|
Основная отличительная особенность обжига клинкера при
сухом способе производства состоит в том, что в печных агрегатах отсутствует
зона испарения, так как сырьевые материалы подаются в них в виде сухого или
слегка увлажненного порошка (муки), а не шлама. В связи с этим расход тепла
на обжиг клинкера снижается до 40%
Циклонный
теплообменник
1 — печь, 2, 3, 15, 16 — уплотнительные клапаны, 4,
5, 11 к 13 — циклоны, 6, 10, /2, 14 и 18 — газоходы, 7 — бункер сырья, 8 —
труба, 9 — шнековый питатель, 17, 19 и 20 — течки сырья
Вращающиеся печи сухого способа производства различаются
по размерам и виду запечных теплообменных устройств. В качестве запечных
теплообменных устройств применяют циклонные, шахтные и шахтно-циклонные
теплообменники, питание которых осуществляется сухим порошком, а также
конвейерные кальцина- торы, в которые сырьевая мука поступает в виде гранул
влажностью до 14%. Шахтные теплообменные устройства в отечественном цементном
производстве пока не используют.
В СССР на цементных заводах сухого способа производства
установлены печные агрегаты с циклонными и шахтно-циклонными теплообменниками
и конвейерными кальцинаторами. Также работает несколько вращающихся печей без
запечных теплообменных устройств.
 Вращающиеся
печи с циклонными и шахтно-циклонными теплообменниками.
В цементном производстве эксплуатируются печные агрегаты,
оборудованные в основном запечными циклонными теплообменниками фирмы
«Гумбольт» (ФРГ). В теплообменниках наиболее совершенных конструкций
степень декарбонизации достигает 35—40% • Производительность этих агрегатов
составляет 4 тыс. т клинкера в сутки. Вращающиеся печи с циклонными
теплообменниками характеризуются простотой конструкции, надежностью в работе
и обеспечивают низкий расход тепла на обжиг клинкера. Для работы циклонных
теплообменников не требуется предварительная грануляция сырьевой муки, что
значитсельно упрощает процесс подготовки шихты и снижает затраты тепла на
обжиг.
Циклонные теплообменники состоят обычно из четырех
ступеней циклонов 4, 5, 7, 9, сваренных из листовой стали толщиной 8—12 мм.
Циклоны, облицованные внутри огнеупорным кирпичом, расположены по вертикали в
металлических или железобетонных этажерках и соединены между собой газоходами
2, 6, 8, 10, 13, первые три из которых также облицованы огнеупорным,
кирпичом.
Сырьевая мука пневмонасосом подается в бункер 12, откуда
она транспортируется питателем 15 и элеватором 17 к дозирующему устройству,
состоящему из питателей 18 и 19 и реактивного расходомера 20. Из дозирующего
устройства мука поступает в газоход 8, в котором подхватывается газами
температурой до 400° С и выносится в циклон 7. Охлажденные до 300—350° С газы
по газоходу 10 поступают в обеспыливающие циклоны 11 и далее дымососом 21
через электрофильтр выбрасываются в дымовую трубу. Осажденная пыль
возвращается в бункер сырьевой муки.
Из циклонов IV ступени 7 мука, нагретая до 250—350е С,
стекает через течку в газоход 6, где подхватывается отходящими газами и
направляется в циклон III ступени 9, из которого попадает таким же образом
сначала в циклон II ступени 5, а затем в циклон I ступени 4 ив печь /.
Температура материала, поступающего в печь, составляет
700—800° С, температура выходящих из печи газов— 1050—1150° С, температура
отходящих газов перед дымососом доходит до 300° С. Скорость газов в газоходах
равна 15—20 м/с при разрежении до 60 МПа и более. В циклонах теплообменников
создается большая поверхность теплообмена взвешенной в газовом потоке
сырьевой муки, которая обеспечивает высокую скорость ее нагрева (примерно
20—30 с вместо 2—3 ч в обычных печах).
В нижней части циклонов расположены самозакрывающиеся затворы,
рассчитанные на определенное давление материала. При достижении заданного
давления затворы открываются, выпуская материал, и вновь закрываются.
Поступает сырьевая смесь в печь по наклонной течке, изготовленной из
жароупорной стали.
Печи с циклонными теплообменниками чувствительны к
изменению режима работы: неравномерная подача материала и колебания его
химического состава часто приводят к зависанию сырьевой смеси в циклонах;
увеличение расхода топлива приводит к частичному сгоранию его в первом циклоне
и повышению температуры выходящих из печи газов, в связи с этим происходит
размягчение и частичное спекание материала, сопровождающееся налипанием и
зависанием последнего; изменение скорости газов в циклонах влияет на полноту
осаждения и время пребывания в них материала.
На работу теплообменника влияет также вид топлива. При
применении многозольного топлива зола налипает на футеровку переходной течки,
а при повышенном содержании в топливе серы или в сырьевой муке щелочей и
хлоридов наблюдается образование наростов.
Преимущества печей с циклонными теплообменниками:
отсутствие в запечных теплообменных устройствах движущихся частей,
возможность применения порошкообразной сырьевой муки и ее более грубый помол,
простота конструкции и низкий удельный расход тепла на обжиг — 3,35—3,47 МДж
на 1 кг клинкера, высокая удельная производительность — до 66 кг/(м2- ч).
Новая технологическая линия сухого способа производства
цемента мощностью 3000 т клинкера в сутки оборудована вращающейся печью
размером 7/6,4X95 м с циклонными теплообменниками ( 87). Эта печь имеет две
параллельные ветви циклонов, каждая из которых имеет по четыре ступени.
Диаметр циклонов I ступени — 7 м, II ступени — 6,5 м и III ступени — 6,1 м, IV ступени— 2,8 м. Высота каждого циклона из первых трех ступеней
более 10 м,"высота циклона IV ступени 12 м. IV ступень 2 состоит из блока циклонов по четыре на одну ветвь. На каждой ветви установлено по
одному дымососу ДЦ 25x2 производительностью 280 тыс-м3/ч, напором 6713 Па.
Газы из вращающейся печи 4 выходят через переходную шахту
3 и, разделившись на два одинаковых потока, последовательно проходят циклоны
I, II, III и IV ступеней (каждой ветви), связанные между собой газоходами.
Сырьевая смесь от весовых дозаторов подается пневмоподъемниками в каждый из
газоходов между циклонами III и IV ступеней. Последовательно пройдя все
циклоны, сырьевая мука, подогретая до 700—800° С, самотеком поступает из
циклонов I ступени в печь 4 для дальнейшего обжига.
Технологическая схема печного и сырьевого отделения предусматривает
использование тепла отходящих газов из печи для сушки сырьевых материалов при
помоле их в мельницах. В тех случаях когда отходящие газы из печи частично
или полностью не используются для сушки, они, после того как пройдут через
аппараты испарительного охлаждения и охладятся до температуры около 200° С,
направляются в электрофильтры. На каждой ветви установлено по одному
охладителю. Для охлаждения клинкера предусмотрен колосниковый холодильник 5
производительностью до 150 т/ч клинкера. Роликоопоры печи оборудованы
подшипниками качения.
Технологическая схема печной установки с циклонными
теплообменниками и выносным декарбонизатором. Сырьевая мука, пройдя
циклоны 7 IV, III и II ступеней (по направлению движения материала),
подхватывается раздвоенным потоком горячего'воздуха, отходящего по
трубопроводу 17 из холодильника, и поступает в верхнюю часть декарбонизатора
13 (кальцинатора).
Термины:
циклонный теплообменник на цементном заводе
циклонный теплообменник вращающейся печи
циклонный теплообменник с декарбонизатором описание
спецификация
циклонный теплообменник для чего
циклонный теплообменник код тн вэд
циклонный теплообменник принцип действия
|