回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)高產(chǎn)節(jié)能技術(shù)

  1 概述

  近年來，我國新建了一大批新型干法水泥熟料生產(chǎn)線，但是大多數(shù)水泥企業(yè)把焦點(diǎn)集中在煅燒和粉磨工藝設(shè)備的優(yōu)化和增產(chǎn)節(jié)能上，對(duì)于烘干系統(tǒng)投入很少。甚至有些新建企業(yè)對(duì)烘干沒有充分考慮，以至于烘干工藝落后，設(shè)備選型不合理，成為制約整個(gè)生產(chǎn)線的瓶頸。

  根據(jù)市場的迫切需要，南京蘇材研發(fā)了一種傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)烘干機(jī)、立式烘干機(jī)的升級(jí)換代產(chǎn)品--高產(chǎn)節(jié)能烘干機(jī)。在回轉(zhuǎn)烘干機(jī)工藝簡單、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率高的基礎(chǔ)上，進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)，具有產(chǎn)量高、煤耗低，運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，可在原有回轉(zhuǎn)烘干機(jī)的基礎(chǔ)上，產(chǎn)量提高60%－100%，使用效果十分顯著。

  2 高產(chǎn)節(jié)能烘干技術(shù)工藝流程圖

  3 采用順流工藝，淘汰逆流工藝

  順流工藝指物料和熱空氣在烘干機(jī)內(nèi)的流向一致，逆流工藝指物料和熱空氣在烘干機(jī)內(nèi)的流向相反。逆流工藝操作簡單、出機(jī)含塵濃度低，便于收塵，但是存在以下不足，嚴(yán)重制約烘干物料的正常生產(chǎn)。

  3.1 不易密封，粘堵現(xiàn)象嚴(yán)重。

  烘干過程中，煙氣流動(dòng)的動(dòng)力是通過引風(fēng)機(jī)的負(fù)壓梯度形成的。由于逆流烘干系統(tǒng)進(jìn)料口和尾氣出氣口、出料口和熱風(fēng)進(jìn)口分別為同一位置，造成漏風(fēng)嚴(yán)重，系統(tǒng)不能形成穩(wěn)定的負(fù)壓，引風(fēng)機(jī)不能形成穩(wěn)定的負(fù)壓動(dòng)力，導(dǎo)致供熱系統(tǒng)的熱空氣很難最大限度的進(jìn)入烘干機(jī)參與熱交換；另一方面，逆流烘干物料在低溫段時(shí)的含水量最高，物料在蠕動(dòng)過程中表面被烘烤至結(jié)殼的時(shí)間過長，相互粘結(jié)強(qiáng)烈，運(yùn)動(dòng)不流暢，連續(xù)喂料時(shí)容易造成堵塞。

  3.2 物料和煙氣的接觸方式對(duì)物料理化性能的影響

  烘干物料的入機(jī)水分最大，出機(jī)水分最低。而逆流烘干工藝的溫度走向是在物料含水率最高時(shí)溫度最低，在含水率最低時(shí)溫度最高，即物料處于高溫段時(shí)，內(nèi)部水分低，蒸發(fā)強(qiáng)度低，接近干燒狀態(tài)。因此，物料的某些物化性能（活性、晶體結(jié)構(gòu)等）容易改變，如烘干煤時(shí)容易造成煤的熱耗損失。由于物料的出口溫度較高，會(huì)帶走大量的熱量，增大了物料的熱耗，烘干耗能會(huì)增加。順流工藝正好避免了上述情況，溫度變化適應(yīng)物料水分由高到低的烘干要求，且工藝簡單。烘干效率相對(duì)較高，熱效率高。

  4采用高溫快速沸騰爐技術(shù)

  沸騰爐的燃燒是介于層狀燃燒和懸浮燃燒之間的一種燃燒方式，其燃燒狀況是：燃料在爐膛的料層高度內(nèi)劇烈的上下翻騰跳動(dòng)，如同水在鍋中燒開沸騰一樣，呈沸騰狀態(tài)。沸騰爐具有強(qiáng)化燃燒，傳熱效果好，及結(jié)構(gòu)簡單、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化操作等優(yōu)點(diǎn)。

  南京蘇材重型機(jī)械有限公司，對(duì)沸騰爐結(jié)構(gòu)做了重大改進(jìn)，爐膛空間布局更為合理，爐體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更高，配套強(qiáng)大的供風(fēng)系統(tǒng)，和全套的自動(dòng)供煤、破碎、輸送系統(tǒng)。小顆粒的塊煤，在爐底風(fēng)機(jī)的作用下，高溫沸騰燃燒，燃燒溫度極高，熱量充足，為烘干機(jī)的節(jié)能高產(chǎn)創(chuàng)造了前提條件。

  5 在回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)結(jié)構(gòu)功能上做了重大改進(jìn)

  5.1 采用傳動(dòng)齒輪鑲嵌式結(jié)構(gòu)

  和傳統(tǒng)傳動(dòng)用彈簧鋼板可調(diào)式齒輪結(jié)構(gòu)相比，烘干機(jī)筒體經(jīng)過加工，齒輪鑲嵌在筒體上，同心度更高，烘干機(jī)剛度更好，運(yùn)行平穩(wěn)，震動(dòng)小，大型烘干機(jī)必須采用該結(jié)構(gòu)。

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  5.2 烘干機(jī)進(jìn)料在烘干機(jī)前部

  傳統(tǒng)烘干機(jī)進(jìn)料都在沸騰爐上部，通過耐熱下料管進(jìn)料，由于烘干機(jī)沸騰爐的溫度很高，即使是耐熱鋼鑄造的下料管也很容易燒壞，更換頻繁，嚴(yán)重影響烘干機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在烘干機(jī)前部通過特殊裝置進(jìn)料，可以不用下料管，根本沒有下料管更換問題。同時(shí)，取消進(jìn)料管，烘干機(jī)內(nèi)通風(fēng)更加通暢，烘干效果更好。

  5.3 采用調(diào)速電機(jī)

  為了滿足不同物料對(duì)烘干機(jī)轉(zhuǎn)速的不同要求，在條件許可的情況下，適當(dāng)提高烘干機(jī)的轉(zhuǎn)速，烘干機(jī)揚(yáng)料高度增高，可以更好的拋灑物料，烘干效果更好。把Y系列電機(jī)更換為調(diào)速電機(jī)，調(diào)速范圍在132－1320rpm之間，也可使用變頻調(diào)速，烘干機(jī)轉(zhuǎn)速一般可控制在0－6rpm，完全可以滿足生產(chǎn)需要。從使用情況看，傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，有助于實(shí)現(xiàn)提高烘干效率和增產(chǎn)的目的。

  5.4 采用新型組合揚(yáng)料板和中心X型揚(yáng)料板

  在烘干機(jī)中間加裝中心X型揚(yáng)料板，進(jìn)入烘干機(jī)的物料首先由周向揚(yáng)料板帶到一定高度，然后拋落揚(yáng)料，拋落后的物料進(jìn)入中部X型揚(yáng)料板內(nèi)，物料從上層X型揚(yáng)料板再次拋落到下層X型揚(yáng)料板，從而形成層層拋落物料，物料在烘干截面內(nèi)呈雨?duì)盍夏唬苊饬撕娓蓹C(jī)內(nèi)熱空洞的存在，起到了導(dǎo)向、均流和阻料作用。由于物料在X型揚(yáng)料板內(nèi)不斷拋落，延長了物料在X型揚(yáng)料板內(nèi)的停留時(shí)間，增大了物料與熱空氣交換的機(jī)會(huì)，從而提高了烘干機(jī)內(nèi)熱交換效率；同時(shí)，由于物料在X揚(yáng)料板內(nèi)反復(fù)拋落，起到了一定的破碎作用，烘干效果大大提高。

  6 采用 XLH型烘干機(jī)專用反吹鋼結(jié)構(gòu)除塵器

  6.1 烘干機(jī)廢氣的特點(diǎn)

  烘干機(jī)的除塵器是烘干系統(tǒng)的主機(jī)設(shè)備，不僅是環(huán)保問題，還和烘干機(jī)的生產(chǎn)能力和煤耗直接相關(guān)。烘干機(jī)廢氣的各種參數(shù)波動(dòng)范圍大，烘干機(jī)時(shí)開時(shí)停，給烘干機(jī)除塵設(shè)備提出了更高的要求。烘干機(jī)廢氣有兩大特點(diǎn)：一是水分大、露點(diǎn)溫度高，廢氣水分在20％左右，露點(diǎn)在45℃～60℃，如燃煤中硫含量高，其露點(diǎn)還會(huì)升高。許多水泥企業(yè)烘干機(jī)就是因?yàn)槌龎m器結(jié)露腐蝕問題不能解決，致使除塵器除塵效率低下甚至失效，導(dǎo)致烘干機(jī)不能正常生產(chǎn)。二是粉塵濃度高，特別是烘干物料水分小于5％時(shí)，廢氣中的含塵濃度急劇升高，一般在30g/Nm3以上。

  6.2 XLH型烘干機(jī)專用反吹鋼結(jié)構(gòu)除塵器技術(shù)特點(diǎn)

  為了適應(yīng)水泥工業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)GB4915-2004的限值要求，針對(duì)烘干機(jī)工藝系統(tǒng)和烘干機(jī)廢氣的特點(diǎn)，XLH型烘干機(jī)專用反吹鋼結(jié)構(gòu)除塵器在除塵技術(shù)上進(jìn)行了重大創(chuàng)新，系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定，除塵效率更高，適應(yīng)性更強(qiáng)，主要特點(diǎn)如下：

  ● 除塵器采用本體無三通、無彎頭結(jié)構(gòu)，減少除塵器運(yùn)行阻力，減少鋼材的耗量。

  ● 采用下部進(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu)，將煙氣先沉降后再過濾，進(jìn)一步降低煙氣內(nèi)的含塵濃度，降低設(shè)備的運(yùn)行阻力，延長布袋的使用壽命。

  ● 出風(fēng)閥和反吹風(fēng)閥采用提升閥技術(shù)，與傳統(tǒng)蝶閥相比，既降低了制作成本，又提高了閥門密封性，減小除塵的漏風(fēng)系數(shù)。

  ● 自動(dòng)無動(dòng)力脫灰方式，機(jī)械結(jié)構(gòu)和SMC氣缸回程，確保袋子的清潔度和長期有效運(yùn)行，減輕了自重，防止了布袋結(jié)露，延長了布袋使用壽命。采用日本三菱PLC控制，確保無人操作條件下的自動(dòng)運(yùn)行。

  ● 在全系統(tǒng)內(nèi)，我們設(shè)有多個(gè)溫度探頭，保證收塵溫度穩(wěn)定，確保室內(nèi)溫度不超過袋子的耐溫范圍，安全運(yùn)行，不會(huì)高溫湖袋，低溫結(jié)露腐蝕。

  7 烘干機(jī)高產(chǎn)節(jié)能技術(shù)改造要注意的問題

  7.1注意除塵器風(fēng)量的選擇

  除塵器通風(fēng)效果直接影響到烘干機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，要想高產(chǎn)必須選擇處理風(fēng)量大的除塵器。一定要保證烘干機(jī)有一定的負(fù)壓，及時(shí)將沸騰爐產(chǎn)生的高溫氣體吸入烘干機(jī)，使之與烘干物料迅速發(fā)生熱交換并及時(shí)排除，盡可能降低烘干機(jī)內(nèi)廢氣溫度，達(dá)到快速烘干的目的。烘干機(jī)袋式除塵器的廢氣處理風(fēng)量大小的選擇要根據(jù)烘干機(jī)的規(guī)格、烘干物料的種類、水分的大小，詳細(xì)計(jì)算后合理選型，烘干機(jī)產(chǎn)量高了，內(nèi)部阻力大，過去設(shè)計(jì)的除塵器一般都偏小，一般要達(dá)到常規(guī)烘干機(jī)處理風(fēng)量的2倍。

  7.2注意風(fēng)火料的平衡

  烘干機(jī)能否高產(chǎn)，關(guān)鍵要做到“風(fēng)、火、料”的平衡。首先確定除塵器的通風(fēng)量和烘干機(jī)的規(guī)格型號(hào)，再確定高溫沸騰爐的供熱大小是否合適。其次，要加強(qiáng)操作，加料要均勻，水分波動(dòng)不能太大，熱源溫度調(diào)整要及時(shí)，爐溫及廢氣溫度保持穩(wěn)定，通風(fēng)除塵要保證風(fēng)量、風(fēng)壓正常。只有做到這幾點(diǎn)，才能做到大風(fēng)、大料、大火，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)低耗。

  7.3系統(tǒng)的看待烘干問題

  把烘干機(jī)作為一個(gè)系統(tǒng)來設(shè)計(jì)，按烘干機(jī)的最高通過能力來配套，嚴(yán)格要求相關(guān)設(shè)備達(dá)到性能指標(biāo)，確保烘干機(jī)產(chǎn)量最高時(shí)，熱工狀態(tài)依然最佳。

  7.4嚴(yán)格生產(chǎn)過程管理

  根據(jù)烘干機(jī)生產(chǎn)時(shí)容易產(chǎn)生波動(dòng)的特點(diǎn)，必須提供切實(shí)可行的技術(shù)跟蹤措施，確保烘干系統(tǒng)的熱工制度長期處于受控狀態(tài)，從而取得平均耗能最低的效果。

  作者簡介

  孫銘海，男，1967年生，鹽城工學(xué)院本科畢業(yè)，高級(jí)工程師。長期從事水泥技術(shù)產(chǎn)品的研究開發(fā)，曾在國家級(jí)刊物上發(fā)表論文多篇，獲得專利8項(xiàng)，現(xiàn)任南京蘇材重型機(jī)械有限公司總工，聯(lián)系方式手機(jī)13813919142，QQ864673955。