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0、引言
    物料烘干是水泥生產(chǎn)的第二大耗煤工序，也是水泥生產(chǎn)的重要工藝環(huán)節(jié)，其工作狀況的優(yōu)劣對(duì)磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量和能耗都具有極大的影響。用于物料烘干的主要設(shè)備是回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、管理方便等優(yōu)點(diǎn)，但目前普遍存在著熱損失大、熱效率低、熱耗高、出機(jī)水分難控制、粉塵飛損多等問題。對(duì)回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)實(shí)施節(jié)能技術(shù)改造，是機(jī)立窯生產(chǎn)線節(jié)能綜合改造工程的重要內(nèi)容之一，對(duì)提高烘干設(shè)備的工藝水平和烘干熱效率、降低生產(chǎn)成本具有十分重要的意義。以下就回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)的節(jié)能技術(shù)改造問題作一探討，供參考。
1、降低進(jìn)機(jī)物料粒度
    進(jìn)機(jī)粒狀濕物料的粒度越小，物料水分蒸發(fā)后形成的水蒸氣離開物料的阻力越小，水分蒸發(fā)的速度越快，熱交換效率越高，完成整體干燥所需的時(shí)間越短。因此，縮小進(jìn)機(jī)濕物料的粒度，對(duì)于提高烘干機(jī)傳熱效率、降低物料烘干熱耗具有重要作用。
    為降低進(jìn)機(jī)濕物料粒度，可選用沖擊式黏土破碎機(jī)進(jìn)行黏土破碎。該機(jī)型采用了各種防粘結(jié)措施，結(jié)構(gòu)合理，適用于多種類型的黏土質(zhì)原料，可使進(jìn)烘干機(jī)物料粒度破碎至≤40 mm。若在破碎機(jī)之前設(shè)置風(fēng)格限徑閘板，通過人工先將進(jìn)機(jī)濕物料粒度破碎至<150 mm，則會(huì)減少破碎機(jī)的堵塞現(xiàn)象，破碎效果也會(huì)更好。
2、采用高溫沸騰爐
    沸騰爐是一種比較先進(jìn)的燃燒室，它對(duì)煤種的適應(yīng)性強(qiáng)，能使用包括煤矸石在內(nèi)的各種劣質(zhì)煤，爐膛溫度穩(wěn)定，能保證熱煙氣保持在800℃左右，且操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度低。沸騰爐渣的活性比較高，是水泥生產(chǎn)理想的活性混合材料。表1列出了層燃爐和沸騰爐技術(shù)指標(biāo)的對(duì)比情況。
    我廠原有一臺(tái)∮1.5 mx12 m回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)，將自動(dòng)燃燒熱風(fēng)爐改為沸騰燃燒爐后，在煤熱值基本不變的情況下，煤耗由原來的4 t/d降至2.8t/d，節(jié)煤率達(dá)30%左右。
    沸騰爐改造主要是要合理設(shè)計(jì)布風(fēng)裝置和沸騰燃燒室結(jié)構(gòu)，包括布風(fēng)裝置的布風(fēng)板、風(fēng)室和風(fēng)管等，其中的布風(fēng)板尤為關(guān)鍵。沸騰燃燒爐一般采用風(fēng)帽式布風(fēng)板，設(shè)計(jì)選型時(shí)主要是要考慮風(fēng)帽的小孔眼風(fēng)速和開孔率。其經(jīng)驗(yàn)參數(shù)是，小孔眼風(fēng)速取37—38 m/s，開孔率取2.2%—2.8%。
    沸騰燃燒爐包括燃燒室和混合室，燃燒室由沸騰段和懸浮段組成，設(shè)計(jì)時(shí)必須合理選擇各部分的結(jié)構(gòu)參數(shù)。另外，要加強(qiáng)燃燒操作，控制好風(fēng)煤比例和燃燒溫度，避免溫度過高結(jié)渣、溫度過低熄滅等不正常窯況的產(chǎn)生，保持正常和穩(wěn)定的燃燒狀態(tài)。
3、改進(jìn)烘干機(jī)內(nèi)部揚(yáng)料裝置
    回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)內(nèi)部揚(yáng)料裝置的設(shè)計(jì)和安裝形式對(duì)物料的傳熱效果、烘干機(jī)產(chǎn)量和熱耗具有重要影響。傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)內(nèi)部揚(yáng)料板的形式和幾何形狀決定了物料只能在第Ⅱ象限內(nèi)拋撒，揚(yáng)料效果差，這是烘干機(jī)傳熱效率低、物料出機(jī)水分難以控制的主要原因之一。
根據(jù)回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)干燥物料的基本原理，內(nèi)部揚(yáng)料板應(yīng)具有導(dǎo)向、均流、阻料等功能。據(jù)此，新型揚(yáng)料板采取了定向螺旋交叉換位的排列方式，使物料在烘干機(jī)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)得到有效控制，形成一種薄而均勻的“料幕”，增加了物料與熱氣流的接觸面積和接觸機(jī)會(huì)，提高了傳熱效率。我廠應(yīng)用烘干機(jī)系統(tǒng)環(huán)保節(jié)能新技術(shù)，進(jìn)行了包括揚(yáng)料板、供熱系統(tǒng)、抽風(fēng)除塵系統(tǒng)等項(xiàng)目的綜合技術(shù)改造，改造后的節(jié)能效果見表2。
    除了對(duì)揚(yáng)料板的節(jié)能改造，在烘干機(jī)簡(jiǎn)體內(nèi)部安掛耐熱鏈條，既能增加傳熱面積，也能對(duì)原料起到破碎作用，對(duì)提高烘干機(jī)產(chǎn)量和傳熱效率也有積極作用。
4、加強(qiáng)烘干機(jī)筒體的隔熱保溫
    回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)內(nèi)部沒有設(shè)計(jì)隔熱保溫層，簡(jiǎn)體
與高溫?zé)釟饬髦苯咏佑|，溫度較高，如順流式回轉(zhuǎn)烘干機(jī)簡(jiǎn)體頭端的外表面溫度可高達(dá)150℃，尾端溫度也有80℃。若采取措施加強(qiáng)對(duì)簡(jiǎn)體的保溫，就能顯著提高烘干機(jī)的產(chǎn)量和熱效率。由于簡(jiǎn)體內(nèi)表面設(shè)置了揚(yáng)料裝置，使得保溫材料難以固定，且物料對(duì)保溫材料的磨擦損耗也很大，所以在簡(jiǎn)體內(nèi)設(shè)置保溫在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都不夠合理。而筒體外保溫對(duì)設(shè)備沒有不良影響，耐久性也很好，因而成為實(shí)施烘干機(jī)筒體隔熱保溫的較優(yōu)方案。為保證烘干機(jī)增設(shè)筒體保溫層后的可靠運(yùn)行，要求保溫材料具有重量輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、耐久性好、不著火、耐中溫等良好性能，還必須在保溫涂料層外面罩上鐵絲網(wǎng)保護(hù)套，以提高保溫層的耐久性。
5、適當(dāng)提高熱氣流速度
    物料在烘干機(jī)簡(jiǎn)體內(nèi)的干燥過程中，氣一固相的對(duì)流熱交換是主要的傳熱方式，其傳熱效率高低直接影響到物料的干燥效果。提高氣一固相之間傳熱效率的方法，一是加強(qiáng)筒體保溫，采用沸騰爐供熱，增大氣一固相的溫差，提高溫度梯度；二是提高固相受熱面積；三是增大烘干機(jī)熱氣體流量，提高熱氣體流速。在采用沸騰爐供熱和入機(jī)物料粒度保持恒定的前提下，提高烘干機(jī)產(chǎn)量主要是要提高熱氣流速度。這就需要合理地設(shè)計(jì)烘干機(jī)的尾端抽風(fēng)除塵系統(tǒng)和頭端供熱鼓風(fēng)系統(tǒng)，選擇合理的抽風(fēng)機(jī)全壓與風(fēng)量。若全壓太低、風(fēng)量太小，則系統(tǒng)抽風(fēng)變差、產(chǎn)量降低；若全壓太高、風(fēng)量過大，反過來也會(huì)增加電耗，還容易使出機(jī)廢氣溫度升高，增大熱損失。表3列出了∮1.5 m×12 m和∮2.2 mx12 m回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)采用沸騰燃燒爐時(shí)鼓風(fēng)機(jī)和抽風(fēng)機(jī)的選型資料。
6、完善系統(tǒng)的除塵工藝
    良好的抽風(fēng)除塵工藝既能減少烘干機(jī)對(duì)環(huán)境的污染，降低原燃材料損耗，又能提高烘干機(jī)的產(chǎn)量，但由于烘干機(jī)排出的廢氣含塵量大、溫度高、濕度大、工況波動(dòng)大，工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、維護(hù)管理的難度也較大。
    目前，國內(nèi)烘干機(jī)一般是采取旋風(fēng)與噴霧、水浴、靜電、布袋等相配套的除塵工藝，其中，旋風(fēng)與水浴、旋風(fēng)與噴霧除塵方案，除塵效率高，初期投資適中，管理方便，缺點(diǎn)是占地面積較大，收集下來的泥漿難以處理，對(duì)環(huán)境有二次污染。旋風(fēng)與靜電配套或靜電單獨(dú)除塵方案，除塵效率高，初期投資較大，管理復(fù)雜，維護(hù)費(fèi)用較高。旋風(fēng)與布袋配套除塵方案，除塵效率高，初期投資適中，管理方便，但容易燒袋和糊袋。隨著近年耐高溫玻璃纖維的開發(fā)和保溫技術(shù)的提高完善，這一問題已經(jīng)得到了較好的解決，除塵效率能保持在98.5%以上。因此，對(duì)于技術(shù)和管理力量比較薄弱的地方水泥廠，建議以選用旋風(fēng)與保溫型玻璃纖維布袋配套的除塵系統(tǒng)為好。