【水泥人網(wǎng)】東北某地區(qū)HS公司上世紀(jì)九十年代建成一條1000t/dRSP預(yù)分解窯水泥熟料生產(chǎn)線，投產(chǎn)后生產(chǎn)狀況始終不穩(wěn)定，產(chǎn)量低，能耗高，飛灰大，污染嚴(yán)重。2002年對(duì)該生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)改造，經(jīng)過技術(shù)改造，效果十分明顯，產(chǎn)量提高近50%。其他指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。本文針對(duì)改造情況作理論分析和具體改造措施的介紹。
1 改造前設(shè)備配套及存在的主要問題
HS公司1000t/dRSP預(yù)分解窯生產(chǎn)線主要設(shè)備及性能參數(shù)見表1(略)。應(yīng)用先進(jìn)的窯外分解技術(shù)對(duì)該生產(chǎn)線進(jìn)行全面的熱工診斷，項(xiàng)目包括主要設(shè)備能力，原料，煤粉及熟料化學(xué)成分，煤粉的工業(yè)分析，各部煙氣成分，壓力，溫度，風(fēng)速以及系統(tǒng)平衡中主要支出熱等。找出主要問題如下：
(1)整個(gè)系統(tǒng)漏風(fēng)偏大。
(2)熟料產(chǎn)量始終在800～900t/d之間波動(dòng)，沒達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。
(3)C1級(jí)筒出口溫度偏高(400℃)，負(fù)壓偏大(5900～6200Pa)。
(4)三次風(fēng)溫度偏低，入口溫度在600℃左右。
(5)C1級(jí)筒分離效率差，出口飛灰量大。
2 對(duì)存在問題的理論分析
用熱工診斷和熱平衡計(jì)算，對(duì)該生產(chǎn)線預(yù)分解系統(tǒng)各部位的風(fēng)速及有關(guān)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見表2(略)。
認(rèn)真分析表(2)的各部位參數(shù)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)該預(yù)分解系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上存在一些缺陷。
(1)預(yù)熱器C2～C5級(jí)旋風(fēng)筒截面風(fēng)速低。經(jīng)熱工診斷計(jì)算，C2～C5級(jí)旋風(fēng)筒截面風(fēng)速在5.58～5.6m/s之間，(C1級(jí)旋風(fēng)筒截面風(fēng)速約為3.95m/s)早期設(shè)計(jì)的旋風(fēng)筒截面風(fēng)速均為4～5m/s。旋風(fēng)筒截面風(fēng)速低，有利于降低系統(tǒng)阻力，延長(zhǎng)氣料停留時(shí)間。但風(fēng)速小氣體攜帶物料的能力弱，物料不能完全同熱氣體混合換熱，一部分物料沒有充分換熱就降到下一級(jí)旋風(fēng)筒里，影響了物料的分解。大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證C2～C5級(jí)旋風(fēng)筒的設(shè)計(jì)截面風(fēng)速一般取6～7m/s，大于7m/s則系統(tǒng)阻力增大。從分離效率考慮，C1級(jí)要提高分離效率達(dá)95%，增加粉塵在旋風(fēng)筒中沉降時(shí)間，故取C1級(jí)旋風(fēng)筒設(shè)計(jì)風(fēng)速在3～4m/s。
(2)分解爐MC室截面風(fēng)速低。RSP預(yù)分解系統(tǒng)分解爐由預(yù)燃室SC和混合室MC組成。該系統(tǒng)混合室MC室截面風(fēng)速在5.85m/s，分解爐截面風(fēng)速低，其攜料能力減弱，易產(chǎn)生塌料現(xiàn)象，影響分解爐的分解效果?，F(xiàn)在新開發(fā)的各種形式的分解爐都有縮小爐徑，增加爐體高度或延長(zhǎng)出風(fēng)管長(zhǎng)度的趨勢(shì)。所以在保證爐容的前提下，應(yīng)適當(dāng)提高爐內(nèi)風(fēng)速，一般MC室截面風(fēng)速在6～10m/s范圍。最新設(shè)計(jì)的RSP預(yù)分解系統(tǒng)取MC室截面風(fēng)速在8～12m/s。
(3)C1級(jí)旋風(fēng)筒入口風(fēng)速大，達(dá)到24m/s。在一定范圍內(nèi)提高進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速會(huì)提高分離效率，但風(fēng)速過高，會(huì)引起粉塵二次飛揚(yáng)加劇，分離效率反而降低。許多實(shí)驗(yàn)表明，在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速對(duì)壓損的影響遠(yuǎn)大于對(duì)分離效率的影響，因此在不明顯影響分離效率和進(jìn)口不致于產(chǎn)生過多物料沉積的前提下，適當(dāng)降低進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速，可作為有效降阻措施之一。C1級(jí)筒入風(fēng)口風(fēng)速達(dá)到24m/s既增大系統(tǒng)阻力，又降低了收塵效率，引起C1級(jí)筒出口飛灰嚴(yán)重。通過冷模實(shí)驗(yàn)，一般旋風(fēng)筒入風(fēng)口風(fēng)速取17～20m/s為宜。
(4)旋風(fēng)筒出風(fēng)口風(fēng)速高，風(fēng)速達(dá)到20.71m/s。出風(fēng)口風(fēng)速高，導(dǎo)致旋風(fēng)筒阻力增大，對(duì)于大蝸殼旋風(fēng)筒，既在相同斷面風(fēng)速的情況下，其出風(fēng)口風(fēng)速低，從而能很好地降低旋風(fēng)筒的阻力，也為其增大內(nèi)筒提供可能，一般經(jīng)驗(yàn)，旋風(fēng)筒出口風(fēng)速在13～14m/s范圍。
(5)旋風(fēng)筒內(nèi)筒直徑小。C2～C5級(jí)旋風(fēng)筒內(nèi)筒直徑與旋風(fēng)筒有效直徑之比為0.5～0.52，(C1級(jí)為0.46)。實(shí)踐證明：內(nèi)筒直徑小，系統(tǒng)阻力增大，影響旋風(fēng)筒的分離效率。降低旋風(fēng)筒阻力的有效措施就是增大內(nèi)筒直徑，縮短內(nèi)筒插入深度。當(dāng)前新建生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的內(nèi)筒，其直徑與旋風(fēng)筒有效直徑之比已提高到0.6～0.7。
