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2018年07月09日 10:51:45
高原地区HCFC-2600型篦冷机风机配风改进

1  篦冷机系统配风相对于平原地区的修正系数值的确定

澄江华荣水泥厂地处高海拔地区,在高海拔地区水泥烧成系统的设备选型标准是:必须保证所配的风机出口的风量和风速与换算成标准大气压下的标准气体质量流量相同。这就需要按照气体密度变化的比例提高系统的气体体积流量。另外由于篦冷机冷却系统内的冷却风的阻力也相应发生变化,需对用于篦冷机系统的离心风机按照修正系数重新选型。

(1)海拔高度H处的大气压力、大气密度和大气温度按以下公式计算:

PH= P0(1-0.022569H)5.256          (1)

rH= r0(1-0.022569H)4.256         (2)

tH=t0-6.5H                    (3)

式中:

PH、P0—分别为海拔高度为H处与平原地区的大气压力,Pa;

rH、r0—分别为海拔高度H处的大气密度与平原地区地区的大气密度,kg/m3;

tH、t0—分别为海拔高度H处的大气温度与海平面地区的大气温度,℃;

H—为所处海拔高度,单位是:km。

(2)风机选型时对海拔高度进行修正

QH =AQt       (4)

HH =BHt       (5)

式中:

QH、Qt—分别为标准状态下海拔高度H处的风机风量与平原地区的风机选型风量,m3/h;

HH、Ht—分别为标态下海拔高度H处的风机风压与平原地区的风机选型风压,Pa;

A、B—为高原时的风机选型修正系数:A=  ;B=   (TH= tH+273.15;T0= t0+273.15)

(3)根据以上理论公式的要求,计算出以下高原地区各个水泥厂在不同的海拔高度下,风机选型的海拔修正系数,分别为风机风量修正系数A和风机风压修正系数B。

其中海平面地区的大气参数如下:P0 =101325Pa;r0=1.293kg/m3;t0=20℃。

澄江华荣的海拔高度:H=2.05 km

由(1)(2)(3)公式可换算出海拔高度H处的大气参数如下:PH=78992 Pa;rH=1.057 kg/m3,tH=6.675℃。

从而得出风机海拔修正系数:(TH= tH+273.15;T0= t0+273.15)

风机风量修正系数:A= = =1.107

风机风压修正系数:B= = =1.224

2 根据修正系数计算,修正前后对一段风机重新配风(见表1)

表1  风机性能对照表

风机

改造前风压Pa

改造前风量m3/h

改造后风压Pa

改造后风量m3/h

备注

3302

3303

3304

3305

3306

3307

3308

10500

12000

10000

10000

8000

6500

5500

22200

12000

35600

35600

21200

19500

61200

11800

13500

11500

11500

9000

8500

6500

20000

13000

28000

28000

18000

38000

61200

KID风室风机

KID中心区风机

一、二室充气梁风机(一)

一、二室充气梁风机(二一)

一室平衡风机

二室风机

三室风机

通过篦冷机配风的前后对比,整体风量较原设计有所降低,但是风压整体提高,加强了篦冷机风的吹透力,一段料层可以实现厚料层操作,这样可以避免风的“偏风现象”(熟料一边吹透而另一边却无法得到足够的风的冷却的现象) ,一段篦床也可以进行低速操作,熟料也可以在篦床上得到足够的停留时间,从而得到很好的冷却

3  改造效果

(1)篦冷机改造后,由于提高了急冷端固定篦床的风机压头,前端固定端篦床的急冷效果、热回收效率及二次风温明显提高,可以稳定在1050~1100℃左右

(2)由于整体提高了一段篦床的风机压力,风机的吹透效果更佳,一段篦床采用厚料层操作,料层厚度由原来的500~600mm提高到800mm左右,避免了熟料一边吹穿而另一边冷却不好的现象,消除了”红河”现象,熟料的冷却效果明显加强,

(3)由于二段篦床未更换风机,风压仍偏低,所以二段采用薄料层操作,二段篦床的厚度控制在300mm左右,这样可以有效提供熟料的冷却效果,改造前后主要指标如表2所示。

(4)改造后因为加强了前端骤冷区的冷却,熟料的强度明显得到提高,如下表所示,改造前后熟料的28天抗压强度值对比如表3所示。

表2篦冷机改造前后对比

指标

改造前

改造后

冷却熟料能力

平均出料温度

二次风温

三次风温

热效率

单位面积产量

余风温度

单位熟料冷却用风量

2400t/d

180~200℃

900~1000℃

650~750℃

62%

42t/ m2d

260~300℃

2.5~2.7 N m3/d

2600t/d

100~120℃

1050~1100℃

800~900℃

>70%

>48t/ m2d

160~220℃

2.0~2.2 N m3/d

表3 篦冷机改造前后熟料抗压强度对比表

 

改造前

改造后

月份

抗压强度MPa

4月

52.8

5月

53.4

6月

54.5

9月

59.0

10月

58.6

从上表中我们可以看出,熟料的28天抗压强度改造完毕后提高了4~5MPa,这说明了熟料的急冷效果的好坏对熟料的强度有着重要的影响,另外由于熟料急冷效果的提高,熟料的易磨性也得到了提高,水泥磨的产量也得到明显的提高。

(5)由于熟料冷却温度的降低,降低了熟料链斗机的损坏率;

(6)熟料的易磨性的提高,使得水泥磨的产量得到增加,并减少了钢球的使用量;

(7)“堆雪人”的现象消失,提高了篦冷机的运转率,并降低了工人的维修工作的强度;

4 总结

高原地区的篦冷机风机配置相对于平原地区不仅仅是风量需要加大,风压也需要通过计算适当增加,本次改造通过对篦冷机风机的调整,提高了熟料的冷却效果和热回收率,增加了水泥的强度和易磨性,达到了预期的改造目标,同时对篦冷机风机的改造也为高原地区篦冷机改造提供了一条新的路径。


作者:华 俊  出处:四川水泥  
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