我公司1993年4月建成1000/D的四级预热器窑生产线, 回转窑规格为Φ4.2m×65m, 预热器按2-1-1-1分布。单从窑规格看, 设计产量明显偏低, 增产潜力较大, 但该生产线采用的预热器技术属60年代早期水平, 同目前新型的预热器比较差距较大。为了充分挖掘和利用现有设备和系统潜力,公司同南京化工大学一道对预热器系统进行了改造。
1、原预热器存在的问题
1)预热器结构参数不尽合理, 在设计时单纯注重其分离效率, 导致阻力损失过大, 引起系统电耗增加,增产潜力受到限制。
2) 预热器连接管道偏细, 部分连接处弯管过急,导致预热器系统阻力增大。
3)窑尾上升烟道风速偏低, 导致该区物料易短路入窑, 影响预热器系统换热效果。
2 改造思路
1)在保证分离效率的前提下, 局部改造预热器结构, 调整相应的结构参数, 达到降低阻力的目的。
2)在分离效率基本满足要求的前提下, 在出口加装旋流减阻器, 一方面降低预热器本体阻力,另一方面大幅度降低预热器出口管道阻力。
3)在预热器进口加装导流板, 以达到降低预热器本体阻力的目的, 同时适当形式的导流板还可以保持预热器有较高的分离效率。
3 改造方案
3.1 C1 改造
在 C1 加装进口导流板和出口整流器降低系统出口飞灰量和减阻, 保证分离效率在 95%以上。
3.2 C2 改造
加大 C2 内筒的直径, 以减小部分本体阻力。为补偿内筒加粗可能引起的分离效率下降, 采用渐扩型内筒;采用出口整流器和进口导流板。
3.3 C3 和 C4 改造适当放大内筒, 以不破坏顶部耐火衬料整体结构为限; 加装出口整流器和进口导流板。
3.4 C4 出口管道及下料锥体的改造
为改善物料分散效果和减少阻力, C4 出口由方形管道改为圆形; 为了使下料顺畅, 调整 C4 锥体的下部结构。
4 改造实施
在 2002 年 5 月份的大修中, 对预热器系统作了全面的改造。投产后发现效果并不理想, 系统阻力虽降低明显,但增湿塔及电除尘器回料太多, 分离效率受到严重影响。我们又对系统进行完善与改进:
1)从提高 C1 分离效率入手, 经过方案论证, 2002年底检修中将下料锥体由单锥改为双锥, 即增设膨胀锥,且在锥体内增加反射锥, 减少了二次扬尘。 为防止因为下料管下料不畅影响 C1 分离效率, 又将 C1 下料管有效直径扩为450mm。此改造效果显著, 回料明显减少, C1 分离效率达到了 95%。同时为强化减阻效果, 在 2002年底检修中我们还对 C1 2 个内筒作了45°偏心改造, 并拆除 C1 筒内及下料管中的耐火砖和浇注料, 全部采用外保温,这样对 C1 作了进一步扩容。见图 1。
2)为减少气体在进口导流板下部的扰动, 将各级导流板底部宽度只保留 200~250mm, 斜割至其导流板高度的 1/2。见图
3)为了在保证分离效率的前提下强化减阻效果,在 2003 年底大修中, 将 C2 原渐扩型内筒改为“靴形”内筒,同样为了防止二次扬尘, 也在 C2 锥体部位增设反射锥。见图3.5改造效果从表 1 看出, 改造后,预热器系统降阻效果非常明显, 改造前窑台时 39.5/ 与改造后窑台时 61.8/的系统阻力相当,大大减轻了主排风机的工作压力,使其工作能力得以充分发挥, 完全能满足日产 1500熟料的生产要求。在实现降阻的同时,分离效率并无明显降低, 达到了预期改造的目的。
【作者:王巧林 谢建中 李春红】