Φ2．4×18m回转式烘干系统高产运行的技术措施
水泥 2009-04-14
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0 前言
浙江桐乡振大水泥有限公司是一家年产80万吨复合水泥的企业，于2006年7月新上了由盐城市烘干工程技术研究中心设计、江苏科宝机械制造有限公司生产制造的Φ2．4×18m的回转式烘干机及配套设备。本套烘干机根据流体力学、传热传质学的基本规律，建立烘干数学模型，采用商用Fluent软件，优化烘干机内部结构，增加传热传质面积，改变烟气的流动方式，提高了烘干机的热效率。在对烘干物料的水份、温度、供热能力等进行在线检测后，结合热交换理论、气固流体动力学等理论对系统性能参数进行优化而得出最佳的技术参数，从而获得最佳的物料烘干效果。经两年多的实际运行证明：该系统具有烘干产量高(烘干矿渣台时产量65吨以上)、煤耗低、运行稳定、操作方便、自动化程度高的特点。
1 系统的设计
该系统的设计主要包括以下几方面：(1)高温沸腾炉部分；(2)回转烘干机；(3)除尘系统；(4)自动控制系统；(5)进出料系统。下面结合Φ2．4×18m回转式烘干系统从以下方面来谈一下确保回转烘干产量高的措施。
1．1高温沸腾炉系统
热风炉系统作为回转烘干系统中热烟气供应源，其运行的稳定与否，能耗的高低，不仅直接影响整个烘干系统运行状况而且会对烘干后面的工序产生很大的影响。本回转烘干系统热风炉选用KBF7型双炉床多风道高温沸腾炉，最大供热能力：2560万kJ/h、炉膛面积2．7m2；该系统由以下设备及部件组成：均风板、等压箱体、大小风帽、出渣管、高压风机、煤提升机、煤仓、圆盘喂料机、煤破碎机、电动推杆、控制柜等组成。该产品主要采用了以下先进设计：
(1)导风式结构设计；
(2)等压箱体设置均风装置；
(3)合理开孔率、优化布风板上风帽排列结构；
(4)在高压风机的出口设置风门调节阀，可以实现向炉膛供风量0～最大量的自由调节；
(5)大炉膛的设计方式使沸腾炉炉膛内的风速更合理，有利于悬浮段未燃尽煤粉的二次燃烧，并使得煤灰和热烟气分离更充分；
(6)二次燃烧室和挡火墙的帽式结构，使得炉膛的高温烟气在进入烘干机时有效地避开了进料管，避免烧坏进料管。
1.2回转烘干机本体部分
本回转烘干机内的扬料装置使用了专利技术——KBHG多元组合式回转烘干扬料装置技术。多元组合式回转烘干机与传统式回转烘干机的工艺参数对比见表1。该专利技术是根据流体力学、传热传质学的基本规律而优化设计的一种新型装置，通过改变扬料板的形式而改变烟气和物料的运动轨迹，从而获得物料与热烟气在各个区域最佳的烘干效果，同时调节分配各个区域的供热能力。本回转烘干机内共有七种结构的扬料板在以下几区域安装。
(1)在喂料端物料刚进烘干机时含水量较大，而这时烟气温度很高，有时在800℃以上，采用螺旋扬料板装置，可以很快的使物料通过高温区，避免物料与高温气体长时间热交换会造成表面结壳，避免在实际生产过程中有反料的现象发生。
(2)烘干阶段的扬料装置采用直板形扬料板与内筒撒料装置的组合。
该烘干阶段根据物料含水率变化，分成3～4个区间换热装置，每组换热装置由外扬料板组合与内筒撒料装置组成，外筒扬料板由多排扬料板间隔错开，每排扬料板又由多角度扬料板组合均布；内筒撒料装置由开有篦缝的内筒与内扬料板组合而成，这种扬料装置能使物料沿轴向、呈波浪形式向前“蠕动”，通过其撒料角度、位置的时间、空间差来增大了扬料装置在烘干机筒体内撒料的均匀性。物料在径向被多次碰撞、截留、分散后，增加物料在空间与热气流交换时间与频次，形成轴向均匀分散的料幕。
(3)物料的干燥阶段采用弧形扬料装置与内筒撒料装置的组合。
弧形扬料装置产生阶梯式均匀料幕，内筒扬料装置起分散物料、聚合物料及再扬料作用，提高物料分散率、扬料率，加大物料干燥速率。
(4)各区域扬料板交叉布置、互为补充，避开“风洞”，物料在筒体截面上形成多元空间组合料幕，大幅度提高烘干效率。几种扬料板形式见图l。
(5)根据物料的性质、热烟气温度、热烟气量、筒体斜度、转速等参数，合理确定物料在烘干机内停留时间，停留时间过长烘干机内聚存的物料多，会增加动力消耗；而停留时间太短则物料烘不干，影响烘干产量。该烘干机采用的筒体转速为6．79r/min、传动功率55kW、停留时间为8～12min。
1．3除尘系统
烘干系统通风是否顺畅对烘干的效果影响很大，应根据除尘器的种类、烘干的产量、物料的初、终水份来选择风机的风压、风量。在不影响通风的前提下，合理的确定烘干机内部风速尤为重要。风速太快烘干机内部热交换不好，出口烟气温度过高，热损失大，易烧坏布袋；风速太慢，热交换也不好，出口温度过低布袋除尘器易结露。本Φ2．4×18m回转式烘干机的风速在1．8～3．2m/s之间；出口烟气的温度在：90～110℃之间，引风量为45000～61000m3/h；风压：2000～2500Pa。还在布袋除尘器进风口处设置冷风阀，防止烘干时突发的原因造成出口烟气温度过高而烧坏布袋除尘器。
1．4系统自动控制原理(见图2)
2 烘干系统的安装
如上所述烘干系统主要有四部分组成，而这四部分的协调运作，才能保证整个系统的高效、稳定运行。烘干系统的安装除应保证各转动部件的灵活外，还应尽量减少系统的漏风，对各主要的漏风点，烘干机本体和高温沸腾炉处、出料罩和出料皮带处、烘干机本体和出料罩处应采取合理的结构方式。
3 运行效果
该系统于2006年9月至今运行稳定，运行效果完全达到当初设计的要求，操作简单、方便，自动化程度高；烘干矿渣平均台时产量65t以上，电耗1.25kWh/t(干料)；使用发热量为3500×4.18kJ的煤时，煤耗为9kg/t(干料)。因此烘干机结构优化、系统采用参数准确、配套设备合理是回转烘干机高产低能耗和稳定运行的重要保证。
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