Φ2.4×18m回轉(zhuǎn)式烘干系統(tǒng)高產(chǎn)運行的技術(shù)措施
0 前言
浙江桐鄉(xiāng)振大水泥有限公司是一家年產(chǎn)80萬噸復(fù)合水泥的企業(yè),于2006年7月新上了由鹽城市烘干工程技術(shù)研究中心設(shè)計、江蘇科寶機(jī)械制造有限公司生產(chǎn)制造的Φ2.4×18m的回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)及配套設(shè)備。本套烘干機(jī)根據(jù)流體力學(xué)、傳熱傳質(zhì)學(xué)的基本規(guī)律,建立烘干數(shù)學(xué)模型,采用商用Fluent軟件,優(yōu)化烘干機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu),增加傳熱傳質(zhì)面積,改變煙氣的流動方式,提高了烘干機(jī)的熱效率。在對烘干物料的水份、溫度、供熱能力等進(jìn)行在線檢測后,結(jié)合熱交換理論、氣固流體動力學(xué)等理論對系統(tǒng)性能參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化而得出最佳的技術(shù)參數(shù),從而獲得最佳的物料烘干效果。經(jīng)兩年多的實際運行證明:該系統(tǒng)具有烘干產(chǎn)量高(烘干礦渣臺時產(chǎn)量65噸以上)、煤耗低、運行穩(wěn)定、操作方便、自動化程度高的特點。
1 系統(tǒng)的設(shè)計
該系統(tǒng)的設(shè)計主要包括以下幾方面:(1)高溫沸騰爐部分;(2)回轉(zhuǎn)烘干機(jī);(3)除塵系統(tǒng);(4)自動控制系統(tǒng);(5)進(jìn)出料系統(tǒng)。下面結(jié)合Φ2.4×18m回轉(zhuǎn)式烘干系統(tǒng)從以下方面來談一下確保回轉(zhuǎn)烘干產(chǎn)量高的措施。
1.1高溫沸騰爐系統(tǒng)
熱風(fēng)爐系統(tǒng)作為回轉(zhuǎn)烘干系統(tǒng)中熱煙氣供應(yīng)源,其運行的穩(wěn)定與否,能耗的高低,不僅直接影響整個烘干系統(tǒng)運行狀況而且會對烘干后面的工序產(chǎn)生很大的影響。本回轉(zhuǎn)烘干系統(tǒng)熱風(fēng)爐選用KBF7型雙爐床多風(fēng)道高溫沸騰爐,最大供熱能力:2560萬kJ/h、爐膛面積2.7m2;該系統(tǒng)由以下設(shè)備及部件組成:均風(fēng)板、等壓箱體、大小風(fēng)帽、出渣管、高壓風(fēng)機(jī)、煤提升機(jī)、煤倉、圓盤喂料機(jī)、煤破碎機(jī)、電動推桿、控制柜等組成。該產(chǎn)品主要采用了以下先進(jìn)設(shè)計:
(1)導(dǎo)風(fēng)式結(jié)構(gòu)設(shè)計;
(2)等壓箱體設(shè)置均風(fēng)裝置;
(3)合理開孔率、優(yōu)化布風(fēng)板上風(fēng)帽排列結(jié)構(gòu);
(4)在高壓風(fēng)機(jī)的出口設(shè)置風(fēng)門調(diào)節(jié)閥,可以實現(xiàn)向爐膛供風(fēng)量0~最大量的自由調(diào)節(jié);
(5)大爐膛的設(shè)計方式使沸騰爐爐膛內(nèi)的風(fēng)速更合理,有利于懸浮段未燃盡煤粉的二次燃燒,并使得煤灰和熱煙氣分離更充分;
(6)二次燃燒室和擋火墻的帽式結(jié)構(gòu),使得爐膛的高溫?zé)煔庠谶M(jìn)入烘干機(jī)時有效地避開了進(jìn)料管,避免燒壞進(jìn)料管。
1.2回轉(zhuǎn)烘干機(jī)本體部分
本回轉(zhuǎn)烘干機(jī)內(nèi)的揚料裝置使用了專利技術(shù)——KBHG多元組合式回轉(zhuǎn)烘干揚料裝置技術(shù)。多元組合式回轉(zhuǎn)烘干機(jī)與傳統(tǒng)式回轉(zhuǎn)烘干機(jī)的工藝參數(shù)對比見表1。該專利技術(shù)是根據(jù)流體力學(xué)、傳熱傳質(zhì)學(xué)的基本規(guī)律而優(yōu)化設(shè)計的一種新型裝置,通過改變揚料板的形式而改變煙氣和物料的運動軌跡,從而獲得物料與熱煙氣在各個區(qū)域最佳的烘干效果,同時調(diào)節(jié)分配各個區(qū)域的供熱能力。本回轉(zhuǎn)烘干機(jī)內(nèi)共有七種結(jié)構(gòu)的揚料板在以下幾區(qū)域安裝。
(1)在喂料端物料剛進(jìn)烘干機(jī)時含水量較大,而這時煙氣溫度很高,有時在800℃以上,采用螺旋揚料板裝置,可以很快的使物料通過高溫區(qū),避免物料與高溫氣體長時間熱交換會造成表面結(jié)殼,避免在實際生產(chǎn)過程中有反料的現(xiàn)象發(fā)生。
(2)烘干階段的揚料裝置采用直板形揚料板與內(nèi)筒撒料裝置的組合。
該烘干階段根據(jù)物料含水率變化,分成3~4個區(qū)間換熱裝置,每組換熱裝置由外揚料板組合與內(nèi)筒撒料裝置組成,外筒揚料板由多排揚料板間隔錯開,每排揚料板又由多角度揚料板組合均布;內(nèi)筒撒料裝置由開有篦縫的內(nèi)筒與內(nèi)揚料板組合而成,這種揚料裝置能使物料沿軸向、呈波浪形式向前“蠕動”,通過其撒料角度、位置的時間、空間差來增大了揚料裝置在烘干機(jī)筒體內(nèi)撒料的均勻性。物料在徑向被多次碰撞、截留、分散后,增加物料在空間與熱氣流交換時間與頻次,形成軸向均勻分散的料幕。
(3)物料的干燥階段采用弧形揚料裝置與內(nèi)筒撒料裝置的組合。
弧形揚料裝置產(chǎn)生階梯式均勻料幕,內(nèi)筒揚料裝置起分散物料、聚合物料及再揚料作用,提高物料分散率、揚料率,加大物料干燥速率。
(4)各區(qū)域揚料板交叉布置、互為補充,避開“風(fēng)洞”,物料在筒體截面上形成多元空間組合料幕,大幅度提高烘干效率。幾種揚料板形式見圖l。
(5)根據(jù)物料的性質(zhì)、熱煙氣溫度、熱煙氣量、筒體斜度、轉(zhuǎn)速等參數(shù),合理確定物料在烘干機(jī)內(nèi)停留時間,停留時間過長烘干機(jī)內(nèi)聚存的物料多,會增加動力消耗;而停留時間太短則物料烘不干,影響烘干產(chǎn)量。該烘干機(jī)采用的筒體轉(zhuǎn)速為6.79r/min、傳動功率55kW、停留時間為8~12min。
1.3除塵系統(tǒng)
烘干系統(tǒng)通風(fēng)是否順暢對烘干的效果影響很大,應(yīng)根據(jù)除塵器的種類、烘干的產(chǎn)量、物料的初、終水份來選擇風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓、風(fēng)量。在不影響通風(fēng)的前提下,合理的確定烘干機(jī)內(nèi)部風(fēng)速尤為重要。風(fēng)速太快烘干機(jī)內(nèi)部熱交換不好,出口煙氣溫度過高,熱損失大,易燒壞布袋;風(fēng)速太慢,熱交換也不好,出口溫度過低布袋除塵器易結(jié)露。本Φ2.4×18m回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)的風(fēng)速在1.8~3.2m/s之間;出口煙氣的溫度在:90~110℃之間,引風(fēng)量為45000~61000m3/h;風(fēng)壓:2000~2500Pa。還在布袋除塵器進(jìn)風(fēng)口處設(shè)置冷風(fēng)閥,防止烘干時突發(fā)的原因造成出口煙氣溫度過高而燒壞布袋除塵器。
1.4系統(tǒng)自動控制原理(見圖2)
2 烘干系統(tǒng)的安裝
如上所述烘干系統(tǒng)主要有四部分組成,而這四部分的協(xié)調(diào)運作,才能保證整個系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運行。烘干系統(tǒng)的安裝除應(yīng)保證各轉(zhuǎn)動部件的靈活外,還應(yīng)盡量減少系統(tǒng)的漏風(fēng),對各主要的漏風(fēng)點,烘干機(jī)本體和高溫沸騰爐處、出料罩和出料皮帶處、烘干機(jī)本體和出料罩處應(yīng)采取合理的結(jié)構(gòu)方式。
3 運行效果
該系統(tǒng)于2006年9月至今運行穩(wěn)定,運行效果完全達(dá)到當(dāng)初設(shè)計的要求,操作簡單、方便,自動化程度高;烘干礦渣平均臺時產(chǎn)量65t以上,電耗1.25kWh/t(干料);使用發(fā)熱量為3500×4.18kJ的煤時,煤耗為9kg/t(干料)。因此烘干機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、系統(tǒng)采用參數(shù)準(zhǔn)確、配套設(shè)備合理是回轉(zhuǎn)烘干機(jī)高產(chǎn)低能耗和穩(wěn)定運行的重要保證。
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