浅谈TIE-固定篦床的优化升级

TIE-固定篦床采用中心分区供风、微调风阀、水滴型高效篦板等技术,用水平出风的高速气流快速急冷熟料,不仅系统可获得温度较高且稳定的二次风,还能均布熟料,减少粗细熟料的离析分布,从源头上控制“红河”的产生;在稳定较高的二次风温下,还可将料层厚度总体降低至650mm左右,大幅减小后续所有冷却风机的总体负载阻力,进一步有利于熟料的冷却和降低冷却电耗。实践表明,使用TIE-固定篦床局部替换旧的固定篦床,能有效地提高二次风温,降低烧成系统的能耗,还可显著提高熟料的质量。

“链-回-环”系统能质平衡核算及优化

文章以某球团厂200万t“链—回—环”系统为例,根据现场采集到的生产数据,核算得到该系统的热利用率为22.36%,余热回收率为71.62%。优化后得到当喷煤量在5.00~5.40 t/h,煤粉固定碳含量在76%~82%,煤粉燃尽率在97.5%以上时,预热Ⅱ段氧含量可以稳定在14.0%~16.0%,有利于球团矿的氧化且能有效抑制氮氧化物的生成。

链箅机—回转窑—环冷机球团系统热经济性分析

以降低球团生产系统能耗为目标,进一步了解球团生产过程中能流及[火用]流的变化和损失情况,对链箅机—回转窑—环冷机氧化焙烧球团系统进行了热平衡及[火用]平衡计算分析。系统热收入和[火用]收入主要项为燃料化学能和球团氧化。热量消耗主要用于排出废热和外表面散热。传热、燃烧不可逆[火用]损失和系统机体散热[火用]损失为[火用]支出主要部分。针对系统废热余热资源未完全利用情况,提出环冷废气余热循环利用和回转窑表面散热回收等建议,经计算优化后,对于废气余热循环,利用环冷二段与三段废气余热使热效率提高至85.29%、[火用]效率提高至33.40%;回收集热器余热使热效率提高至86.53%、[火用]效率提高至33.93%。研究结果为球团生产提供建议,并结合实际寻找适合该系统的余热利用方案,为节能优化提供参考。

锂云母焙烧过程的模拟计算及节能设计

以某年产1万t电池级碳酸锂的锂云母提锂工程设计为案例,采用METCAL软件对锂云母硫酸盐法回转窑焙烧过程进行物料衡算和热量衡算,分析其中的主要能耗点,并将模拟计算结果与同类项目实际运行数据进行对比。结果显示,模拟计算结果与现场数据基本吻合,焙烧系统热量损失主要为干燥窑排气热量损失和回转窑散热损失,这两者在总热量中的占比达到了48.3%,应重点关注。进行节能设计时,应加强设备保温绝热、熟料余热利用和窑尾烟气余热利用,以降低锂云母提锂生产能耗和成本。

固定床射流角度影响因素的研究

为了研究气体通过篦板射入料层后的运动规律,进行空气通过圆孔和条缝射入熟料层试验。利用自建试验装置,测定了两组改变粒径和风速的料层压力。根据空气射流理论,分析两组试验数据,得到了圆孔、条缝送风口试验系数分别为0.77和0.68。结果表明扩散角度与粒径呈正相关,与通孔风速呈负相关。

水泥窑篦冷机煤磨风管后移对余热发电量的影响

水泥行业是传统高能耗产业,合理利用其废热烟气资源,对现有的水泥窑余热发电系统进行优化改造,热能阶梯分级利用,对减少能源浪费具有重要意义。本文介绍了水泥窑余热发电的技术方案和提高余热发电量的主要措施,并以水泥熟料产量2750t/d生产线为例,研究篦冷机煤磨风管后移改造对余热发电量的影响。结果表明:在水泥生产线稳定运行前提下,煤磨风管后移改造,可以提高余热发电量。该节能改造技术进一步提高了能源利用效率、降低了企业生产成本。

程潮矿业公司链篦机-回转窑-环冷机系统平衡考察与分析

为了了解程潮矿业公司球团厂链篦机-回转窑-环冷机系统三大主机的热工状态,对系统的物料、风量及热量平衡进行了考察与分析,并为优化现场热工制度提出了合理建议。结果表明,链篦机机漏风率为10.86%,链篦机、回转窑和环冷机热损失率分别为5.38%、12.09%和1.87%,需针对风箱和烟罩密封性进行检修,降低漏风率和热损失,对回转窑内耐火砖进行实时监测,定期更换破损耐火砖,降低窑内散热。

富氧燃烧对篦冷机热回收效率的影响

为验证水泥窑使用富氧燃烧技术前后篦冷机热回收效率的变化。现以某水泥厂4 500 t/d水泥生产线富氧燃烧技改为例,分析对比技改前后篦冷机系统主要技术经济指标的变化,并计算技改后篦冷机热回收效率。结果表明:在水泥生产过程进行富氧燃烧技术改造后,提高了二、三次风风温及总风量,对篦冷机的热回收效率有促进影响;当富氧空气中的含氧量达到36.6%时,篦冷机的热回收效率达到71.1%;较空气助燃时的篦冷机热回收效率70.5%提高了0.6%。该技术符合“双碳”策略,有助于水泥生产过程中节能降碳。

篦冷机中部取风口流场及温度场数值模拟研究

研究了篦冷机内水泥熟料与空气的换热机理,并基于国内某5 000t/d水泥熟料生产线实际运行参数,利用多孔介质理论对篦冷机内传热过程进行了数值模拟,建立了篦冷机物理、数学模型,通过Fluent流体计算软件数值模拟研究了篦冷机内部温度场、压力分布、流场分布,重点分析了篦冷机中部取风口的温度与熟料层厚度的关系,根据模拟分析结果合理布置篦冷机各取风口位置及风量分配。

基于融合聚类的篦冷机工况划分与识别研究

篦冷机的运行性能是决定整个水泥生产过程的能源利用效率的重要因素,而准确把握工况状态则是保证冷却过程的运行性能处于最优的前提。以篦冷机为研究对象,提出一种基于融合聚类的篦冷机工况划分与评价方法。首先,通过分析与3种典型工况相关的专家知识及操作经验,选取篦下压力和窑主机电流为检测参数;然后,利用融合聚类算法得到不同运行工况下的聚类标签;最后,利用RBF-SVM算法对得到的聚类标签进行训练得到工况识别模型。利用水泥企业的现场运行数据进行了仿真实验,实验结果表明所提方法为提高水泥冷却过程的运行性能提供了一套可行方案。

基于前馈-广义预测控制的篦冷机先进控制

水泥生产系统中,篦冷机具有多变量、大时间滞后、强干扰的特性,基本无法采用常规控制器实现自动控制,且手动控制效果常常不理想,因此提出一种基于前馈-广义预测控制的篦冷机先进控制方法。采用篦冷机固定板风机电流作为前馈量,可以克服篦冷机篦下压力较难控制的问题。该算法已经在某水泥厂篦冷机上成功实现并投运,极大地改善了控制品质。

篦冷机堆雪人常见原因及措施

篦冷机是熟料煅烧工序中重要设备,它担负着熟料冷却,煤粉燃烧供给氧气,气料热交换,物料输送,余热发电等系统供风。篦冷机影响回转窑煅烧的最多因素就是堆雪人,而篦冷机堆雪人最常见的原因是回转窑内出现大块,掉落到阶梯篦床上,出窑熟料越积越多,形成雪人。处理方法得当,一般不影响回转窑生产,如果处理方法不得当,需要止料停窑处理。所以,采取有效预防措施,避免篦冷机堆雪人,或者正确处理雪人是确保回转窑稳定生产的重要因素。

2500t/d生产线节能减排实践探索

陇南祁连山水泥有限公司2 500 t/d熟料生产线存在煤电消耗偏高,预热器系统阻力高、出口废气温度高等问题。对此公司采取了一系列节能改造措施:优化高温风机,优化一级筒,预热器扩容,优化篦冷机篦床等,效果较显著,水泥窑运行热工得到稳定,熟料质量创公司历史最好水平,实现了节能降耗的预期目标。

NC型篦冷机升级为PLUS型篦冷机的技术改造

2500 t/d熟料预分解窑水泥生产线配套NC-3.3X21.7型篦冷机,出篦冷机的熟料温度比较高,达到140~160℃,瞬间温度达到200℃;侧盲板漏料严重;活动梁容易变形,篦板易掉落;换热效率低,二次风温低。升级为成都建材设计院PLUS型第四代篦冷机,实现了提高设备运转率、减少设备维护费用、降低系统热耗、改善熟料质量、提高发电量和降低电耗的目的。

篦冷机在线监测与智能化控制系统的应用

通过应用数字化智能控制技术,实现了篦冷机料层厚度的在线监测,篦床行程和速度的自动调节,多变量智能控制模块的迭代优化,智能控制熟料移动速度及冷却风量和风压,实现了篦冷机运行的智能化维护,提高了篦冷机运行的可靠性,降低了维护费用,稳定了熟料产质量,提高了水泥生产企业的管理水平。

分析篦冷机堆雪人的原因与预防策略探究

分析篦冷机运行问题,要从多角度出发。篦冷机故障主要为人为因素、设备因素等。其中,篦冷机“堆雪人”故障是一种形象性称呼,篦冷机在运转时若没有及时将细料、熟料推走,就会出现废料堆积越高,且形状如雪人般的余料。严重时,甚至可堵塞窑口。若忽视篦冷机堆雪人的原因,就会使耐热钢护铁报废,还会影响窑口的热工制度与通风,出现一系列的恶性循环。

篦冷机节能降耗升级改造

早期建设的设计规模5 000 t/d熟料生产线配套的第四代篦冷机存在的问题主要来自熟料冷却系统的工艺和机械两个方面,篦冷机前端固定斜坡处熟料急冷效果差,冷却效率低,造成二、三次风温度均偏低,不仅影响窑头和分解炉煤粉燃烧效果,还影响熟料强度和熟料易磨性;由于设备润滑点较多,日常维修维护工作量大而且维护费用高;锤式破碎机振动大、噪音大、锤头及锤盘磨损大,设备的正常安全运行存在一定的隐患。从工艺及机械两方面着手实施技术升级改造,不仅解决了熟料急冷效果差、冷却效率低的问题,还降低了设备的维护成本。

漫谈冷却机头部堆雪人的技术问题

冷却机堆雪人的诸多原因不是同时存在的,要采用预防为主和处理为辅的原则。一般来讲,正确布置冷却机和回转窑的相对位置;改善熟料颗粒组成,正确控制液相量;优化冷却机入口篦板结构和操作控制方法,对避免冷却机头部堆雪人十分重要。为解决冷却机入口熟料堆雪人的现象和尽可能防止冷却机固定篦床熟料粗细颗粒离析,国内外都推出了主动控制的马蹄形固定篦床结构,最大限度地解决了堆雪人问题。生产中,堆雪人现象不可能绝对避免,应该有较好的预案,诸如设置捅雪人孔门、空气炮以及推雪人装置。

篦冷机中气固两相换热过程的模拟研究

在合理的假设前提下,以日产1000吨熟料的篦冷机为研究对象,建立了篦冷机内部换热的数学模型,开发出用于该模型计算的Fortran程序,并对计算结果进行验证,验证结果表明该模型能够比较准确地反映了实际情况.利用该程序研究了骤冷区篦下风速、后冷却区篦下风速和熟料颗粒粒径等因素对篦冷机工作特性的影响.结果表明:骤冷区和后冷却区篦下风速对熟料的冷却效果影响最大,而且都呈指数衰减规律;熟料颗粒粒径对熟料的冷却影响较大,排出熟料温度随二者的增加而线性增加.

基于模糊神经网络的篦式冷却机熟料流动建模

基于模糊推理和误差反向传播理论,提出了一种新的模糊神经网络算法,该算法利用神经网络从样本数据构建模糊推理系统,自动寻优隶属函数中心和宽度等参数。在分析篦冷机熟料流动工作原理的基础上,利用该算法建立的篦式冷却机熟料流动模型,通过仿真研究表明该算法具有很强的非线性逼近能力,所建模型输出与实际输出相对误差在1%以内。而且该算法可以广泛应用于非线性复杂系统的模型辨识和控制中。