篦冷機

篦冷機

水泥廠熟料燒成系統中的重要主機設備
篦冷機是水泥廠熟料燒成系統中的重要主機設備,其主要功能是對水泥熟料進行冷卻、輸送;同時為回轉窯及分解爐等提供熱空氣,是燒成系統熱回收的主要設備。今天為人們所熟知的壓塊式擺動支撐冷卻機即是克勞迪斯·彼得斯的又一創新技術,其中引入了液壓傳動系統熟料輥式破碎機,無磨損的壓塊式擺動支撐系統(CSS)和側端直接供風技術。實際運行中篦床上料層厚度是不均勻的,料層薄的地方通風多,料層厚的地方通風少;又運行篦闆容易變形或脫落易導緻漏料竄風。
    中文名:篦冷機 外文名:Grate cooler 别名: 功能:對水泥熟料進行冷卻、輸送 類型:驟冷式冷卻機

分類

篦式冷卻機是一種驟冷式冷卻機。熟料由窯進入冷卻機後,在篦闆上鋪成一定厚度的料層,鼓入的冷空氣以相互垂直的方向穿過篦床上運動着的料層使熟料得以驟冷,可在數分鐘内将熟料由1300-1400℃驟冷到100℃以下。

傳統的篦式冷卻機分為回轉式、振動式和推動式三種,但由于前兩種已被淘汰,推動式篦冷機已經成為窯外分解窯配套選用的主要水泥熟料冷卻機機型。篦床是冷卻機的主要部件,推動篦闆是由一行一行間隔排列的固定篦闆和活動篦闆組成。

設計特點及技術指标

設計特點:

進料端采用了先進的KID系統及脈動供風,使出窯高溫熟料快速冷卻,提高了熟料的強度和易磨性,徹底消除堆“雪人”及“紅河”現象對篦闆的毀壞,提高設備運轉率;

優化的篦床分區供風,精确控制各冷卻區域的用風量,最終達到高效冷卻,獲得高的熱回收效率,節能效果顯着;

擺動補償器能補償篦床在三維空間的運動,使用壽命長;

所有軸承外置,風室内無潤滑點、運轉可靠;

結構緊湊、占用空間少;

高效新型篦闆結構,漏料量極少,減少篦闆磨損、延長使用壽命。拉鍊機間歇運行,減少故障率、降低電耗;

新結構的料封閥,減少空氣洩漏。結構簡單、維護方便;

模塊化設計,減少安裝費用、加快安裝進度;

完善的監測調控技術,确保篦冷機運行更加可靠、穩定窯的操作。

具有以上特點的HCFC型控制流篦冷機已廣泛應用于水泥及氧化鋁生産線的新建及老設備的改造,及電力行業中顆粒物料的冷卻,生産實際使用已達到國際指标,保持國内領先水平。

技術指标:

産量600~10000 t/d,熱效率≥72%

入料溫度1370℃,出料溫度65℃+環境溫度

出料熟料粒度≤25mm,設備運轉率≥98%

篦闆使用>2年

維修維護

篦冷機活動篦闆傳動軸磨損:

液壓傳動的篦冷機,活動篦闆傳動軸與行走小車上的鋼套直接配合,因為受種種因素的影響,軸頭常會出現不同程度的磨損。問題一旦出現,若采用傳統方法解決,維修費用高,修複周期長,嚴重影響企業的正常生産。采用高分子複合材料,可以免拆卸、免機加工現場修複,不僅為企業節省了高額的維修費用,更節省了寶貴的生産時間。美嘉華金屬修複材料,具有優異的綜合機械性能,每平方厘米1200公斤的抗壓強度,完全滿足設備長期運行要求。

液壓缸關節軸承銷軸座磨損:

液壓傳動的篦冷機,活動篦闆推動熟料的作用力,最終作用在固定液壓缸的關節軸承銷軸座上,在液壓缸推拉力的反複作用下,銷軸座與銷軸配合部位常會出現磨損。因為銷軸座直接焊接在機架上,更換非常費時費力,采用美嘉華技術現場修複,不僅省時省力,還為企業節省了備件更換費用。

主傳動半軸磨損

機械傳動的篦冷機,因為受裝配、潤滑、粉塵、及其他突發故障的影響,主傳動半軸軸承位常出現磨損,傳統方法往往要補焊或報廢更新,但是補焊高溫産生的熱應力無法完全消除,在運行過程中常常會出現斷裂;而報廢更換不僅需要高額的費用,還造成企業内部維修資源的浪費。采用美嘉華材料結合傳統的機加工方法修複,不存在高溫熱應力,完全滿足設備運行要求,延長設備使用壽命,同時優化企業内部維修資源。

搖臂軸頭磨損:

機械傳動的篦冷機搖臂軸頭與軸套配合,由于受種種因素作用,軸頭與軸套間産生間隙,進而出現磨損,問題出現後傳統方法,難以快速有效進行解決。采用美嘉華技術可免拆卸免、機加工現場修複,為企業快速消除設備隐患,确保企業平穩生産。

比較

工作原理

1.第三代控制流篦冷機

篦床上熟料前行采用活動篦闆推動。冷卻風采用風機送風至篦下風室和高溫段的空氣梁,經篦闆再穿透熟料層,将熟料急冷和進一步冷卻,通過高溫段的冷卻風作為二次風和三次風入窯和分解爐。實際運行中篦床上料層厚度是不均勻的,料層薄的地方通風多,料層厚的地方通風少;又運行篦闆容易變形或脫落易導緻漏料竄風。故一般冷卻配風達2.4~2.5Nm?/kg熟料。緻命的是入窯和分解爐的二次風和三次風不易提高,導緻燒成系統提高更高的産量有困難。

2.第四代推杆式篦冷機

篦床上的篦闆全部固定不動,熟料前行采用推杆推動。冷卻風采用風機送風至裝有自動調節閥的篦闆,再穿透熟料層,将熟料急冷和進一步冷卻,通過高溫段的冷卻風作為二次風和三次風入窯和分解爐。篦下自動調節閥調節風量,克服篦床上料層厚度不均勻性的缺陷,料層薄的地方通風少,料層厚的地方通風多。

全部篦闆固定不動,篦闆固定不容易變形或脫落,不易造成漏料竄風,故一般冷卻配風為≤2.1Nm?/kg熟料。第四代推杆式篦冷機最大的優點是能保證入窯和分解爐的二次風和三次風可大幅提高,使燒成系統提高更高的産量有保障。

現将兩種篦冷機技術經濟指标作一對比。

直接投資比較

1. 鍊鬥輸送機縮短節省的費用

第四代推杆式篦冷機下部無漏料,篦冷機底部不用鍊鬥輸送機,鍊鬥輸送機長度可縮短約35米,每米鍊鬥機價格約11000元,則可節省:1.1×35=38.5萬元

2. 混凝土基礎節省的費用

2.1 不用挖篦冷機35米長4米寬4.5米深地坑。

2.2 窯墩基礎3個,窯尾框架立柱9個,窯頭框架立柱24個均降低高度約3米。

2.3 不用打篦冷機立柱基礎20個。

以上三項共計節省土建費用約50萬元

1. 餘風風機

餘風排風機因風量減少約6.3萬m3/h其風機采購價格可節省約5萬元。

2. 四代機比三代機一次性節省費用共計

38.5+50+18+5=111.5萬元

三.運行成本比較

1. 二次風溫提高50℃節煤計算

節煤=187500×0.9×50×0.3413÷5500=524 公斤/小時

524×24×310=3898.56噸/年

3898.56×500=195 萬元

每年節煤3898噸,若每噸煤按500元計則每年可節省195 萬元。

2. 第三代空氣梁篦冷機用冷卻風機裝機功率為:1477kW,第四代推杆式篦冷機用冷卻風機裝機功率為:1270 kW運行中每小時可節電

(1477-1137)×0.8=272 kWh

272×24×310=2023680kWh/年

2023680×0.55=111.3 萬元/年

每年節省電費111.3萬元。

3. 窯頭餘風排風機

用第三代空氣梁篦冷機配餘風機風量:550000m3/h全壓:2300Pa裝機功率為500 kW

用第四代推杆式篦冷機配餘風機風量:490000m3/h全壓:2300Pa裝機功率為450kW

每年可節電約50×0.8×24×310=297600 kWh度,折合人民币約16.36萬元 。

4.第四代推杆式篦冷機比第三代空氣梁篦冷機每年節省費用共計:

195+111.3+16.36=322.66萬元

5. 窯頭袋收塵器的端面風速由0.9 m/s降至0.7 m/s;布袋使用壽命可提高一年。

潤滑

主要采用集中潤滑系統。潤滑點,分人工潤滑和自動潤滑點,滑表按操作的實際情況确定。此外,還應參考有關軸承及傳動裝置的産品說明。

對于潤滑,小油量和短周期要比大油量長周期的效果更為理想。過量的潤滑反而易使軸承過熱,甚至導緻嚴重損傷和停機事故。特别提醒注意,避免給破碎機軸承過多的潤滑。經驗證明,如果軸承中心潤滑脂的水平面過高,将可能發生過熱現象。因為這些軸承在組裝時已充填了油脂,所以,在破碎機操作前,應減少油脂量,可打開軸承蓋檢查,必要時用木片刮去多餘的油脂。

潤滑脂應保存在清潔、密閉良好的容器内,儲存在幹淨的地方。并在容器上标明潤滑脂的型号和使用方法。使用前應将容器及潤滑設備清理幹淨,以防髒物和雜物帶進軸承中。應該避免不同類型的潤滑脂混雜在一起,不同潤滑脂混在一起會造成軸承故障。如需更換型号、性能不同的潤滑脂,必須将舊的潤滑脂全部清洗掉。關于自動潤滑的應用另見“自動潤滑系統使用說明書”。

常見故障及解決方法

1)大量漏料。

原因:列間密封,側密封偏磨損,頭部、尾部密封磨損嚴重。處理方法:按停窯程序停窯 ;繼續通風冷卻熟料,開大冷卻機排風機入口閥門,使風改變通路,減少入窯二次風量;繼續開動篦床送走大部分熟料,找出漏料置,清空其上的熟料後檢修;有人在冷卻機内作業時禁止窯頭噴煤保溫。

2)固定篦床堆積熟料堆雪人。

原因:燒成帶溫度過高,冷卻風量不足,熟料化學成分,是否率值偏差過大。處理方法:減少窯頭喂煤;增加冷卻風量;調整生料配比;應用空氣炮處理;停窯從冷卻機側孔及時進行清理。

3)熟料出現“紅河”。

原因:冷卻效果不好,粗細料不均,篦速過快等。處理方法:适當減低篦床速度,調整風機閥門;如果是沿着料流方向狹長的紅流,可适當縮短某列或者某幾列行程開關的距離,增加該區域熟料熱交換的時間。

4)篦闆溫度高。

原因:熟料粒度過細;檢查熟料化學成分是否SM值過大;一室冷卻風量過大,熟料被吹穿;固定蓖闆及一室風量過小,不足以冷卻熟料;篦床上有大塊,此時風壓大,風量小;篦床速度過快,料層過薄。處理方法:提高窯頭溫度應關小一室風機閥門,适當減慢篦速應開大固定蓖闆一室風機閥門,适當加快篦速;适當加快篦床速度,适當減慢篦速。

故障情況

1、篦冷機某一段出現掉速嚴重

處理方法:現場觀察篦冷機各縱梁運行情況,①、對篦冷機料層進行觀察,發現料層較厚時及時聯系中控進行檢查;②、通知中控對相應的篦床沖程比例相應的增大,查看掉速是否有所減少。

2、發現篦冷機油管漏油

處理方法:聯系中控将料層控制在750-800mm之間并将所需工具準備到位,将液壓站進行停機并卸掉管道内部壓力,進行更換密封圈或者對管道進行焊接。

3、料層較厚将篦床壓死時

處理方法:第一時間檢查篦冷機料層及輥破上方物料厚度,并聯系中控進行止料,将篦冷機轉現場模式利用現場單動按順序推動篦床。

4、當某一油泵出現壓力異常時

處理方法:電氣應檢查相應的安全閥及釋放閥是否得電。檢查卸壓閥是否正常;檢查油管是否漏油;将液壓站停機并對其卸壓檢查閥芯是否卡雜物。

5、單列篦床突然無法動

處理方法:檢查個各風室是否有漏料、漏油現象;檢查液壓站油位是否正常;将篦冷機控制方式轉現現場單動進行操作;檢查限位開關是否正常;檢查比例閥是否運行正常;檢查各個縱梁闆凳底座是否脫落。

6、篦冷機闆凳底座有裂紋

處理方法:根據其嚴重情況聯系中控對料層進行控制同時聯系維修人員将工具準備到位,将其單列閥門開度給5%對其進行焊接。

7、篦冷機輥破跳停

處理方法:聯系電氣人員到電力室對其進行複位同時檢查輥破大塊情況,聯系中控降低窯速及一段篦床篦速,并手動對輥破進行自由切換達到有效的破碎效果。

8、風機電流突然降低

處理方法:檢查篦冷機料層厚度;檢查風機是否反轉;檢查擋闆是否全開檔杆連接銷是否脫落。

9、縱梁斷裂

處理方法:檢查确認縱梁斷裂部位及損壞情況;确認是否有備件;根據實際情況确定是否進行更換。

10、當出現篦冷機某一列不能運行且報限位異常時

檢查相應的限位是否正常,如果正常将相應的列限位并聯。1列和4列的限位相并聯,2列和5列的限位相并聯,3列和6列的限位相并聯。

11、油箱溫度過高

處理方法:檢查冷卻水是否正常,查看冷卻器出入口油溫,通知水泵房開啟冷卻風扇。

12、斜拉鍊電流降低

處理方法:檢查二段料層,并查看二段下料口是否堵塞。

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