技术丨篦冷机风冷提高风量风压及加厚料层的利弊

1 篦冷机冷却效率与窑系统热效率的关系

篦冷机的冷却效率是衡量篦冷机性能的关键指标，出篦冷机的熟料温度越低，证明熟料的冷却效率越高。窑系统的热效率是窑系统在煅烧过程中理论热耗和实际热耗的比值，实际热耗越低，热效率越高。

从篦冷机冷却效率和窑系统热效率来看，两者之间不存在矛盾。篦冷机的冷却效率越高，入窑的二、三次风温越高，对熟料的煅烧越有利，相应的窑热效率也越高；篦冷机的冷却效率越高，出篦冷机的废气温度也越高，对余热发电越有利。在进出篦冷机熟料温度不变的情况下，出篦冷机的废气温度越高，篦冷机所用的冷却风量越少；反之，所用的冷却风量越多。

但是有时为了降低出篦冷机熟料温度，在操作中增加篦冷机冷却风量，这样就会降低二、三次风温。如果只追求冷却效果，不考虑热效率和机械负荷，势必导致二、三次风温降低、废气风量增大，由于二、三次风的用量是由窑内煅烧所决定的，篦冷机冷却风满足燃烧需用的二、三次风后，多余的风就会从篦冷机废气出口排掉，同时由于一段是高温热风，大部分为满足二、三次风的需求，多余的热风与二、三段冷却风汇集，形成较原先二、三段的废气温度高的热风，影响设备的使用寿命。

此时尽管出篦冷机的熟料温度降低了一些，余热发电的负荷高了一些，但熟料的综合热耗会升高。同时为了追求冷却效果，提高篦下风量，相应的也增加了窑头风机及电除尘器的负荷。所以，降低出篦冷机熟料温度，不是只增加篦冷机篦下冷却风量就能实现的，而且这样做还容易出现问题。

当然如果只追求热效率，以增加料层厚度来提高二、三次风温，过高的料层厚度有可能造成风量无法通过篦床，影响熟料的冷却效果和熟料质量，同时又影响到篦床的安全运行，还会降低窑头罩、三次风管和三次风阀的安全运行周期。

因此，篦冷机操作的正确做法应该是降低出篦冷机熟料温度，提高二、三次风温，最大限度地回收熟料冷却余热。

2 篦冷机用风量过大的危害

2．1容易造成风短路影响到熟料冷却效果

冷却风量过大，风是以直线距离到达篦冷机上部，使得篦冷机篦床上的物料冷却不均匀，篦床篦板容易造成局部温度高，导致材质变异。风量合理时风沿料球曲面到达篦冷机上部，风和熟料球的接触时间长，热交换的效率高。

2．2一段用风量过大增加了熟料热耗

通过摄像头观察，一段篦床表面无大料球吹起为风量适中，如超过窑炉中煤粉燃烧对二、三次风的需求量，过量的冷风降低了二、三次风温，造成窑系统稳定性下降，煤耗增加，影响操作，同时还提高了篦冷机出口的废气温度。

2．3二段和三段用风量过大

此时，虽然能有效降低篦冷机废气出口温度，但会大大加大废气量，增加窑头风机负荷，同时增加了吨熟料电耗。

3 篦冷机的有效操作

3．1提高料层厚度

在熟料产量增加的情况下，为了确保窑头风机负荷不变，提高篦冷机冷却效率，需要提高篦床上料层厚度，延长风料接触时间，而不是提高风量。这样有利于降低热耗，回收余热，提高发电量，有效提高篦冷机的冷却效率。

3．2控制篦下风量

在窑头风机满负荷运行的情况下，控制篦下风机的用风量是解决窑头正压的有效途径。

3．3操作注意事项

在提高料层厚度的时候一定要注意风机的电流变化，防止风无法穿透料层时带来的危害。特别是一段由于细料多通风差，又是高温物料更要注意。所以提高料层厚度的操作方式主要应该以二段、三段为主，保险起见一段尽可能的少提高料层厚度。

4 篦床安全性分析

以金刚公司为例，查阅了相关厂家篦床型号(见表1)，通过对比可以发现，金刚公司与某公司篦冷机的传动系统是相同的，所以现有的传动系统可以满足风机改造后的传动需要。

5 改造案例

笔者曾供职于山西某水泥厂，窑的规格为中3.0m x 52m五级预热器窑，配套LB他4126型篦冷机，生产能力为700t/d。2007年春烧成系统增加了MFC分解炉，生产能力提高到1 000t／d。为适应窑的生产能力，2007年冬对篦冷机进行了改造。改造时篦下风机风量没变，机壳没变，到厂家定做叶轮，风机风压在原有的基础上提高1 000Pa。改造前后的参数见表2。

6 改造后操作注意事项

1)改变风机风压后，由于功率增大，所以必须更换配置相应功率的电动机。

2)一段操作时，因为风压的升高，为避免二、三次风温下降，必须确保足够的料层厚度。

作者：王成河，徐 捷，罗 军

机构：金刚水泥集团北方水泥经营部

淄博鲁中水泥有限公司

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