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双筒烘干机的创新与应用

1、目前烘干机的种类及特点
  目前常见的烘干机主要有:回转式烘干机和立式烘干机两大类。
  回转烘干机是应用时间较早、应用范围较广的一种烘干设备。它主要通过内部设置不同型式的扬料板,使物料和热气体进行热交换,从而物料得到烘干。它的优点是对物料的适应性较好、结构简单、操作可靠;生产能力大。它的缺点是烘干效率较低,热效率仅为0.35~0.65、耗材多,占地面积大,投资较多。
  立式烘干机内部砌有耐火砖,腹腔有多组散料锥和滑料盆。物料由输送设备送入立式烘干机上部,靠物料自身重力通过散料锥、滑料盆下降、沉落。燃烧炉产生热能,通过立式烘干机热交换后,经除尘设备排出。该设备的优点是:占地面积小、投资少;立式烘干机缺点是:(1)初水份较高、物料粘性大造成上部几层滑料盆易堵塞;(2)因材质不当,造成下部实心滑料盆及滑料盆、滑料锥易损烧坏;(3)烘干质量难以控制;(4)使用寿命有限。
  显然,随着水泥企业大型化的发展,选择烘干机成了一个两难的问题。为此,最新开发的双筒回转式烘干机,它具有适应性强、不易堵料、占地面积小、热散失少、独特的扬料板设计使热效率更高等优势。

2、技术创新
  2.1 套筒式结构设计,热散失少,传热效率高、更利于物料的烘干。
  物料在被一筒内热气流直接烘干的同时,又被另一筒内的热量间接烘干,而且低温的外筒对高温的内筒有隔热保温作用。内筒里的物料与热气体之间热交换以辐射、对流传热为主;而在外筒,热气体湿度较高,温度较低,物料撒落在内筒外壁上,其热交换以热传导、对流并重。
  一般单筒回转烘干机的筒体表面温度达110-120℃,而双筒回转式烘干机的外筒体表面温度仅为60-70℃,散热损失减少,节能效果明显。
  2.2 特殊的扬料、撒料装置,使料、气交换效率更高。
  进料端采用正向螺旋扬料板,使扬料板预热后,顺利进入烘干阶段。这种扬料装置能使物料沿轴向呈"波浪"形式向前"蠕动"。具有导向、均流、阻料等功能。提高了物料的抛撒均匀性并增加了物料滞留时间和物料的翻转次数,而且新型扬料装置中每一组扬料板在径向位置上有一角度的错位。并在中心位置上设置了“万字”形多层扬、撒料装置,通过其角度的变化和筒体的旋转,使物料在筒体截面上反复抛落,呈现"瀑布"状下落,在轴向上各排扬料板交叉布置,互为补充,避免了"风洞"和"阶梯撒料",而且起到了一定的破碎作用。增加物料与热气流的接触面积,从而大幅度提高烘干效率。
  2.3 结构紧凑,工艺布置灵活,土建投资少。
  在保证物料烘干工艺所需时间的前提下,整机长度缩短40%左右,有利于工艺布置。同时减少了厂房的建筑面积,节约工程投资30%左右,更适合于老厂改造的工艺布置。
  2.4 传动装置做了较大的改进。
  该机取消了大、小齿轮传动,采用了四托轮边缘同步传动,结构更加紧凑,安装、维修更为简便,运转率也更高。
  2.5 采用物料与热气流顺流烘干工艺,适用范围广。
  它能适应粘土、煤、矿渣、铁粉等各种原材料的烘干,也适用于冶金、化工等部门的各种散状物料的烘干,保持物料原有的活性。
  2.6 采用调速电机调节筒体转速,自动温度监控系统。使操作更加便捷。
  可根据入机物料初水份、出料终水份,产量要求,采用适当的转速,确保下道工序的需求。
  2.7 优化的结构设计及耐磨处理,保证了设备的使用寿命。
  环间扬料板选用了进口耐磨钢板,进料斗应用了阶梯式料衬结构,进料锥筒及进气筒采用耐热钢板制作,为长期安全、无故障运行奠定了坚实的基础。

3、烘干系统的完善
  烘干机使用效果的好坏,不仅体现在本体设计上的周密、统盘考虑,比如较低的热损失、料气的充分交换;还要考虑系统中的众多因素,使之达到最佳组合。
  3.1 热风炉的选择。
  采用kf型高效节能沸腾炉,它是我司在传统沸腾炉的基础上进行整体改型和优化设计开发的一种新炉型,采用小炉床整体框架结构,炉床容积较常规缩小,炉体结构更加稳固,大大提高了炉体的使用寿命和单位容积热力强度;炉膛砌筑尽可能减少了尖锐直角,降低了结焦频率,在原有沸腾炉的基础上节煤 40 % 左右,炉温大幅度提升并可自由控制,能适应发热量仅为2500kcal/kg的劣质煤、煤矸石和油页岩的燃烧,且燃烧正常,燃尽率达97%以上,炉渣活性好,可作水泥混合材。
  3.2 除尘器的选择
  采用hpc型烘干机专用行喷脉冲袋式除尘器,它是我司根据烘干机的烟气特性,开发研制的专用于烘干机的粉尘治理。它吸收了气箱脉冲和管式喷吹除尘器的清灰技术,不但具备清灰能力强、除尘效率高、排放浓度低等特点,还具有占地面积小、单位面积处理风量大等优点,大量的新技术及高品质的零部件的采用,其适应性、使用可靠性及自动化程度大大提高,可保证长期随主机设备运行,除尘器出口排放浓度低于国家规定的排放浓度。
  采用了自主研制的“提升切换阀”和“组合状态”清灰等新技术,其具备独特的下进气结构和长袋脉冲设计,均风性能好,结构紧凑,单位面积处理风量大,工艺布置灵活;离线分室清灰,消除二次吸附,速度快、力度大,阻力上升慢,可适应含尘气体性质的大范围的变化;西门子plc可实现dcs集中控制,系统运行安全、稳定、可靠;本系统的气缸、阀门等零部件均采用高档配置,提高了运转的可靠性;高品质的滤袋及附件,使滤袋的平均寿命得到大幅度提高,保证了除尘器的长期稳定运行,且使该机的维护费用大大降低。满足了环保新标准的排放要求。
  3.3 管道设计
  系统中连接烘干机及收尘器、引风机之间的管道布置,应尽可能紧凑,管道之间采用大圆弧平滑连接,减少管道的压力损失。管道中风速控制宜保持为 11 ~ 15m/s,水平管道在18m/s以上,以防积灰。
  3.4 加强系统锁风和保温
  加强系统的锁风和保温,严格控制漏风率在3%-5%以内,减少热损失,达到节能、环保的目的。
4、广泛应用
  该设备自2001年投入市场以来,历经实践的检验,不断完善,己十分成熟。得到了用户的广泛认可。
  四川南江水泥公司使用的φ2.4×8.3m双筒式回转烘干机,自2000年上半年投运以来,设备运转正常,从未发生故障,连续近八年安全、平稳、无故障运行。烘页岩时,在初水分16%,终水分2-3%时,台时达16-18t/h,完全可以燃烧劣质煤。除尘器效果良好。
  甘肃武山水泥厂,自2002年4月使用我司生产的φ2.4×8.3m双筒内循环回转烘干机,烘粘土时,在初水分15%,终水分3%时,台时达16-18t/h,煤耗仅18kg标煤/t.干料,电耗2.8度/吨。
利用该技术,我们还对老式回转式烘干机进行了改造,广西南宁八鲤制糖公司φ2.4×18 m单筒烘干机,烘糖渣,初水分45%,终水分2-3%时,原产量6.5 t/h,我们对热风炉、筒体内扬料板结构形式进行了较大幅度的改进,改造后台时达11-12t/h,产量提高了77%,电耗下降了30%,综合效益显著。
5、使用中注意的问题
  5.1生产组织、热风炉的操作对煤耗影响较大。
  煤耗的高低不仅受出口烟气的温度、系统的热散失、煤炭的燃尽度等因素有关,而且与生产组织、热风炉的操作有关。后者易忽略,有的厂家库容小,经常断续生产,烘一个班停几天,经常熄炉、生炉导致煤耗高;也有的厂家对热风炉的操作掌握不得要领,要针对不同炉型(沸腾炉、喷煤炉、燃油炉等)采用不同的方法,抓住要点、尽量闭炉操作,减少冷风的掺入;同时尽可能降低燃煤的粒度,尤其是在用喷煤炉时,提高煤炭的燃尽度。
  5.2 日常管理,提高运转率。
  加强日常巡检,做好减速机、托轮轴承、挡轮轴瓦的润滑工作;定期检查内部扬料板的磨损情况;及时做好相关地方的密封和锁风。
6、结束语
  综上所述,双筒回转式烘干机无论从设计理念的先进性,还是成功的实践应用,无不体现了双筒回转式烘干机作为传统烘干机的升级换代产品,有着诸多的优势,是水泥企业新上、技改、更换烘干机的首选高效、节能烘干设备之一。

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