窑尾撒料装置的优化改造

No.2 2019 Cement Guide for New Epoch 烧成论坛

中图分类号：TQ172.688 文献标识码：B 文章编号：1008-0473(2019)02-0056-04 DOI编码：10.16008/j.cnki.1008-0473.2019.02.010

窑尾撒料装置的优化改造

钟光亮 傅学轩 丘永彬

福建塔牌水泥有限公司，福建 龙岩 3302

摘 要 2号窑C1筒出口温度平均值达345 ℃，熟料标准煤耗为107.05 kg/t。分析认为，预热系统撒料装置的位置和结构不合理，导致系统换热效率不高，是C1筒出口温度偏高的主要原因。选用新式扩散型撒料盒并优化撒料盒安装位置，2号窑C1筒出口温度平均值降至325 ℃，熟料标准煤耗降为105.72 kg/t。

关键词 C1筒 出口温度 撒料盒 结构 位置 熟料标准煤耗

0 引言

目前，对于带五级预热器的预热预分解系统，较为优秀的厂家C1筒出口温度能在290 ℃左右，大部分厂家C1筒出口温度为300～360 ℃[1]。我公司2号窑C1筒出口温度平均值达345 ℃，熟料标准煤耗为107.05 kg/t，预热系统存在换热效率不高的问题。为了进一步降低熟料生产成本，节约燃煤消耗，我公司选用成都嘉能恒业科技有限公司研制的新式扩散型撒料盒替代原有撒料装置，并在安装位置上进行了优化。改造后，2号窑C1筒出口温度平均值降至325 ℃，熟料标准煤耗降为105.72 kg/t。由于效果显著，我们对1号窑撒料盒进行了同样的改造，熟料标准煤耗从106. kg/t 降为103.85 kg/t。本文以2号窑撒料盒的优化改造为例进行总结，以资参考。1 C1筒出口温度高的原因1.1 理论分析

带分解炉的五级预热器系统的C1出口理论温度为278 ℃[1]，我公司2号窑C1筒出口温度平均值竟然高达345 ℃，说明系统有很大的优化空间。齐砚勇认为，物料由下料管流出进入预热器换热管道，下料管和撒料装置的结构形状和安装位置，决定了物料在换热管内的分散过程和物料浓度的空间分布。如果物料在进入换热管之前便通过合理布置的下料管和撒料装置，由简单的机械碰撞的方式使其充分分散，料团尺寸显著减小，物料浓度的空间分布更加均匀，不但可显著减小预热器换热管内的压力损失，同时可使物料同高温气流之间的换热、传56

质过程在悬浮态下完成得更加迅速、高效，防止物料发生冲料现象，有效地提高悬浮预热系统的热效

[1]

率。

有很多生产线在建设之初就不重视撒料装置的安装位置，本文就重点分析一下撒料装置安装位置的重要性。

生料流经翻板阀，顺着下料管往下，产生一定的动量，带一定动量的生料到达撒料板，向内飞溅，使生料分散到上升气流中，最终被上升气流带走，分散、悬浮在气流中，进行热交换。

从翻板阀流出的稳定的料流可简化为质点M（见图1），下料管及翻板阀的角度可简化为α1，撒料板角度与水平面的夹角为α2，料流的重力分解为后壁相垂直的力F1和向下的力F2，撒料箱后壁的摩擦系数为μ，重力加速度为g，则下滑加速度为a=gsinα2-μgcosα1，料流到达撒料板的速度和冲量大小取决于h。一定冲量的料流达到撒料板后，可以呈现三种状况：飞溅、滑动和堆积。具体地讲，在料流冲量足够撒料板结构合适时，料流达到弹性碰撞条件，则向上升管道中心及两边飞溅；当作用力低于产生弹性碰撞条件，但大于撒料板对料流产生的摩擦力，料流沿着撒料板向下滑动；当作用力小于撒料板对料流产生的摩擦力，则料流堆积在撒料板上，料堆的体积达到一定的量，料堆会向下垮塌。总之，料流的最终轨迹取决于翻版阀与撒料板的距离h以及撒料板与水平面的夹角α2。

2019年第2期

No.2 2019 钟光亮：窑尾撒料装置的优化改造 烧成论坛1.2 改造前2号窑撒料盒的结构

前文已论述了撒料装置关系到物料的分散效果，我们来看看2号窑改造前撒料盒的结构(见图2）。该撒料盒扩散宽度较小，为防止物料在撒料板上堵塞，撒料板与水平面的夹角为30°，这样对形成弹性碰撞所需要的动量较高，一般情况下物料是以滑动形式进入上升管道，不利于物料的分散和料团尺寸的降低。

图1 料流经翻板阀下落至撒料板示意

图2 原撒料盒结构示意图

1-撒料板;2-撒料盒箱体;3-下料管接口;4-捅料孔.

1.3 改造前2号窑撒料盒的位置

我公司2号窑各级撒料盒安装位置偏高，h偏小，物料沿翻板阀下落，经撒料盒到上升管道内，不能充分分散，各级撒料盒安装位置见图3～图6。 2 改造措施

根据2号窑撒料的实际情况和以上分析，我们通过比较，决定选用成都嘉能恒业科技公司研制的新式扩散型撒料盒（见图7）替换原有10个撒料装置，并优化撒料盒安装位置。2.1 新式扩散型撒料盒

新型扩散式撒料盒是根据工程试验结果，在传统撒料盒基础上进行优化设计而成的。采用从上到下逐渐扩散、撒料盒（板）从外到内（向上升管

道中心）扩散的方式，并采用优化的扩散角，使物料在上升管道内能以尽可能大的面积扩散开来。物料到达撒料板，以弹性碰撞的方式反弹到上升管道内，避免堵塞和滑动，以实现增大扩散面积和降低料团尺寸的目的。

图3 入窑生料入C2筒上升管道撒料盒安装位置

图4 C1筒下料管入C3筒上升管道撒料盒安装位置

图5 C2筒下料管入C4筒上升管道撒料盒安装位置

2.2 撒料盒安装位置的优化

（1）回转下料器位置调整。A列回转下料器

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2019年第2期 新世纪水泥导报

No.2 2019 Cement Guide for New Epoch 烧成论坛距空气输送斜槽距离较高，为2 800 mm，将 A列回转下料器上提1 000 mm，以增加生料到撒料盒的动能。

高预热器的换热效果。3 改造效果

撒料盒改造和位置优化后物料对撒料板冲击增加，物料经过撒料盒后能够充分分散并与热风充分接

图6 C3筒下料管入C5筒上升管道撒料盒安装位置

图7 成都嘉能新型扩散式撒料盒

（2）C1筒下料管入 C3筒上升管道翻板阀上移500 mm，另一边翻板阀上面全是直管道，距 C1筒锥部约为4 300 mm，将翻板阀上移1 000 mm。

（3）由于当前C4筒上升管道内换热最差，将C2筒下料管入C4筒上升管道翻板阀上移690 mm。调整翻板阀位置，增大翻板阀到撒料盒的距离，达到增加物料冲击分散效果，增加物料的换热空间，提

触快速换热，物料在风管内的换热空间增大，延长增加了物料的换热时间，对预热器的换热效果有较大的提高。根据统计，改造前C1筒出口平均温度约345℃，改造后C1筒出口平均温度约325 ℃。技改后的中控画面见图8，相关技术参数见表1～3。

以上资料说明本次改造达到了预期目标。公

图8 技改后的中控画面

司将此成功改造复制到1号窑，取得了同样的效果。58

参考文献

[1] 齐砚勇，邓国亮，柯胜强.中国水泥工业烧成系统技术升

2019年第2期 新世纪水泥导报

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中图分类号：TQ172.622.26 文献标识码：B 文章编号：1008-0473(2019)01-0059-04 DOI编码：10.16008/j.cnki.1008-0473.2019.02.011

预热器撒料装置的改造

江 超1 赵金良2 平全杨2

1. 登封市嵩基水泥有限公司，河南 登封 452478；2. 新乡平原同力水泥有限责任公司，河南 新乡 453000

摘 要 某5 000 t/d水泥熟料生产线预热器系统换热效率低，C1筒出口气体温度一般在375 ℃左右，系统热耗和电耗偏高。分析认为，问题的根源之一是预热器撒料装置的撒料板形状和角度不合适。对所有预热器撒料装置进行技改后，预热器的换热效果有显著改善，高温风机用风量、吨熟料实物煤耗、吨熟料综合电耗均得以降低。

关键词 预热器 换热 撒料板 形状 角度

0 引言

某5 000 t/d水泥熟料生产线（以下简称该生产线）配置TSD分解炉及五级双列旋风预热器、Φ4.8 m×72 m回转窑、第三代篦冷机(2004年设

表1 改造前后2号线各级筒温差对比

表2 2号窑技改前标准煤耗（2017年）

/月

标准煤耗标准煤耗

/月

标准煤耗

/月（收稿日期：2019-01-08）

表3 2号窑技改后标准煤耗（2018年）

级路线图之预热器现状与创新性改造[J].新世纪水泥导标准煤耗

报，2017(1):36-42.

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