CYSL-Ⅰ型旋窯熟料水冷卻自控裝置

1、CYSL-I型旋窯熟料水冷卻自控裝置CYSL-I型旋窯熟料水冷卻自控裝置是我公司專為新型干法生產(chǎn)線開發(fā)的用于熟料冷卻、煙氣降溫和輔助煅燒的專用節(jié)能設(shè)備。本裝置可有效降低入電收塵煙氣溫度和出窯熟料溫度，同時(shí)噴入的水得到高溫分解生成部分氫和氧輔助窯系統(tǒng)煅燒，可有效節(jié)約煅燒用煤，是國家倡導(dǎo)的節(jié)能減排優(yōu)秀設(shè)備，本裝置已獲得國家專利，專利號(hào)為：200720085858.8。本裝置適用于各種型式回轉(zhuǎn)窯，尤其對(duì)新型干法生產(chǎn)線成效顯著。一、旋窯熟料冷卻現(xiàn)狀旋窯熟料冷卻，都是采用空氣作為傳熱介質(zhì)，空氣將熟料冷卻，冷空氣則被加熱進(jìn)入窯內(nèi)助燃及預(yù)熱生料。將熟料從1450冷卻到100以下理論需風(fēng)量大約是0.8m3/K

2、g熟料。水泥熟料煅燒過程煤燃燒需風(fēng)量大約也是0.8m3/Kg熟料。而實(shí)際上一般推動(dòng)篦式冷卻機(jī)鼓風(fēng)量為24Nm3/Kg熟料，因此熟料煅燒實(shí)際用風(fēng)量超過理論風(fēng)量的14倍。即使這樣，許多情況下出冷卻機(jī)熟料溫度都超過100，其原因一是空氣的熱容低，平均約1.065KJ/Kg，其次是空氣傳熱效率也低。出蓖冷機(jī)熟料溫度高，一方面熟料帶走大量熱量（例如300出窯熟料比100熟料多帶走熱量218KJ/Kg），造成能量的無謂損失。另一方面，出窯熟料溫度高，入磨熟料溫度必然也高，進(jìn)而促使水泥磨中物料溫度升高，磨內(nèi)團(tuán)聚、粘球、糊磨現(xiàn)象加劇，磨機(jī)產(chǎn)量下降，水泥細(xì)度難以提高。還有，出磨水泥溫度高，包裝袋變脆，破袋率提高

3、；水泥溫度高也是誘發(fā)混凝土開裂的重要因素。為提高冷卻機(jī)冷卻效率，人們往往把關(guān)注的焦點(diǎn)放在冷卻機(jī)的結(jié)構(gòu)改造上，而對(duì)冷卻介質(zhì)選擇、研究幾乎是空白。二、節(jié)能型旋窯熟料水冷卻自控裝置介紹節(jié)能型旋窯熟料水冷卻專利技術(shù)，就是針對(duì)單一空氣冷卻熟料存在的上述問題，創(chuàng)造性提出采用多介質(zhì)方法冷卻熟料，即在用空氣同時(shí)再用少量水冷卻熟料。水的熱容比空氣高（空氣平均熱容1.065，水蒸汽2.071 KJ / Kg），同時(shí)水在加熱過程中有蒸發(fā)（100）、分解（1000）效應(yīng)，這些效應(yīng)吸收大量熱。1Kg水由室溫升至100蒸發(fā)，再升至1000左右分解，共吸熱18303KJ；而1 Kg空氣由室溫升至1000吸熱1038 KJ；

4、可見同樣質(zhì)量的水吸熱量大約是空氣的17.6倍。如果將出窯熟料由300冷卻至100，理論上只需要噴水12g/Kg熟料 (12Kg/t熟料)。因此用少量霧化的水代替部分空氣冷卻熟料，在大幅度減少用風(fēng)量的同時(shí)，可以達(dá)到快速、高效冷卻熟料的目的，保證出窯熟料溫度在100以下，大幅度減少熟料和煙氣帶走的熱損失，降低熟料燒成熱耗。三、裝置可獲得的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益 1、由于噴入的水高溫分解，產(chǎn)生水煤氣效應(yīng)，節(jié)約煅燒用煤3-8%。2、熟料溫度可降至100 以下。蓖冷機(jī)蓖板及輸送設(shè)備使用壽命延長。3、熟料易磨性改善，水泥磨產(chǎn)量提高5-10%，粉磨電耗降低2-3KWh/t。4、熟料冷卻速度加快，熟料實(shí)際C3S含量提

5、高，熟料強(qiáng)度提高1-3MPa。5、改善熟料安定性：熟料急冷，fCaO結(jié)晶細(xì)小，部分fCaO與水或水汽化合被消解。6、窯產(chǎn)量增加：由于余熱回收、水煤氣反應(yīng)和單位熟料鼓風(fēng)量減少，燒成帶熱力強(qiáng)度提高，為快燒創(chuàng)造了條件。窯小時(shí)產(chǎn)量可提高2-7%。7、降低窯頭電收塵入口煙氣溫度，保障收塵器正常工作。四、降低能耗的理論分析1、降低出窯熟料溫度，熱量回收用于熟料煅燒假定出窯熟料由200降至100, 1Kg熟料可回收熱109KJ。2、用水冷卻熟料，可減少鼓風(fēng)量，廢氣帶走熱損失減少。假定廢氣溫度為300，減少0.2Kg空氣/Kg熟料（約相當(dāng)于0.155m3/Kg熟料）可減少58KJ/Kg熟料熱損失。鼓風(fēng)量減少，

6、相應(yīng)的風(fēng)機(jī)動(dòng)力電耗也減少。3、水噴入蓖冷機(jī)后迅速吸熱汽化分解為H2 和O2，它們?cè)谛G內(nèi)重新化合為水放熱，假定噴水量為0.012Kg/Kg熟料，放熱約166KJ/Kg熟料。4、由于水煤氣反應(yīng)可使煤充分燃燒，減少未燃盡碳帶走的熱損失，增加發(fā)熱量。5、水汽與煤在高溫發(fā)生水煤氣反應(yīng)，增加放熱量。這一反應(yīng)在立窯、旋窯及分解爐內(nèi)都可能發(fā)生。碳燃燒放熱： C+O2CO2 放熱305 KJ/mol水煤氣反應(yīng)： C + H2O（汽） CO + H2 吸熱136KJ/mol煤氣燃燒放熱：CO +1/2 O2 CO2 放熱 417 KJ/molH2 +1/2 O2 H2O（汽） 放熱 165 KJ/mol總放熱Q

7、 = 165417136 = 446 KJ/mol由于水煤氣反應(yīng)燃燒比碳直接燃燒多放熱115 KJ/mol 放熱量增加38%。6、水冷的熟料性脆，熟料易磨性改善；入磨熟料溫度低，磨內(nèi)粘球、糊磨現(xiàn)象減少，水泥粉磨電耗降低23KWh/t。以上設(shè)定的出窯熟料溫度降低（100）和冷卻熟料用風(fēng)量減少（0.155m3/Kg熟料），對(duì)許多企業(yè)來說都是很保守的數(shù)據(jù)。即便如此，僅僅降低出窯熟料溫度100和減少冷卻熟料用風(fēng)量0.155m3/Kg熟料兩項(xiàng)，就可減少熱耗167 KJ /Kg熟料，降低幅度在5%以上。如果考慮其他節(jié)能和增加發(fā)熱的效果，通過用水冷卻熟料技術(shù)實(shí)施，熟料能耗下降幅度應(yīng)該更大。五、系統(tǒng)組成 本裝

8、置主要由蓄水箱、高壓離心泵、電磁閥、流量計(jì)、噴槍組件、電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥、PLC程控柜、現(xiàn)場儀表箱、溫度檢測裝置和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)組成。 本裝置靠溫度控制裝置測得熟料溫度，以測量溫度作為流量調(diào)節(jié)閥的調(diào)控參數(shù)，采用多點(diǎn)測取加權(quán)平均和高速檢測平滑濾波的方法，保證被控溫度參數(shù)的準(zhǔn)確性。通過設(shè)置出料溫度的上下限，建立具有一定寬度的溫度帶，高溫接通，低溫關(guān)閉，避免了單點(diǎn)控制的頻繁啟停。系統(tǒng)將測量溫度與設(shè)定的溫度上下限進(jìn)行比較，應(yīng)用PID算法自動(dòng)調(diào)節(jié)噴槍的輸出流量，溫度高時(shí)流量大，溫度低時(shí)流量小，超出溫度范圍，裝置自動(dòng)停止。噴槍采用耐高溫噴嘴，并配有自動(dòng)進(jìn)退機(jī)構(gòu)，可以確保在高溫環(huán)境下長期安全運(yùn)行。 控制柜設(shè)有進(jìn)入中控的信號(hào)接口，可進(jìn)行中控顯示與控制，也可現(xiàn)場顯示、閉環(huán)自控和手動(dòng)控制。冷卻裝置正常運(yùn)行后，系統(tǒng)跟蹤熟料溫度變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)噴水量；停窯后，篦冷機(jī)內(nèi)溫度下降，低于設(shè)定溫度范圍，裝置自動(dòng)停止工作進(jìn)入休眠狀態(tài)，無需人工操作。 先進(jìn)的配置