水泥篦冷机冷却效率的研究

2015-03-27大同煤矿集团建材有限责任公司

电子世界 2015年21期

大同煤矿集团建材有限责任公司姜泽

引言

篦冷机全称为熟料蓖式冷却机，是水泥生产系统中的核心生产设备，其主要作用是对水泥熟料进行输送，并在输送的过程中热冷却，进一步对余热回收利用[1]。篦冷机篦床可以通过反馈信号自动调整篦床推动速度，使其传动装置能够适应复杂的工作情况，从而控制料层厚度，与此同时，通过风量反馈系统调节冷风机风量，从而达到水泥生产工艺要求。

篦冷机工作中最重要的技术指标就是其冷却效率，这对最终生产的水泥品质有极大的影响。为了保证水泥产品的质量，篦冷机应尽可能均匀的对水泥熟料进行冷却，且应保持高冷却效率，高回收率，高运转率，从而实现高效、高产。

1 篦冷机工作原理

篦冷机篦床由动蓖板和定蓖板组成，定蓖板均固定于机架之上，而所有的动蓖板由连杆机构连接在一起，且与定蓖板相互间隔，在往复驱动系统的驱动下，动蓖板相对于定蓖板做往复滑动[2]。定蓖板与动蓖板上均有通风孔，水泥熟料经回转窑煅烧，从窑口下落到篦冷机头部的篦床上，在篦床上动蓖板的驱动下，水泥熟料不断向前推进，与此同时，篦床下的冷风系统经由冷风机打入压缩空气，在高压作用下，冷风通过蓖板上的气孔，且在进入气孔后扩散，从而对水泥熟料进行迅速冷却。在动蓖板的推动下，水泥借由其自重以及风力的作用，在篦床上逐渐推进冷却，到达篦冷机末端时，熟料温度达到环境温度，从而进入下一步工序。

2 篦床机械驱动系统

篦冷机篦床的机械传动系统由电机、减速机、小链轮链条、大链轮链条、滑块、同步轴等组成，其结构如图1所示。

该机械系统中设置了较为复杂的多级减速机构，其传动路线为：电机—减速机—链轮链条—大链轮连杆、滑块。减速机带动小链轮转动，经由链条带动大链轮转动，偏心轴固定于大链轮上，起到曲柄连杆机构的作用，将链轮的转动变成滑块的往复运动，同步轴将动力传递到篦床两端，从而推动篦床做往复运动。

图1 篦床传动系统

为保证熟料的冷却效率，工艺上对熟料的厚度有一定的要求，额定工况下，要求熟料厚度应保持到600mm左右，此时熟料的冷却效率高，均匀性较好[3]。物料层过薄会产生漏风，浪费冷风量，此时应降低篦床推动速度；反之，当物料层过厚时，应提高篦床推动速度，使物料厚度达到合理范围内。一般情况下，篦床的推动速度为4～12次/min。因此，为提高篦冷机的冷却效率，应做到多方位配合协调。

3 提高篦冷机冷却效率的方案

3.1 料层和风量的匹配

在实际操作过程中，应注重料层厚度与风量的匹配。实际生产经验可知，料层越厚，其冷却过程中需要的风量越大，此时，应增加低温段的风量，同时窑头引风机的风量也需要提高。当料层较厚时，一室蓖下压力上升，此时，应加快蓖速，开大高压风机风门。此种工况下会造成窑头排风机入口温度上升，篦冷机传送系统负荷增大，但蓖下压力短时间内会有所下降。因此物料层较厚时，提高篦床速度，当一室蓖下压力有下降趋势时，即可降低篦床推动速度，从而降低窑头排风机入口温度和熟料传送系统的负荷，有效提高篦冷机冷却效率。

3.2 冷却风量的平衡

在篦冷机内，冷却风量应与二、三次风量、窑头风机抽风量、煤磨用热风量达到平衡状态，从而保证窑头微负压。在高温风机、窑头排风机以及煤磨引风机的共同作用下，篦冷机内存在相对的“零”压区。当料层厚度增大或窑头排风机抽力加大，使得高温段冷却风机排风量较少，“零”压区就会向窑头方向前移，进而导致二、三次风量下降，窑头负压增大；当料层变薄或窑头排风量减小，使得高温段冷却风机排风量增大，此时，“零”压区将会后移，二、三次风量增大，窑头负压减小。因此，在操作中稳定的“零”压区是保证足够的二、三次风的关键。窑头负压相对稳定时，不仅可以保证热量回收，还对燃料的助燃以及窑系统的热力分布产生良好的促进作用。

3.3 弧形阀的操作

弧形阀作为篦冷机的关键部件，其操作同样不容忽视，一般情况下，为不影响蓖下压力及传动系统，操作员往往关注的是弧形阀上部风室，防止其堆料过多。但卸料过空就会产生漏风，从而直接影响熟料冷却。弧形阀的控制由时间和料位开关完成，由时间控制时，很难做到精确操作，而采用料位开关时，其电器元件易损坏，因此，中控操作人员应根据实时窑况及熟料结粒的变化，与现场操作人员及时沟通，通过手动调节的方法干预弧形阀的操作。