷却机：目前，我国大型预分解窑普遍使用了第三代空气梁冷却篦冷机。在生产过程中，暴露问题最多的也是第三代篦冷机。因此，对第三代篦冷机作重点介绍。第9页/共77页1

6、02.1、工作原理和结构形式：、工作原理:篦冷机的工作原理众所周知。高温熟料由窑内进入篦冷机，首先受到从篦板下部鼓入的高压风急速冷却，随后由篦床推动前进。在行进过程中，继续受到中、低压风的冷却。冷却后的小颗粒熟料穿过出口细栅条，经出料溜子直接送入输送设备。大块熟料须经破碎机破碎后，再送入输送设备。从篦板缝漏入风室底部的细小熟料颗粒，由拉链机送至篦冷机出料口。鼓入冷却机的冷空气与熟料进行了热交换后，高温部分作为二、三次风送入窑炉系统，中低温部分余热仍被继续回收利用，而且目前的利用领域越来越广泛。第10页/共77页11、结构形式：第三代篦式冷却机，主要有如下几种形式：（1）水平推动式篦冷机：水平推

7、动式是使用较早、应用较为广泛的冷却机。随着使用时间的推移，在结构上不断改进，形式也发生了很大变化。过去强调的阻力篦板开始向着低阻控制流方向发展，冷却机的传动也由机械块传动发展成液压传动，减少了因机械传动压死篦床的现象。第11页/共77页12（2）倾斜推动式篦冷机：其结构和工作原理与水平推动式篦冷机基本相同。不同的是篦床倾斜安装。早先一般倾斜在100左右，导致篦冷机的整机高度提的过高，并且因熟料在高压风吹动下，在篦床上容易产生流态化，流速过快，达不到冷却熟料的要求。因此，现多数冷却机已将倾角改至30或稍大一点。第12页/共77页13（3）复合推动式篦冷机：目前在大型窑上用的最多的，是水平与倾斜复

8、合推动的篦冷机。5000t/d预分解窑采用的篦冷机一般分为三段篦床。前二段篦床是倾斜的，倾角为30，篦床较窄，推动速度较小，因而可以获得厚料层。料层厚度可达600800。第三段为水平篦床，篦床较宽，推动速度较快，料层较薄，料层厚度大约300500左右。使熟料进一步得到冷却。由于冷却机沿长度方向料层厚度逐渐减少，温度逐渐降低，阻力逐渐变小；因而把篦床下部空间分隔成若干个相互隔离的空气室，并配以不同风压和风量的冷却风机，以优化冷却效果。第13页/共77页14（4）组合阶段式篦冷机：组合阶段式篦冷机的篦床分为前后两段，在两段中间装有破碎机。经前段篦床冷却至500左右的熟料，通过破碎机破碎后再进入后段

9、篦床冷却。这种破碎机的优点是：出破碎机的熟料颗粒均匀、温度低，可以提高冷却机的热交换效率，其缺点是中间破碎机在高温下运转，对破碎机的材质和冷却效果等要求较高。第14页/共77页15 推动式篦冷机的优势是出冷却机熟料的温度低，入窑炉二、三次风的温度较高，系统热效率高，适合用于大型预分解窑的熟料冷却。但是，从目前各企业的使用情况看，也存在电耗高、磨损大、出机熟料温度高，粉尘磨蚀性强等问题。热回收效果亦不尽人意。第15页/共77页162.2、设备性能与影响因素：、对设备的性能要求：众所周知，回转窑产量的高低主要取决于入窑生料分解率及窑内物料煅烧温度。而熟料质量的优劣不仅取决于回转窑内熟料的煅烧状态，

10、还要取决于冷却机中熟料的冷却效果。因此，回转窑与篦冷机需要相互提供良好的工作条件。对现代篦冷机的性能要求是高冷却效率、高热回收率和高运转率。第16页/共77页17（1）性能良好的篦冷机应具备以下特点：A、二、三次风温度高、热回收效率高。能改善窑、炉煤粉燃烧条件，降低烧成煤耗。B、熟料淬冷质量好，能提高熟料早期强度和易磨性，改善对水泥需水量的要求。C、出篦冷机熟料温度低，方便熟料输送、存贮，并为改善水泥粉磨条件奠定基础。D、出篦冷机余风温度高且稳定，能为余热发电及其它余热利用提供良好的热源。E、良好的设备机械性能，故障率低运行可靠，对物料适应性好，有利于运转率提高。第17页/共77页18（2）工

11、作良好的回转窑应具备以下特点：A、回转窑速、窑电流稳定，快转率高，出料量稳定。B、出窑熟料温度较高，一般都在1300-1350范围内。C、结粒均齐，95%以上的熟料粒径小于25mm。第18页/共77页19（3）第三代篦冷机的的使用现状：目前，许多预分解窑的篦冷机，运行情况不如人意。主要表现如下：A、二次风温度偏低，低于1100居多。有的企业甚至1000，窑头负压高,且波动不稳。B、出篦冷机熟料温度偏高，几乎没有多少企业能达到环境温度+65的设计指标要求。C、篦冷机的热交换效率达不到理想要求，低温余风偏多，入余热发电锅炉气体温偏低，导致余热发电量低。第19页/共77页20、重点影响因素：通过对篦

12、冷机工作原理和结构形式的分析不难看出，熟料的冷却过程，是熟料在篦冷机内，被强制位移的过程中，气固两相热交换的过程。因此，合理配置冷却风机的风量和压头，控制机内物料的移动速度和冷却风速。通过急速冷却，保证入窑、炉的热风温度提高，出篦冷机熟料温度有效降低，才能提高篦冷机的热交换效率。然而在实际生产过程中，随着用于水泥制造的原料资源利用范围不断扩展，劣质燃料的逐步采用，原燃料中有害微量元素含量增加，要使入窑物料品质达到“均质稳定”，事实上存在较大难度。入篦冷机熟料的温度、粒度与物料量经常发生变化。在影响到回转窑热工制度稳定性的同时，还要影响到篦冷机的冷却效果。同时，在生产过程中，由于中控操作人员对篦

13、冷机认知程度的差异和对设备维护保养的质量等，都会影响到篦冷机的使用效果。经对影响篦冷机使用效果的众多因素归纳疏理，重点影响因素如下：第20页/共77页21（1）设计能力的影响：目前国内正在运行的新型干法熟料生产线，大都超过设计生产能力20%以上。而生产线设计，在对篦冷机进行设备选型时，却只考虑了回转窑正常的生产能力。一般情况下，篦冷机只具有10-15%的冷却富裕潜能。冷却能力远赶不上回转窑的超产幅度。因此，在这些生产线上，出篦冷机熟料的温度，大都因为产量超标而导致温度高于65+环境温度。熟料温度在180-200左右的工厂比比皆是。在产量超标的同时，热耗也在上升。导致高产高耗后果的产生。并因此导

14、致篦冷机故障率的升高。第21页/共77页22（2）料层厚度的影响：虽然第三代篦冷机采用了阻力篦板和控制流技术，但要实现冷却风在篦床上的均布，提高篦冷机的冷却效果和热交换效率，还必须要合理控制篦床上的料层厚度。料层厚度对篦冷机是一个重要的控制指标。第一代篦冷机料层厚度在200300mm左右,第二代篦冷机由于篦板的革新,使料层厚度提高到400500mm,入口处最高可达700mm。而第三代篦冷机淬冷区料层厚度要达到700-800mm。因为只有保证料层厚度，才能有足够的熟料热函，使入窑、炉系统的二、三次风温得到提高。在生产过程中，有些操作员，对料层厚度控制过薄，冷空气与热熟料尚未进行充分热交换就进入窑

15、、炉，必然导致三、三次风温度低且不稳，篦冷机的冷却效果和热交换效率也就大幅度降低。第22页/共77页23（3）冷却风机的影响：A风压的影响：第三代篦冷机实施的厚料层作业制度，对冷却风机风压的要求大为提高。如果设计的篦冷机梁、室风机风压偏低，碰到来料较多、细粉料多，物料离析等情况时，冷却风就无法吹透料层。为降低物料温度，唯一的手段只能是加快篦速，减薄料层厚度，导致的结果只能是熟料冷却效果变差，热交换效率降低。因为篦冷机冷却风风压偏低，不足以克服床面上部熟料层的阻力，引起通风量欠缺，是许多篦冷机常见、普遍的毛病。第23页/共77页24B风量的影响：在一般篦冷机设计中，一段篦床风室的供风量，应能够满

16、足窑、炉对二、三次风的需求。但在生产过程中，包括产量提高在内的任何工艺状态的变动，都会对供风需求造成影响。例如：目前很多企业为了节能减排的需要，都对窑、炉系统的燃烧器进行了节能煅烧技术改造。减小了回转窑头、尾燃烧器的风机配置。虽然节能减排的目标实现了，但由于篦冷机热回收区的热风，需要补充窑、炉更换新燃烧器后所减少的空气量。造成原风机风量不能满足窑炉供风需求，产生了回转窑与余热发电争风的现象。不仅影响到回转窑热工制度的稳定和熟料质量，还对热回收利用和余热发电造成了较大影响。C风机性能的影响：由于风机的结构简单，加工制造相对容易，至使风机制造质量良莠不齐。所见许多企业因使用的进口和热回收区的高、中

17、压风机，因风机超额定电流导致风门无法全部打开者有之，风门全部打开达不到风机性能要求者亦有之。虽然影响风机性能的因素很多，但因风机自身的制造质量问题，影响到冷却效果的案例也累见不鲜。第24页/共77页25（4）物料离析的影响：熟料在窑内煅烧时，受离心力的作用会产生离析。当熟料从窑头落至篦床上时，大颗粒集中在一侧，细颗粒集中在另一侧。当窑转速较快且窑内细颗粒熟料较多时，细颗粒集中在一侧的现象尤为明显。（见图二）熟料颗粒在篦床纵向随篦板向前推动逐步覆盖整个床面。虽然在活动篦板推动过程中，颗粒层级配有所变化，但纵向变化并不很大。从篦冷机的进料口至出料口，篦板上熟料颗粒直径的分布与篦板宽近似成线性关系。

18、细颗粒集中在一侧形成一条带，其余不同的颗粒会随颗粒直径增大向另一侧集中，分别形成各自的条带。导致冷却风在篦床上不能均布。如果物料的离析作用继续增大，会造成阻力篦板的抑制作用进一步降低，产生粗颗粒带吹穿现象。导致二、三次风温度降低且发生频繁波动。第25页/共77页26图二：物料落入篦冷机进口区示意图 第26页/共77页27（5）熟料细粉的影响：入窑物料成分变化，燃料品质的改变，都会导致回转窑热工制度波动，使熟料结粒发生变化。当熟料中细粉数量增加时，要想取得较好的冷却效果，只有利用冷却风机进行调节，但由于细粉的堆积比粗颗粒致密的多，冷却风很难发挥出应有的作用。料层过厚时，在进口区容易产生堆“雪人”

19、现象；在熟料输送过程中，由于物料的沿程阻力增加，气流无法有效地穿透细料层，达不到冷却熟料的目的；料层过薄时，粗颗粒物料极易被吹穿，细粉料根本得不到冷却。易在篦冷机高温段产生“红河”。不仅难以提高二、三次风温，而且使冷却机的冷却效果降低，出篦冷机温度升高。第27页/共77页28（6）风室漏风的影响：为保证高压风能够穿透高阻力篦板和料层，风室的密封尤其显得重要。风室之间的隔板安装的不严密，或选用的密封材料不恰当，运行不久就会失效造成漏风。篦板之间、篦板与护板间因配件的制造或安装质量问题，会造成上漏风。有的卸灰锁风伐锁风不严或调节不当，会造成下漏风。有的篦冷机采用活动梁，关节磨损也要造成漏风。由于漏

20、风的影响，很难保证高压风的质量，导致冷却效率降低。第28页/共77页292.3、篦冷机性能的优化改造：、确定改造重点：由于在篦冷机淬冷区，高温熟料可以在极短时间内被急骤冷却，使水泥熟料的早期强度和水化性能等品质得到改善。而后冷区的冷却速度不会对熟料质量产生影响。因此，有效提高骤冷区冷却效果是篦冷机冷却技术的关键。优化篦冷机作为热回收设备的功能，使炽热熟料进入篦冷机后，在实现骤冷的同时提高热回收效率，将入窑二次风温提高到1100以上、入分解炉三次风温达到950左右。对促进回转窑及分解炉内的燃料燃烧，热工制度优化，降低熟料烧成能耗会起到巨大作用。但在实际生产中，很多企业篦冷机没有达到上述目标。二次

21、风温长期在1000上下波动。这种情况的发生，影响因素固然很多，但主要与淬冷区的风量匹配有关。第29页/共77页30在此需顺便指出，要保证二、三次风温达到目标要求，就必须保证温度测量的准确性。因此，对测量二、三次风温的热电偶测点位置的选择非常重要。可见图三。测点的热电偶均应由上而下垂直悬挂，要避免因为受火焰的直接幅射而影响测量的准确性。第30页/共77页31第31页/共77页32在篦冷机内，淬冷区熟料冷却用风量必须与入窑炉的二、三次风保持平衡。并保持窑尾与窑头风机拉风的平衡，才能使窑头始终处于微负压状态。这个状态的形成，是熟料冷却鼓入风和窑头、尾拉风共同作用的结果。在三组风之间形成了一个“零压区

22、”。零压区之前空气，不管温度高低，都由窑头罩进入窑、炉内。零压区之后的空气，用于原煤烘干或作余热发电利用后排出。淬冷区冷却风机配置不合理，采用厚料层操作时风机的压力不够。甚至因为不当的操作方法等原因，都会导致实际生产中“零压区”位置的飘移。所以优化篦冷机性能，对篦冷机的改造，首先应该从淬冷区开始。第32页/共77页33图三：篦冷机进出风示意图第33页/共77页34、淬冷区冷却风量的匹配：熟料落入篦冷机后，在移动多长的距离之内完成急冷是合理的，可以通过计算得出。现依一台4.874m预分解窑篦冷机淬冷区的冷却风机配置情况，分析风机匹配的合理性。该回转窑实际生产能力为6000t/h。系统供风需求情况

23、见表一。第34页/共77页35表一：260t/h回转窑系统供风需求情况：二、三次风需要风量二、三次风需要风量数值数值一段篦床总供风量一段篦床总供风量数值数值头尾煤喂煤比例头尾煤喂煤比例%35/65一室：台阶篦板（中部）一室：台阶篦板（中部）Nm3/h18600过剩空气系数过剩空气系数aa=1.1 台阶篦板（两侧）台阶篦板（两侧）Nm3/h 14400一、用风需要总量：一、用风需要总量：Nm3/h254725 其余固定篦板其余固定篦板 Nm3/h 16200202窑头用风需要总量窑头用风需要总量Nm3/h8915589155活动篦板活动篦板 Nm3/h24600入炉三次风需要总量入炉三次风需要总

24、量Nm3/h165570165570二、三室：固定篦板二、三室：固定篦板 Nm3/h 40380202二、燃烧器送入风量二、燃烧器送入风量Nm3/h13200 活动篦板（左）活动篦板（左）Nm3/h27720窑头燃烧器送入煤风量窑头燃烧器送入煤风量Nm3/h2700 活动篦板（右）活动篦板（右）Nm3/h32160窑头燃烧器送入净风量窑头燃烧器送入净风量Nm3/h4200合计供风量：合计供风量：Nm3/h230640窑尾燃烧器送入净风量窑尾燃烧器送入净风量Nm3/h6300三、实际需要二三次风供风量三、实际需要二三次风供风量241525二段篦床四室供风量二段篦床四室供风量窑头用风实际需要量窑头

25、用风实际需要量Nm3/h82255 固定篦板固定篦板 Nm3/h21420202入炉三次风实际需要量入炉三次风实际需要量Nm3/h159270 活动篦板活动篦板 Nm3/h31500合计供风量：合计供风量：Nm3/h74340第35页/共77页36篦冷机设备配构成情况见表二：表二：篦冷机设备配构成情况表篦床分段篦床分段一一 段段二二 段段三三 段段合计平均合计平均风室分布风室分布一、二、三一、二、三四、五、六四、五、六七、八、九七、八、九九室九室篦床面积（）篦床面积（）40.7743.2048.60132.57风量（风量（m3/h）230280187740167100585120风机台数（台）

26、风机台数（台）(23)(22)31111117料层表面风速料层表面风速m/s 1.57 1.21 0.96 1.23预期温度目标值预期温度目标值650300150环境温度环境温度65机内档风墙机内档风墙 一道一道 二道二道 两道两道第36页/共77页37 由表二可知，按回转窑实际产量6000t/d，计算篦冷机配置的总冷却风量为2.25 Nm3/kg-cl。当熟料热耗为 8004.182kj/kgcl时，扣除一次风和分解炉喷煤管的风量，计算得入窑炉的合计风量为241525Nm3/h。但由表一可以看出，篦冷机高温区一段13室的9台风机总冷却风量仅为230640 Nm3/h，满足不了窑炉系统对二、三

27、次风的需求。并且，由于篦冷机在三、四室之间设置了档风墙，增大了窑尾风机向二段篦床（中温段）拉风的阻力。生产过程中，因为一段篦床供风满足不了窑炉用风的需求，采用高温风机强拉风操作，造成窑头、窑尾及三次风入炉负压值的升高。二、三次风温长期低于1000运行，且波动不稳。对窑内正常锻烧和燃料消耗都造成很大影响。由此可以看出，篦冷机淬冷区的冷却用风量，并不是由冷却熟料的用风量决定的，而是取决于窑、炉对二、三次风的需求量，淬冷区的冷却用风量必须满足窑炉系统对二、三次风的需求，这是淬冷区冷却风量匹配时需要明确的基本原则。第37页/共77页38、淬冷区风机风压的选取:提高二、三次风温度，可以提高煤粉的燃烧速率

28、，提高烧成带热力强度；从而提高出窑熟料温度，形成熟料锻烧系统有效热利用的良性循环。是提高热交换效率，节能降耗的前提。事实上，从热交换的角度考虑，在篦冷机内风量一定时，熟料和冷却风的热交换，应尽可能增加交换时间和交换面积。因此，采用厚料层操作是提高篦冷机换热效率的基础。第三代篦冷机热回收区的料层厚度一般要求控制在800左右。但是，厚料层操作势必造成篦床阻力的升高，尤其是熟料结粒不好，细粉数量增加时，阻力篦板和物料的沿程阻力增加，冷却风机风压不足，气流就无法有效地穿透细料层，导致篦冷机高温段“红河”的产生。因此，第三代篦冷机对冷却风机风压的要求较高。必须保证在各种条件下都具备克服系统阻力的能力。第

29、38页/共77页39篦冷机各风室阻力可用下式计算：P=9.8(n2./2g0.25i2.hi)式中:P各风室阻力;Pa 空气密度,kg/m3,取1.293 kg/m3 g重力加速度,m/s2,取9.8m/s2 hi各风室熟料层厚度,n通过篦板孔风速,m/s,在高温区40m/s i各风室冷风通过料层风速,m/s,各风室风压设计选型：p=1.5P第39页/共77页40 在此需强调指出，虽然根据设备选型计算，篦冷机一室风机风压在11KPa左右，就能够满足系统对风压的要求。但在实际生产过程中，由于窑况波动、细粉料多，物料离析等因素的影响，高温段物料会经常发生吹不透的情况。导致入窑、炉的二、三次风供风不

30、足。为扭转这种不正常的状况，很多企业都有意识的提高了进料口区的风压配置，将风压加大到12KPa以上，并收到良好的使用效果。因此，许多使用第三代篦冷机的企业都提出，对于三代机的配风原则应该趋向于“高风压,低风量”。某厂的高温段风机改造后风机匹配情况见下表。该厂篦冷机的改造方案，只对进口区冷却前端五排固定篦板的两台风机进行了改造。第40页/共77页41表三：进口区前端五排固定篦板供风风机改造方进口区前端五排固定篦板供风风机改造方案案供风位置供风位置设备编号设备编号状态状态风机型号风机型号设备性能设备性能 电机配置电机配置中间固定梁中间固定梁57.06原设计原设计AFL9-267.1D;7.1D;右

31、右90900 018600m3/h；11760paY280MY280M2 90kw2 90kw改造后改造后AFL9-387.1D;87.1D;右右90900 024600m3/h；12260paY315MY315M2 132kw2 132kw两侧固定梁两侧固定梁57.07原设计原设计AFL9-266.8D;6.8D;右右90900 014400m3/h；11270paY280SY280S2 75kw2 75kw改造后改造后AFL9-267.1D;7.1D;右右90900 018600m3/h；11760paY280MY280M2 90kw2 90kw由表三可见，为满足加厚篦冷机料层的需要，改造

32、时，除了补充前端五排固定篦板冷却风量外，还重点考虑了风机压头的提高。风机改造后，总风量增加了10200m3/h；风压增加了约500pa，达到了12Kpa左右。在改造方案实施过程中，只购置了AFL9-38冷却风机一台，替换了原中间空气梁的57.06冷却风机。并将换下的57.06风机用作了57.07风机。全部改造费用仅约花费5万元。改造项目完成后，将篦床料层厚度由原来的600提高到800。入窑二次风温度提高了100以上，出篦冷机熟料可不见红料，温度降低到100150，余热发电量增大了约500Kw/h。改造前后系统热工参数变化情况详见表四：第41页/共77页42改造前后系统热工参数变化情况详见表四：

33、表四：改造前后窑、炉系统热工参数热工参数热工参数 时间时间改造前改造前改造后改造后热工参数热工参数 时间时间改造前改造前改造后改造后窑头罩负压窑头罩负压 pa200（50100）炉中温度炉中温度 900950870880二次风温度二次风温度 900100011001150炉出口温度炉出口温度 88090088010窑尾负压窑尾负压 pa（250450）（150250）炉出口负压炉出口负压 pa（10001200）（800900）窑尾温度窑尾温度 1050110011001150C1出口温度出口温度 340350330340三次风负压三次风负压pa（500700）（350450）C1出口负压出口

34、负压 pa61001005700100三次风入炉温度三次风入炉温度800850900950入入AQC炉温度炉温度300350350380一段篦床料层一段篦床料层600800熟料出机温度熟料出机温度200120 0150第42页/共77页43、其他部分的优化（1）落料端固定床的优化：常用的方法有：将固定床部分的篦板按“行”排列组合，形成几个独立的行单元。对篦板分组采用充气梁供风。特别是在考虑到落料的离析现象后，细料端的风机压力调高一些，以求得冷却效果一致；同时，增加“脉动流量”控制阀，在行的方向上，形成控制流。或者将篦板按“列”排列组合，采用多台参数不同的风机供风。同时按照不同列的排列位置，采用

35、“脉动流量”控制阀分列供风；形成纵向控制流的工况。这种结构可以有效的产生急冷，并且控制“红河”的产生；自从出现了篦板下面安装空气平衡阀的技术之后，有的企业将篦冷机高温落料端的篦板下面也安装了平衡阀。并将其组合成一个风室，由一台风机供风。依靠平衡阀保证每块篦板上的通风量是与熟料冷却效果匹配的。这种结构，一般只需一台风机。该篦板结构见图四。第43页/共77页44图四：篦板结构图第44页/共77页45（2）落料端后面篦床的优化改造:对于高温落料端后面篦床的优化改造，目前意见各不相同。有些企业，把改造的的重点放在了篦床结构上，讨论采用第三代充气梁还是第四代推动棒好的问题。当然，一个好的结构谁都喜欢。但

36、问题的关键是这些结构对实现目标的作用，以及投资的多少，才是采用的依据。由于现在使用的第三代充气梁蓖冷机，在全面考虑长度、宽度方向的料层阻力和料温分布规律后，能够比较合理的划分冷却区域。并能根据冷却工艺、产量、料层和温度分布，有针对性地配以可以调节的冷却风，因此，对一室以后活动篦床的优化改造，应以选择合理的篦板形式、恰当调整冷却风机的性能匹配，采用新型密封材料和技术，加强风室密封和风阀锁风为重点。当然，也并不排除采用第四代蓖冷机的篦床结构，以达到一劳永逸的效果。第45页/共77页46（3）篦板制作与形式的优化：随着制造技术的进步，推动式篦冷机已经开发出耐磨复合篦板；采用了激光技术加工篦板缝隙。现

37、在篦冷机的篦板是铸造成形，篦板篦缝在23mm，尺寸再缩小就很难控制了。采用激光加工技术后，若篦缝能达到1mm左右，冷却效果将会更好。有的篦板采用环形喷咀，改善了气流的方向和分布；有的开发商还在开发带二次料层的篦床等其它结构形式的篦床，以改善冷却效果。充分展示了第三代篦冷机广阔的应用前景。第46页/共77页47（4）熟料破碎改为辊式破碎机：目前5000t/d熟料生产线第三代篦冷机的熟料破碎，已开发使用辊式破碎机，同锤式破碎机比较，辊式破碎机具有以下明显优势：电耗低：辊式破碎机比锤式破碎节电约50%；振动小：辊式破碎机转速低，因而振动较小，且不会类似锤式破碎机引起扬尘，并可取消原篦冷机尾部的链条链

38、幕；磨损小、工作寿命长：随着技术发展，耐磨材料的成功运用，辊子辊套具有良好的耐磨性、磨损小，其辊子的工作寿命是锤式破碎机锤头的4-5倍；第47页/共77页48 出料粒度控制均匀：辊子辊套的磨损小，辊缝误差变化极微。通过调整辊间距来调整出破碎机熟料的粒度，可方便控制熟料在一个比较均匀、集中的粒度范围内。破碎能力强：较小熟料颗粒直接从辊缝中落下，其余熟料通过辊子借助摩擦力和重力的作用咬入破碎腔内，使其受到挤压和磨削作用达到破碎效果；辊式破碎机对直径比较大的熟料块具有出人意料的破碎效果，主要归因于辊子表面凸凹不平的辊齿，大块熟料被辊齿层层剥掉，而不同于锤式破碎机将其打碎，且辊齿套设计成统一规格，互换

39、性强；第48页/共77页49如图六所示：辊子及辊套第49页/共77页50 具有自动过载保护功能及不同模式的破碎组合：每个辊子可实现单独驱动，当破碎腔进入不可破碎的铁块或其它硬物时，辊子出现过载跳停并反转，试图努力破碎，若仍无法破碎时，只需人工前往取出铁块或其它硬物即可继续运转，此过载保护良好的保护了辊齿，减少了维修工作量，提高了使用寿命。5000t/d熟料生产线，辊式破碎机一般配套4个辊子，综合国、内外如CP公司、天津院、海螺川崎等的熟料辊式破碎机，集中了几种不同模式组合如下：前3个辊子按熟料的输送方向运行，最后一个辊子反向；相邻两个辊子转向相反组成一个破碎单元；前2辊子同向，后2辊子同向，但

40、前2辊子与后2辊子反向。见图七：第50页/共77页51 上述运转组合模式可以通过改变控制，以适应熟料破碎的需求。上述运转组合模式可以通过改变控制，以适应熟料破碎的需求。第51页/共77页522.4、第三代篦冷机的操作控制：篦冷机优化改造之后，要达到更好的使用效果，正确合理的操作方法就显得尤为重要。在篦冷机的操作中，最需要稳定的就是保证熟料的冷却效果和保证向窑内供风的风量。显示冷却效果的直接数据是窑头罩（二、三次风）和余风的温度，窑内供风量合理性的直接表示就是窑头罩的压力。这三个参数，直接表示了熟料冷却的质量、效率和向窑内供风的稳定性。篦冷机的操作，也都是围绕对这三个参数的合理控制而进行的。第5

41、2页/共77页53（1）料层厚度的控制：第三代篦冷机采用的是厚料层操作技术。料层厚，可以保证冷却风和高温熟料有充足的时间进行热交换，获得较高的二次风温和三次风温。料层厚度的控制实际上是通过改变篦床速度的方法实现的。篦床速度控制得慢，则料层厚，熟料冷却速度慢；反之，篦床速度控制得快，则料层薄，熟料冷却速度快。在生产操作控制时，要根据出窑熟料温度、结粒的变化情况，恰当调节料层厚度。当熟料的易烧性好，窑内煅烧温度高时，料层适当控制薄些，防止物料在高温区粘结成块。当出现飞砂料、低温煅烧料时，料层适当控制厚些，防止发生冷风短路现象。第53页/共77页54（2）篦床速度的控制：合理的篦床速度取决于熟料产量

42、和料层厚度。产量高、料层厚时，篦床速度宜快，反之，产量低、料层薄时，篦床速度宜慢。如果篦床速度控制过快，则料层薄，会造成出篦冷机的熟料温度偏高，熟料的热回收利用率偏低；反之，如果篦床速度过慢，料层过厚时，冷却风穿透熟料的风量少，篦床上部熟料容易结块，也会造成出篦冷机的熟料温度偏高。篦冷机分段控制速度时，一般用二室篦下风系统压力连锁控制一段篦床的速度，二段篦床速度为一段的1.11.2倍，三段篦床速度为二段的1.11.2倍。活动篦板的运行速度实际上是由篦床的驱动机构控制的。生产操作控制，要考虑篦床的行程和频率两个参数。篦床的驱动机构行程如果调得过长，当篦板速度因为非正常生产原因必须加快时，容易发生

43、撞缸事故。反之，行程如果调得过短，在保持相同料层厚度的前提下，必然要加快篦板速度，会加快液压缸和篦板的磨损，还容易发生压床事故。第54页/共77页55（2）篦床速度的控制：合理的篦床速度取决于熟料产量和料层厚度。产量高、料层厚时，篦床速度宜快，反之，产量低、料层薄时，篦床速度宜慢。篦床速度控制过快，则料层薄，出篦冷机的熟料温度偏高，熟料的热回收利用率降低；反之，篦床速度过慢，则料层厚，冷却风穿透熟料的风量少，篦床上部熟料容易结块，出篦冷机的熟料温度升高。篦冷机分段控制速度时，一般用二室篦下风系统压力连锁控制一段篦床的速度，二段篦床速度为一段的1.11.2倍，三段篦床速度为二段的1.11.2倍。

44、需据情调节。活动篦板的运行速度实际上是由篦床的驱动机构控制的。生产操作控制，要考虑篦床的行程和频率两个参数。篦床的驱动机构行程如果调得过长，当篦板速度因为非正常生产原因必须加快时，容易发生撞缸事故。反之，行程如果调得过短，在保持相同料层厚度的前提下，必然要加快篦板速度，会加快液压缸和篦板的磨损，还容易发生压床事故。第55页/共77页56（3）冷却风量的控制：冷却风量的控制原则是：在熟料料层厚度相对稳定的前提下，加大使用篦冷机高温区的风量，适当使用中温区的风量，尽可能少用低温区的风量。操作中可借助电视监控画面，判断高温区的冷却风量。观察高温区的熟料冷却状态。出高温区末端的熟料，其料层的上表面不能

45、全黑，也不能红料过多。当绝大多数是浅黑色，极少数是暗红色时，说明冷却风量适宜。风机压力是篦床上料层的厚度和均匀性的表现，它的变化与熟料颗粒大小及分布的均匀性有关。由于在零压区之前的空气，都需要通过窑头罩,然后供窑内和分解炉内使用。为了保证煅烧的需要，高温区风机的风量要尽可能用足、用稳，不能经常调整风门的开度。在操作时，可以通过调整篦床速度来保证风机压力和风量的稳定。当必须要调小风门开度的时候，一定要相应的减小余风风机的风门开度。这样才能够保持窑内稳定的煅烧条件。第56页/共77页57（4）篦下风系统压力的控制：判断高温区料层厚度合理与否，可以通过观察监控画面并结合篦下风压力进行。中低温段的料层

46、厚度只能通过篦下风系统压力间接判断。篦下风系统压力大，说明该段篦床上的料层厚度厚；反之就薄。但应当注意，风室间密封不严会引起篦下风系统压力变化。这时，要消除漏风对压力的影响。如果驱动电机的电流增加、液压油压力增加，则说明篦床熟料厚度增加，这时操作上要加快篦床速度。如果驱动电机的电流、液压油压力基本没有变化，则说明篦床熟料厚度没有变化，风压增大是物料中的细粉量增多造成的，这时操作上要增加该室的风量。第57页/共77页58 风机返风的原因与处理：当某室篦下风系统的压力等于或超过风机额定风压时，风机鼓进的冷风不能穿透熟料而从进风口向外冒出，这种现象叫做返风。发生返风现象时，鼓风机电流会降低很多，几乎

47、接近空载。这时就要果断应对，及时处理。要根据事故性质确定处理方式。确定是减料慢窑还是止料停机。仔细检查室下积料是否过多、篦床料层是否过厚，防止因冷风吹不进而造成高温区的物料结块、篦板和大梁因过度受热而发生变形。如果是室下堆积的细粉过多，就要先处理堆积的细粉，并缩短下料弧形阀的放料时间间隔，保证室下不再有积料；如果是熟料料层过厚，就要加快篦床速度，使料层变薄，然后恢复正常操作。第58页/共77页59（5）、篦板温度的控制：为了保证篦冷机的安全运行，多数篦冷机在高温区都设置了篦板温度控制系统。设有46个测温点，用于检测篦板温度，并通过DCS系统进行温度监控，设定80为超温报警值。下列状况发生时会发

48、生篦板温度超高，要及时处理：第59页/共77页60当冷却风量不足，熟料不能得到充分冷却。或篦床运行速度过快，冷却风与熟料之间热交换时间短，熟料来不及充分冷却。这时，操作上就要据情采取减少熟料产量、适当增加冷却风量。或减慢物料在篦床上行走速度的方法处理。当大量垮落窑皮、或因操作不当等造成篦床上堆积了过厚的熟料，冷却风不能穿透厚料层，造成篦板温度超高时，操作上就要采取加快篦床行走速度方法处理，以尽快恢复至正常的料层厚度。当发现熟料的KH、SM过高，造成熟料结粒过小，细粉量多，漏料量大时。就必须从源头调整。质量控制部门要及时调整配料方案，适当减小熟料率值，回转窑的中控操作，就要尽量提高煅烧温度，以改

49、善熟料结粒状况。第60页/共77页61（6）出篦冷机废气温度的控制：控制的基本原则：尽量稳定出篦冷机的废气温度，保证窑头余热发电AQC锅炉正常工作。造成篦冷机废气温度波动的原因很多，当发生下述情况时，要从操作方面纠正：当窑内窜生料，或熟料结粒细小、粉料多时，因物料的流动性很强，与篦下进来的冷风不能充分地进行热交换。造成出篦冷机废气温度高。这时操作上就要大幅度减小一、二室的供风量，必要时停止篦床运动，防止粉料扬起干扰窑内火焰。同时要加强煅烧操作，防止因风量减少、二次风温降低，引发煤粉不完全燃烧的次生事故发生。当窑头排风机抽风太大，会将窑、炉及煤磨用风强行抽走。导致通风系统工作紊乱，出篦冷机温度波

50、动且降低。这时操作上就要及时降低窑头排风机的转速，减少抽风量。保证窑头罩压力能够处于微负压状态。第61页/共77页62（7）出篦冷机熟料温度的控制：第三代篦冷机出机熟料温度的设计值是65环境温度，但实际生产中很少能达到这个标准，经常在150以上。达不到设计值的主要影响因素如前所作分析。但是，当属于操作和设备维护原因，造成出篦冷机熟料温度过高时，就需要现场处理：当冷却风量不足时，操作上就要加大冷却风量。但如果冷却风门全部打开仍感觉冷却风量不足时，就要根据风机电流、篦下风压的大小，判断风量不足是否仅是因为料层太厚而造成，以采取对应措施。窑头排风机风叶严重磨损，会引起风机性能变化。如果因头排风机风叶