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改善預(yù)分解窯的技術(shù)工藝可直接帶來后期效益,利于長遠(yuǎn)的發(fā)展。從技術(shù)層面來說,技術(shù)提升將有助于生產(chǎn)單位的競爭力提高以及環(huán)境的改善,因此,這樣的事情有利無害,應(yīng)當(dāng)?shù)玫酵茝V和國家的支持。預(yù)分解窯是技術(shù)密集型的水泥熟料生產(chǎn)線,有熟料質(zhì)量好、產(chǎn)量高、熱耗低等優(yōu)點,同時對管理和操作也提出了更高的要求。
預(yù)分解系統(tǒng)主要由預(yù)熱器、分解爐及其上升管道組成。其傳熱過程主要在上升管道內(nèi)進(jìn)行,以對流傳熱為主。在物料充分分散的狀況下,有著很大的傳熱面積,物料通過撒料器,被上升煙氣吹散布并懸浮在煙氣中迅速完成傳熱過程。預(yù)熱器是一個較大的旋風(fēng)收塵器,主要作用是收集物料實現(xiàn)氣固分離,其收集效率和它的進(jìn)出口風(fēng)速及筒內(nèi)截面風(fēng)速相關(guān),風(fēng)速也影響旋風(fēng)筒的阻力損失,因此風(fēng)速的波動也不能超過它的合理范圍,一般截面風(fēng)速在3.5~5m/s的范圍內(nèi),而入口更佳風(fēng)速范圍也是18~20m/s。
分解爐中,物料、燃料與氣體必須混合充分和懸浮,完成邊放熱、邊傳熱、邊CaCO3分解的過程,達(dá)到溫度及進(jìn)出爐燃料、物料、空氣、煙氣動態(tài)平衡,其中物料及燃料的分散、懸浮和混合運動需要合適的風(fēng)速,燃料燃燒和物料中CaCO3的分解也受風(fēng)速的影響,而物料在爐內(nèi)的停留時間,煤粉燃盡程度及分解爐的通風(fēng)阻力更受風(fēng)速的直接影響,因此爐內(nèi)合適的風(fēng)速范圍也在一個較窄的區(qū)域內(nèi)。能使預(yù)熱器、分解爐、上升管道各部風(fēng)速都合適的風(fēng)量波動范圍,也必然是一個窄的區(qū)域。
上升管道中的風(fēng)速,有著能吹散物料,攜帶物料上升進(jìn)入預(yù)熱器,避免管道水平部位粉塵沉降的要求,同時風(fēng)速的大小,對對流傳熱系數(shù)也有較大的影響。風(fēng)速低了達(dá)不到要求,風(fēng)速過高又會造成通風(fēng)阻力過大,因此在設(shè)計中一般選取18~20m/s的范圍。在運行過程中也應(yīng)控制在這個范圍內(nèi),可見合理的風(fēng)速范圍只允許在10%風(fēng)波動。
采用成功的回轉(zhuǎn)窯優(yōu)化控制系統(tǒng),相當(dāng)于使窯能較長時間地處于一個優(yōu)秀的、不知疲倦的操作員控制之下,可避免由于操作員的水平高低,風(fēng)格各異和情緒波動,誤操作等造成的不必要擾動,至少達(dá)到提高窯的運轉(zhuǎn)率,從而提高產(chǎn)量2~5%;降低熱耗2~5%;提高了熟料質(zhì)量,f-CaO的標(biāo)準(zhǔn)偏差以及平均值都將下降,熟料易磨性改善,從而節(jié)約粉磨電耗;節(jié)約耐火磚30~50%;減少了維護(hù)工作量及范圍,延長了設(shè)備的壽命。
但預(yù)分解窯熟料生產(chǎn)是一個相當(dāng)復(fù)雜的多變量、多擾動、長滯后、時變及非線性過程,高溫、多粉塵的惡劣使一些重要參數(shù)無法檢測,只能依據(jù)二次參數(shù)來判斷窯系統(tǒng)的燒成情況,給生產(chǎn)的自動控制增添了難度,更有一些儀表(如窯尾氣體分析儀表),因環(huán)境惡劣,所以造價高,維護(hù)量大,運轉(zhuǎn)費用高,而且運轉(zhuǎn)率很低,影響了自動控制系統(tǒng)的投用率和投用效果。
預(yù)分解窯可以分成預(yù)熱分解區(qū)、煅燒區(qū)、冷卻區(qū)三個相對獨立的工藝區(qū)域,都有自行平衡,只要每個區(qū)域都完成自己的工作目標(biāo),就可以使整個系統(tǒng)達(dá)到合理、均衡、穩(wěn)定。預(yù)分解窯是技術(shù)密集型的水泥熟料生產(chǎn)線,有熟料質(zhì)量好、產(chǎn)量高、熱耗低等優(yōu)點,同時對管理和操作也提出了更高的要求。
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