Классификация тепловых установок

Планетарные холодильники имеют тепловой КПД 65-70%. Воздух прогревается до более высокой температуры, чем в барабанных холодильниках. Обычно размеры цилиндров рекуператоров составляют: длина 10-20м, диаметр- 1,65-1,95 м.

Достоинства:

1) Просты по конструкции, надежны в эксплуатации;

2) Отсутствие собственного привода, что уменьшает расход электроэнергии;

3) Не требуется аспирационная система.

Недостатки:

1) Трудность регулирования объема воздуха, поступающего в печь на горение;

2) Усложнение работы горячего конца печи;

3) Возможность неравномерной загрузки барабанов и их перегрев.

При большой нагрузке или возникновении неравномерностей в эксплуатации печи клинке на выходе из планетарного холодильника может иметь повышенную температуру. В связи с этим может предусматриваться система внутреннего водяного охлаждения клинкера непосредственно перед торцами планетарных холодильников. Для снижения температуры клинкера на 25°С требуется 1% воды от массы клинкера, при необходимости в планетарные холодильники непрерывно подается до 4% охлаждающей воды. Использование этого метода не оказывает заметного влияния на расход теплоты.

Шахтные холодильники.

Идея охлаждения клинкера в шахтном холодильнике возникла из конструкции цементных шахтных печей, в которых имеет место комбинация из обжигового аппарата и клинкерного холодильника, которые соединены в одной установке.

Холодильник состоит из выложенной огнеупорной шахты, валковой решетки и разгрузочного бункера с выходным воздухопроницаемым клапаном. Он оборудован вентилятором для нагнетания охлаждающего воздуха. Верхняя часть шахты имеет меньший диаметр, что позволяет повысить скорость охлаждающего воздуха на этом участке и придать около клинкера подвижность. Благодаря эффекту ожижения материал в верхней части шахты переходит в псевдоожиженное состояние, и клинкер, поступающий в холодильник из вращающейся печи, немедленно равномерно распределяется по всему поперечному сечению шахты. Каждый из профилированных валков валковой решетки имеет отдельный привод. При необходимости валки могут вращаться с различной частотой, обеспечивая нужную скорость подачи материала. Куски клинкера или извести крупностью более 25 мм дробятся под действием валков. Охлаждающий воздух распределяется по поперечному сечению шахты равномерно. В псевдоожиженном слое материала создаются условия для наиболее интенсивного теплообмена. Однако в действительности условия псевдоожижения не всегда удается реализовать полностью, т.к. постоянство размеров гранул материала, его количество и равномерное распределение воздуха не всегда достижимы.

Поскольку охлаждение в шахтном холодильнике происходит быстро, качество клинкера почти не отличается от клинкера, охлажденного в колосниковом холодильнике.

В зависимости от расхода охлаждающего воздуха температура клинкера на выходе из холодильника составляет 250-280єС. Температура вторичного воздуха, идущего на горение после процесса охлаждения, составляет 900-1000°С. Расход охлаждающего воздуха составляет 1,1 /кг клинкера, удельные энергозатраты- около 8 кВтЧч/т клинкера. Тепловой КПД шахтного холодильника равен 75-80%. Поскольку шахтный холодильник не имеет избыточного воздуха, отпадает необходимость в аспирационной системе.

Колосниковые холодильники

Существует несколько конструкций колосниковых холодильников: скребковый, переталкивающий, вибрационный, цепной, вращающийся и др. Все они работают по одному принципу - охлаждение материала осуществляется просасыванием воздуха через его слой. Используются для охлаждения извести и клинкера. Для печей высокой производительности применяются в основном колосниково-переталкивающие холодильники, производительность которых может достигать более 200т/час. Промышленностью СНГ выпускаются колосниково-переталкивающие холодильники серий “Волга” и СМЦ-33. Холодильники серии “Волга” выпускаются для печных агрегатов производительностью 25, 35, 50, 70, 125 и 150 т/ч, серии СМЦ-33 - для агрегатов производительностью 125 т/ч. Все они аналогичны по принципу действия, имеют унифицированные узлы и детали и отличаются в основном размерами и конструкцией отдельных элементов.

Принцип работы колосникового холодильника следующий. Раскаленный клинкер с температурой 1200-1250 °C ссыпается из вращающейся печи в приемную шахту холодильника, где образуется насыпной отвал, по которому слой клинкера сползает на колосники острого дутья. Здесь клинкер подвергается резкому охлаждению воздухом, продуваемом вентилятором через колосники под давлением 10-12 кПа. Далее клинкер равномерно распределяется на колосниковой решетке слоем 150 - 200мм. Решетка заключена в металлический герметизированный кожух, верхняя часть которого футерована шамотным огнеупором. Колосниковая решетка состоит из рядов подвижных и неподвижных колосников. Подвижные закреплены на подвижных подколосниковых балках, которые совершают возвратно-поступательное движение. Число движений составляет 6 - 18 в минуту, величина хода составляет 150мм. Колосники имеют крутую переднюю рабочую поверхность и отлогую заднюю. За счет этого в результате их возвратно-поступательного движения клинкер перемещается и перемешивается на решетке, двигаясь к разгрузочному концу. В процессе движения мелкие куски клинкера проваливаются в подрешеточное пространство и скребковым конвейером направляются в разгрузочную часть охладителя.

Подрешеточное пространство разделено на две камеры - горячую и холодную. Воздух вентилятором общего дутья под давлением 1,6 - 2,5кПа подается в обе камеры и продувается через щели колосников и слой материала. Воздух, поступающий из горячей камеры, имеет температуру 550 - 600°С и направляется в печь в качестве вторичного воздуха на горение топлива. Из холодной камеры воздух с температурой около 120°С через очистные устройства выбрасывается в атмосферу или частично утилизируется. Чтобы уменьшить количество избыточного воздуха и повысить температуру вторичного воздуха, применяют двухкратное его просасывание через слой клинкера. Температура подогрева воздуха при этом в горячей камере достигает 800°С.

В разгрузочном конце холодильника установлены неподвижный грохот и молотковая дробилка для измельчения крупных кусков клинкера. Падающий клинкер затем пластинчатым конвейером направляется на склад. Материал охлаждается в колосниковом холодильнике до 40-50 °С.

При постоянном количестве охлаждающего воздуха, подаваемого вентиляторами, степень охлаждения клинкера зависит от скорости его перемешивания и толщины слоя на решетке. Регулируя эти два параметра и сочетая их с работой печи, можно достигнуть оптимальных условий охлаждения клинкера. Тепловой КПД колосниковых холодильников достигает 75-85%.

Достоинства:

1) Высокий тепловой КПД за счет интенсивного теплообмена между воздухом и клинкером и высокой степени охлаждения.

2) Большая производительность за счет высокой скорости охлаждения.

Недостатки:

1) Образование избыточного нагретого воздуха, значительную часть которого (60 - 70%) необходимо либо утилизировать, либо выбрасывать в атмосферу, снижая этим КПД агрегата и усложняя систему пылеочистки.

2) Недостаточная герметичность холодной и горячей камер.

3) Ненадежность работы привода горячей секции колосниковой решетки.

Несмотря на указанные недостатки, колосниковые холодильники являются самыми современными и эффективными.

13. Печи скоростного обжига

Печи скоростного обжига отличаются высокой удельной производительностью, уровнем тепловой форсировки (кВт/м²), лучшим качеством продукции, лучшими условиями теплообмена. Они обеспечивают экономию капиталовложений, эксплуатационных расходов, повышают производительность труда за счет интенсификации обжигового процесса, когда его продолжительность исчисляется не часами, как в шахтных и вращающихся печах, а минутами и секундами. Такие печи используются пока для обжига извести и разделяются на следующие типы:

1) В кипящем и фонтанирующем слое;

2) Во взвешенном состоянии в закрученных и незакрученных потоках. К ним относятся также циклонно-вихревые печи.

Указанные конструкции печей скоростного обжига находятся в стадии промышленного освоения. Общим недостатком этих печей является большой пылеунос (до 25% в печах кипящего слоя, в остальных - 100%), что определяет необходимость установки мощной аспирационной системы и дополнительных затрат электроэнергии.

Основные направления повышения эффективности печных агрегатов

Эффективность печных агрегатов характеризуется:

1) Удельными капитальными затратами;

2) Затратами на превращение исходных сырьевых материалов в целевые продукты;

3) Трудозатратами.

Снижение затрат на передел исходных материалов является задачей технологов и может быть достигнуто:

1) Экономией энергоресурсов при осуществлении термотехнологических процессов;

2) Совершенствованием термотехнологических процессов для повышения качества продукта, повышением теплоты физических и химических превращений в исходном сырье;

3) Увеличением срока эксплуатации печей за счет качественного выполнения футеровочных и монтажных работ;

4) Укрупнением печей.

Экономия энергоресурсов может быть достигнута за счет создания оптимальных условий теплообмена, снижения потерь теплоты, полного использования вторичных печных энергоресурсов (ВЭР). ВЭР (терлота отходящих газов, воздуха) должна использоваться для нагрева воды, воздуха, сушки исходных сырьевых материалов, получения пара и т.д. Для этих целей применяются рекуператоры, регенераторы, котлы-утилизаторы и др. теплообменные устройства.

14. Теплотехнические испытания печей и аппаратов

Проводятся с целью установления фактических показателей работы печей и выработки мероприятий по их улучшению.

Испытания проводят через определенный промежуток времени в течение 72 часов. Записывают показатели для составления теплового баланса и выявления и исправления недостатков.

Проводится не менее двух теплотехнических испытаний каждой печи или аппарата.

В содержание теплотехнических испытаний тепловых агрегатов входит измерение следующих показателей:

1) По топливу;

2) Исходному сырью;

3) Готовому продукту;

4) Пылеуносу;

5) Воздуху;

6) Дымовым газам;

7) Работе агрегата в целом;

8) Дополнительные измерения.

Показатели по топливу: расход, температура, удельная теплота сгорания, влажность, зольность, состав органической части, содержание летучих примесей (для угля), тонина помола (для угля).

Показатели по исходному сырью: расход, влажность, химический состав, содержание СаСО₃ или СО₂, температура, тонина помола или зерновой состав, средняя плотность (для шлама), объемная масса (для сыпучих материалов).

Показатели по готовому продукту: выход, температура на выходе из печи, температура на выходе из холодильника, средняя плотность, химический состав, структура.

Показатели по пылеуносу: общий пылеунос, возврат уловленной пыли, выброс пылеуноса в атмосферу, влажность возвращаемого в агрегат пылеуноса, температура возвращаемого пылеуноса, зерновой состав общего и возвращаемого пылеуноса, выход пылеуноса после холодильника до пылеулавливания, выброс пылеуноса из холодильника после пылеулавливания, зерновой состав общего пылеуноса из холодильника и уловленного пылеуноса.

Показатели для воздуха:

1) Расход и давление первичного воздуха, нагнетаемого в печь;

2) Расход избыточного воздуха, нагнетаемого в холодильник;

3) Расход избыточного воздуха, выбрасываемого из холодильника в атмосферу и разрежение за пылеуловителем;

4) Температура окружающего воздуха;

5) Температура избыточного воздуха на выходе из холодильника;

6) Температура воздуха под и над решеткой холодильника в его горячей и холодной камерах.

7) Температура воздуха и его разрежение в канале, соединяющем холодильник с печью;

8) Разрежение над решеткой холодильника в нескольких точках по длине решетки.

Показатели по дымовым газам:

1) Состав перед пылеулавливанием;

2) Состав после пылеулавливания;

3) Температура газов, выходящих из печи;

4) Температура газов перед дымососом;

5) Расход газов перед дымососом (производительность дымососа);

6) Разрежение в головке печи;

7) Температура в топочном пространстве печи;

8) Разрежение за печью;

9) Разрежение в дымовом канале перед дымососом.

Для печи в целом определяется: продолжительность работы на полном, среднем и тихом ходу, простой печи, общая продолжительность испытания.

В дополнительные измерения входят показатели, обусловленные наличием запечных теплоутилизаторов, применением пылеугольного топлива, получаемого в шаровой мельнице, расход электроэнергии по всем электродвигателям.

Периодичность измерений может быть через 0,5, 1, 2 ч для разных показателей.

Испытания позволяют установить существующие характеристики оборудования. По составленному тепловому балансу выясняются соотношение статей расхода тепла, недостатки работы оборудования. Проводятся мероприятия по ликвидации недостатков. После их устранения проводят повторные испытания. Полученные показатели принимаются как нормативные.

15. Эксплуатация и контроль работы ВП

Как уже упоминалось ранее, наиболее эффективными установками для обжига глиноземистого клинкера по мокрому способу являются вращающиеся печи, представляющие собой стальной барабан, футерованный внутри огнеупорным кирпичом. Эту печь принимаем в качестве основного аппарата для обжига клинкера. Печь оборудуется внутри печными керамическими и металлическими теплообменниками, в качестве топлива используем газ.

Далее рассмотрим некоторые аспекты управления обжигом клинкера в печи.

Особенностью работы вращающейся печи является то, что в одном агрегате одновременно протекают взаимообусловленные химические и физические превращения вещества, термохимические, тепломассообменные, газодинамические процессы, осуществляется факельное сжигание топлива, происходит перенос возогнанных и конденсированных фаз из материального потока в газовый и обратно. Каждый из приведенных отдельных процессов сам по себе достаточно сложен. При управлении же всей системой в целом возникают дополнительные трудности, обусловленные взаимным влиянием указанных процессов, накладывающихся друг на друга. Так, разложение СаСО₃ с выделением СО, частично происходит в пламенном пространстве и действует на горение топлива как углекислотный огнетушитель, изменяя форму факела, что в свою очередь влияет на процесс декарбонизации СаСОз. Или другой пример при возникновении клинкерной пыли снижаются КПД холодильника и теплосодержание вторичного воздуха, что обуславливает удаление факела от горячего обреза печи и приводит к еще более интенсивному клинкерному пылению. Приведенные примеры свидетельствуют о принципиальной особенности вращающейся печи, которая заключается в том, что при ее эксплуатации невозможно обособленно воздействовать на какой-либо один процесс или параметр, не затрагивая всю систему в целом.

Процесс обжига клинкера во вращающихся печах за 100-летний период их эксплуатации изучен многими исследователями. При этом работы в основном разделяются на два относительно обособленных и самостоятельных направления: исследование физико-химических процессов клинкерообразования со значительным химическим уклоном и изучение теплотехнических закономерностей во вращающихся печах. Учитывая, что печь является одновременно химическим и тепловым агрегатом, при эксплуатации необходимо учитывать эту особенность /4/.



-дымовая труба, 11 - колосниковый холодильник,

-дымосос, 12 - горячая решетка

- электрофильтр, 13 - холодная решетка,

- система пылевозврата, 14 - вентилятор острого дутья

- шламовая труба, 15 - вентилятор общего дутья,

-пылеуловительная камера, 16-дробилка,

- цепная завеса, 17 - транспортер

- вращающаяся печь, 18 - труба аспирации течек

- головка печи, 19 - осадительный циклон,

- горелка, 20 - аспирационный вентилятор

Характеристика материалов

Шлам Viu [м³/ч] - расход, Win [%] - влажность ППП [%] - потери при прокаливании Т [%] - титр, С. S, A, F, КН, п. р - соответствуют общепринятым обозначениям, пыль электрофильтров - ПЭФ, выработка клинкера - в_кл [т/ч]

Контрольно-измерительные параметры t_or, t_r^u, t_3n, t_3fl, t_K, t_B^B, t₈^M,y°C]-температуры газов отходящих и на входе в цепи, материала в зонах подогрева и декарбонизации корпуса печи вторичного и избыточного воздуха клинкера, 0₂^а, С0₂^а, СО ^а[%] - состав отходящих газов по анализу, (-Н_пк), (-Н_гп) [кг/м²] - разрежение в пыльной камере и головке печи, А - нагрузка на приводе печи, Р_г Р₂ [кг/м²] - давление в I и II камерах холодильника

Рычаги управления ШД, ШОс, ШОб, ШТ ША - шибера дымососа, вентиляторов острого и общего дутья технологический и аспирации, \/_г[м³/ч] -расход газа, т [с]-время одного оборота печи п п_х (мин '] - число колебаний горячей и холодной решеток холодильника в минуту.

Современные вращающиеся печи мокрого способа производства, как правило, частично или полностью оснащены приведенным на рис. 2.1 комплексом контрольно-измерительных приборов (КИП) и необходимыми рычагами управления. Основной задачей является обеспечение необходимого заданного нагрева материала по длине печи, который определяется составом сырья и в большей мере теплотехническими режимными параметрами работы агрегата.

Таким образом, из приведенного анализа следует первое важнейшее правило - печь необходимо «готовить» с холодного конца. «Подготовка» материала в зоне сушки в основном контролируется по двум параметрам: температуре отходящих газов t₀^ и дополнительно - по температуре материала в зоне подогрева t_ш.

Многочисленные испытания и наблюдения за работой печи показали, что при изменении t_Q^ на 10°С- t_m изменяется на 50 - 70°С. Следовательно, при оптимально «налаженной» работе печи с предельно-минимальным расходом топлива колебания температуры отходящих газов не должны выходить за пределы ±2,5°С. Возможность работы печи с большими колебаниями температуры отходящих газов без «тихих ходов» свидетельствует о работе печи с некоторым избытком топлива.

Наравне с температурой отходящих газов важнейшим показателем «подготовки» материала в зоне сушки является разрежение за обрезом печи -Н_||К. Эти параметры взаимозависимы - самопроизвольное увеличение Н_|1К без открытия шибера дымососа свидетельствует о возрастании газодинамического сопротивления печи, связанного с увеличением вязкого шлама на цепях, что приводит к снижению и, наоборот, самопроизвольное возрастание /_ГЛЛ связано с уменьшением вязкого шлама на цепях и обуславливает снижение Н_|1К

Следующие параметры по ходу материала, которые необходимо поддерживать в заданных пределах (±10-15°С), - это температура материала в зонах подогрева t_3n и декарбонизации t_3d. Постоянство этих параметров в первую очередь обеспечивается изменением расхода топлива и иногда незначительным изменением «тяги» в печи. В' критической ситуации, не дожидаясь подхода неподготовленного материала к зоне спекания, целесообразно заблаговременно переводить печь на «средний ход».

Рассмотрим далее способы регулирования состояния материала в зоне спекания с обеспечением высокого качества клинкера. В настоящее время при определенных возможностях КИП основная оценка состояния зоны спекания производится визуально через защитное цветное стекло. При этом оценка производится по следующим показателям: машинист просматривает подход неподготовленного материала из зоны декарбонизации с температурой около 900°С, который на фоне разогретого клинкера кажется абсолютно черным, когда «сырой черный» материал слишком близко подошел к зоне спекания из-за короткого напряженного факела. В этих условиях, чтобы качественно обжечь клинкер, необходимо повысить температуру в зоне спекания, вследствие чего увеличивается количество расплава и, следовательно, подъем клинкера. В тех случаях, когда просматривается «черный» горизонтально расположенный материал, свидетельствующий о бурном выделении C0₂^L из сырья и отсутствии жидкой фазы, печь следует переводить на «тихий ход».

Положение зоны декарбонизации можно также определять по цвету обмазки. При рациональном режиме обмазка постепенно изменяет цвет от темно-серого до светло-желтого; при нерациональном - наблюдается резкая граница < между «черной» и «перегретой» обмазкой.

Окончательно качество обжига клинкера оценивают по его гранулометрии на выходе из зоны спекания, которая должна быть равномерной и находиться в пределах 10-20 мм. Такой относительно монофракционный состав, как экспериментально установлено на специальной модельной установке И.П. Борисовым, обеспечивает создание в зоне спекания устойчивой защитной обмазки. Разброс фракционного состава клинкера, когда одновременно с мелкими частицами и пылью образуется крупный клинкерный «свар» размером до 60-80 мм,

свидетельствует о короткой перегретой зоне спекания и близко расположенной зоне декарбонизации, когда факел «работает в упор».

Как отмечалось ранее, важнейшими наиболее энергоемкими зонами являются зоны сушки и декарбонизации, подготовка материала в которых определяет стабильность работы печи. Способ контроля зоны сушки представлен ранее, поэтому необходимо рассмотреть возможность инструментальной оценки степени подготовки материала в зоне декарбонизации. Эту величину абсолютно гарантированно можно определять по составу отходящих газов и разрежению в головке печи. Суть этих зависимостей заключается в следующем. При увеличении количества неподготовленного материала в зоне декарбонизации возрастает объем С02° из сырья, следовательно, и в отходящих газах. Учитывая, что объем газов, отсасываемых дымососом, остается постоянным, то избыток С0₂^с приводит к пропорциональному уменьшению «засасываемого» из холодильника вторичного воздуха и, следовательно, к снижению содержания 0₂ в отходящих газах и разрежения в головке печи (-П, _п) /4/.

Поэтому в организации технологического контроля особое внимание должно быть уделено автоматизации пробоотбора.

Масса пробы должна быть достаточной для сохранения в пробе анализируемых качеств материала. Минимальная масса контрольной пробы рассчитывается по специальным методикам или определяется соответствующими стандартами.

Система контроля должна соответствовать требованиям "Инструкции по организации контроля производства цемента".

Контроль и управление режимом работы

Оснащение контрольно-измерительными приборами. Для контроля и управления режимом работы печей должны быть установлены "контрольно-измерительные приборы и определены нормативы основных параметров. Каждая вращающаяся печь должна быть оснащена приборами для контроля: температуры газов в зоне спекания (факела горения), за печью, перед теплообменниками (встроенными и запечными), У дымососов, перед и после электрофильтров, первичного и вторичного воздуха, материала в зоне кальцинирования и после теплообменных устройств, клинкера после холодильников, топлива перед горелками; разрежения в головке печи, за печью, , перед дымососами, перед и после электрофильтров; давления газообразного топлива перед горелками, первичного воздуха; полноты горения топлива (0₂, С0₂ и СО + Ы₂ +CR|); степени открытия дросселей, шиберов, направляющих аппаратов дымососов и вентиляторов и других управляющих органов; частоты вращения печи, питателей сырья, возврата уловленной пыли и др.; расхода первичного и вторичного воздуха. Кроме того, печи должны быть оснащены аппаратурой и приборами для организации учета.

Установленные контрольно-измерительные приборы должны обеспечить необходимую точность измерения технологических параметров. Для этого необходимо исключить или уменьшить воздействие факторов, являющихся источниками погрешности приборов. Так, при измерении температуры газов источником погрешности может быть лучистый теплообмен. В этом случае необходимо рабочие концы термопар защищать экранами в виде трубок из легированных сталей или керамических материалов. Необходимо устранять также возможность искажения замеров подсосами холодного воздуха. Для более точного измерения необходимо использовать отсасывающие термопары. Это относится, например, к измерению температуры воздуха, поступающего из колосникового холодильника в печь.

Особое внимание следует обратить на выбор точек установки измерительных приборов. Так, установку термопар нужно производить в местах с хорошо перемешанными потоками газов: после дымососов и местных сопротивлений (арматуры, поворотов и др.)> на прямых участках, имеющих длину не менее трех-четырех диаметров. При смешивании двух потоков установку термопары следует производить на расстоянии не менее 10--15 диаметров после места объединения потоков.

Во всех других случаях точки установки рабочей термопары необходимо выбирать на основании определения поля температур (определяется так же, как поле скоростей). Если температура потока в любой точке сечения отличается более чем на ±5% от среднего арифметического ее значения в этом сечении, то одновременно с измерением температуры по сечению газоходов необходимо измерить местные скорости потока и определить среднюю динамическую температуру газового потока по формуле:

Измеряемая контрольной термопарой, расположенной по оси газохода, температура не должна отличаться от рассчитанной средней динамической более чем на 10%. При более значительном расхождении следует по возможности выбрать другое сечение.

Для измерения температуры поверхностными термопарами (например, температуры колосников и балок переталкивающих холодильников) необходимо устранить возможность искажения показаний горячей просыпью клинкера и вдуваемым холодным воздухом. Для этого рабочие концы термопар плотно заделывают в тело колосников (балок) или в приваренные бобышки, а места зачеканки и отходящие от них провода изолируют.

При измерении статического давления потока газа (воздуха) важно тщательно производить отбор давления, так как возможны значительные погрешности в результате влияния, оказываемого динамическим давлением (скоростным напором) потока, особенно при скорости выше 8--10 м/с. Основные требования по устройству отбора -- гладкие внутренние поверхности труб, закругление краев отверстий.

В местах значительных возмущений потоков (при выходе из сепараторов) замер статического давления происходит с большими погрешностями, поэтому перед местом измерения необходимо устанавливать специальные струевыпрямители или для получения усредненных данных измерение давления следует производить не менее чем в четырех точках.

Контролируемые показатели и нормативы. Для каждой печи должны быть установлены основные показатели и нормативы. Контролируемые показатели технологического и теплотехнического режима работы печей определяются технологическим регламентом процесса обжига клинкера, разрабатываемым в соответствии с требованиями "Правил эксплуатации оборудования и ведения производственного процесса на предприятиях цементной промышленности".

Технологические нормы устанавливаются на основании теплотехнических испытаний вращающихся печей. Для печей, вводимых в эксплуатацию после монтажа, разрабатываются временные нормативы на основании расчетных проектных и паспортных показателей. В процессе проведения наладочных работ и испытаний параметры и технологические нормативы уточняются и на заключительном этапе разрабатывается технологический регламент процесса с постоянными нормативами.

Система регулирования процесса обжига. Система регулирования процесса обжига должна обеспечивать стабилизацию расхода сырьевой смеси, топлива и воздуха (стабилизация качества сырьевой смеси и топлива выходит за пределы регулирования процесса обжига клинкера).

Изменение расхода сырьевой смеси оказывает влияние на характер процесса только спустя некоторое время, необходимое для прохождения материала через печь (0,5--2 ч). Значительно быстрее влияет изменение частоты вращения печи.

Однако при такой системе регулирования меняется производительность печи. Поэтому рекомендуется и наиболее часто практически используется регулирование расхода топлива., и воздуха при постоянных расходе сырьевой смеси и частоте вращения. Если же регулированием расхода топлива и воздуха не удается нормализовать процесс обжига и параметры работы печи, то применяется регулирование частоты вращения: снижаются обороты печи и расход сырья на короткий период до нормализации режима.

Система подачи шлама должна обеспечивать стабильную подачу заданного количества материала. При этом обязательно пропорциональное изменение расхода сырьевой смеси с изменением частоты вращения для обеспечения постоянного заполнения печи материалов. Для этого используются автоматические регуляторы, обеспечивающие синхронность частоты вращения нечи и питателей.

Для подачи шлама должны использоваться объемные питатели с плавной регулировкой расхода и автоматическими устройствами типа КШ-3, или автоматические реактивные питатели и индукционные расходомеры. Относительная погрешность при питании вращающихся печей сырьевой смесью не должна превышать 2-2,5%.

Система управления процессом сжигания топлива должна обеспечивать возможность плавного регулирования его подачи в заданном количестве, изменения положения топливной горелки по длине печи и но отношению к обжигаемому материалу, контроля количества подаваемого топлива и воздуха, полноты горения.

Серьезное внимание должно быть уделено состоянию регулирующих устройств. Практика работы предприятий и проведения наладочных работ показывает, что регулирующие заслонки, жалюзи, шиберы, дроссели, рычажные механизмы к ним и другие узлы систем регулирования очень часто конструктивно выполнены неудовлетворительно. Нередки случаи, когда исполнительные механизмы неправильно смонтированы или отрегулированы, отсутствуют фиксаторы, ограничители или указатели положения регулирующих органов и для проверки требуется демонтаж или вырезка "окон".

При проведении наладочных работ все регулировочные устройства необходимо проверить и тщательным образом отрегулировать. Все узлы устройств должны быть изготовлены качественно в соответствии с техническими требованиями, регулирующие заслонки прочно закреплены на осях, исполнительные механизмы и конечные выключатели установлены в соответствии с положением заслонок в диапазоне регулирования, показания щитовых приборов должны соответствовать фактическому положению регулирующих органов.

Для контроля состояния и положения регулирующих органов должны быть предусмотрены указатели положения и специальные смотровые лючки.

16. Эксплуатация вращающихся печей и ТБ при работе с ними

Эксплуатация вращающихся печей должна соответствовать установленным правилам. Перед тем, как разжечь печь, необходимо прикрыть дымовой шибер и убедиться в исправности всего вспомогательного оборудования и КИП путем его апробирования. При работе на газе нужно проверить газоплотность системы, продуть газопровод и правентилировать печь. Печи, работающие на мазуте и пылеугольном топливе, разжигают с помощью костра из дров, заранее уложенных в виде клетки в топочном пространстве на расстоянии около 5 м от устья форсунки или горелки. Для розжига печи на газе вместо дровяного костра применяют запальное устройство. После горения топливного факела в течение 20 - 30 мин требуется осмотреть близлежащие от факела участки футеровки. Если они разогрелись до слабокрасного свечения, нужно приоткрыть дымовой шибер и пустить барабан печи от вспомогательного привода с частотой вращения, равной 1об/час. При нагреве футеровки до ярко-красного свечения барабан переводят со вспомогательного на главный привод, а печь разогревают еще около 3 ч, постепенно поднимая температуру газов до заданного уровня. Затем, остановив подачу топлива и первичного воздуха, нужно через специально предназначенное отверстие тщательно осмотреть разогрев футеровки по всей длине барабана. Убедившись в достаточном разогреве и исправности футеровки, печь пускают в работу с одновременной загрузкой ее сырьем, количество которого составляет около 70% от нормы. В течение 2 суток загрузку сырьем доводят до нормы. В процессе работы печи должна поддерживаться постоянная загрузка ее сырьем и топливом для обеспечения стабильного температурного режима.

Температурные колебания отходящих газов должны быть не более ± 25^оС по отношению к норме. Содержание в них компонентов недожога (CO, CH₄, H₂) не должно превышать 0,2%, содержание O₂ может колебаться в пределах ± 0,5% от нормы, разряжение газов в головке печи должно составлять не менее 30 Па. Перевод печи на тихий ход допускается лишь в крайнем случае, когда регулирование подачи топлива и воздуха не дает необходимого эффекта. Работа печи с отклоненными или неисправными пылеуловителями не допускается.

При обслуживании вращающихся печей, работающих на угольной пыли, устраняются места возможного скопления пыли, поддерживается хорошее состояние тепловой изоляции пылепроводов, регулируется процесс горения для устранения выноса искр в пылеосадительную камеру. Запрещается работать при прогарах футеровки, при стреле прогиба больше 2,5% диаметра и если бандаж печи не прилегает к роликам на какой-либо части оборота. При наличии хотя-бы 10% ослабленных заклепок печь выводится в ремонт. Все механизмы печи должны быть закрыты. При эксплуатации электрофильтров соблюдаются правила эксплуатации электрических устройств.



17. Эксплуатация шахтных печей и ТБ при работе с ними

Перед тем, как разжечь печь, необходимо прикрыть дымовой шибер перед дымососом, опробовать его вспомогательное оборудование и КИП, чтобы убедиться в их исправности. При розжиге печи на твердом топливе с помощью загрузочного устройства шахта печи на 2/3 высоты заполняются балластом (отсортированным щебнем). Затем включают разгрузочное устройство, дутьевой вентилятор или воздуходувку и проверяют их исправность под нагрузкой. Через смотровые окна проверяют также равномерность распределения потока воздуха в поперечном сечении шахты. Затем шахта равномерно загружается на слой балласта короткомерные сухие дрова. На них бросаются через люки горящие мелкоколотые дрова в виде связок таким образом, чтобы все дрова по сечению загорелись.

Затем на протяжении 2 часов в шахту периодически подбрасывают дрова, чтобы поддержать интенсивное горение костра для нагрева футеровки. Через 2 часа, когда дрова осядут плотным слоем, на них засыпают 150 - 200 кг антрацита или кокса мелкими порциями, чтобы он быстрее разгорелся по всей поверхности слоя. Убедившись в хорошем горении топлива, начинают пополнять печь рабочей топливно-сырьевой шихтой, увеличивая постепенно дутье и тягу. При работе на газе его начинают подавать в печь на разогревший костер из дров.

При выводе печи на работающий режим следует руководствоваться не визуальными наблюдениями через смотровые окна, а показателями КИП. Продолжительность розжига шахтной печи с момента загорания дров до начала рабочего режима составляет 16-24 ч.

Эффективность работы шахтных печей достигается при ее загрузке однородной по размерам массой известняка. Температуру отходящих газов необходимо поддерживать в установленных приделах. Она понижается при недостаточной подаче воздуха или избыточной загрузке сырья, а повышается - при опускании уровня загрузки сырья ниже установленного или избыточной подаче топлива. Зона горения топлива должна находится на заданном уровне по высоте шахты. Изменение уровня достигается регулировкой разгрузочного устройства печи: при увеличении разгрузки зона горения опускается, при уменьшении - поднимается. Если требуется повысить разогрев материала в печи, нужно увеличить подачу топлива и воздуха, не допуская “сваров” в зоне горения топлива. Необходимо следить за полнотой загрузки печи, не допуская снижения уровня материала и обнажения уровня футеровки печи. Если печи работают под давлением, то перед открыванием смотровых люков во избежание ожогов надо уменьшить дутье, следить за плотностью затворов загрузочных и разгрузочных механизмов. При работе печи на газообразном топливе необходимо соблюдать правила, разработанные для газостанций.

Размещено на Allbest.ru