水泥厂设计常用辅助设备选型及设计规范.doc

第六章 水泥厂设计常用辅助设备选型 水泥厂常用辅助设备从大的方面来讲，可以分为输送运输设备、给料与计量设备、废气处理设备。 6.1、机械输送设备 水泥生产中的输送设备主要采用的有斗式提升机、胶带输送机、螺旋输送机、气力输送机、链式输送机等。 6.1.1斗式提升机 斗式提升机是水泥厂中最常用的垂直输送设备，通常用来提升石灰石、煤、黏土、石膏、熟料、矿渣等块状、粒状物料以及煤粉、水泥、生料等粉状物料。国产新斗式提升机（如N-TGD型钢丝胶带提升机）由于采用了特殊设计的高强度牵引装置，因而提升高度可以高达120米以上，适应了新型干法水泥生产大输送量、超高提升的技术要求。斗式提升机按牵引构件分类，可以分为带式、链式和板链式三种。其中新型板链式斗式提升机具有密封好、耐磨、耐高温等特点，因而其使用寿命长，维护少，但是其功率消耗较高。 常用斗式提升机 提升机类型 适用范围 N-TGD型钢丝胶带提升机 适用于窑尾生料输送及其他粉状物料输送环节的大型提升设备 环链斗式提升机 适用于提升温度低于350℃、粒度＜60 m m的物料 胶带提升机 适用于提升温度低于80℃、粒度＜25m m的物料 N-TGD型钢丝胶带提升机技术性能参数 斗宽 250 315 400 500 630 800 1000 料斗容积（L） 5 6.5 14.6 18 29 37 58 输送量（m3/h） ￠100 85 117 225 280 450 570 950 ￠75 63 88 168 210 338 428 712 提升高度（m） ＞100 ＞100 ＞100 ＞100 ＞120 ＞120 ＞120 备注￠为填充率 N-TGD型钢丝胶带提升机的运行参数 规模 1500t/h 2500t/h 5000t/h 规格 N-TGD40076 m N-TGD63086 m N-TGD10000100m 台时产量t/h 100 195 400 电流值（A） 52 105 1102 NE提升机技术性能参数 型号 NE50 NE100 NE150 NE200 NE300 NE400 NE500 NE600 NE800 提升量（m3/h） 60 110 170 210 320 380 470 600 800 设计时斗式提升机需要注意的问题 1）斗式提升机基础如果设计在地坑中时，地坑尺寸要考虑在斗式提升机检修驱动轴时留有检修空间。 2）斗式提升机穿楼板的，要注意楼板预留孔洞尺寸符合设备外型尺寸，并且要适当有安装时操作空间。 6.1.2 螺旋输送机 螺旋输送机是水泥厂常用的水平输送或小角度倾斜输送设备之一。适用于输送各种粉状及小颗粒状物料，不宜输送粘性大、易结块的物料。螺旋输送机输送的物料温度不宜超过200℃。 螺旋输送机的长度可达370米，每隔0.5米为一档，一般不宜超过50米。输送水泥用的螺旋输送机，其直径为3001250米，螺旋节距一般等于0.8D（D为螺旋直径）。螺旋直径小的其转速约为90r/min，直径大的约为25r/min。 目前螺旋输送机主要有两个品种一是GX型螺旋输送机；二是LS型螺旋输送机。后者是新一代螺旋输送机，其特点是节能降耗显著，吊轴承寿命长。 在工艺设计中应注意以下问题 1） LS型螺旋输送机的中间节长度为不变值，头尾节的长度按用户要求的机长配制。在工艺布置时，应注意头尾节的长度不能超过最大长度范围。 2） 在布置一台螺旋输送机时，应尽可能将驱动装置设在出料口一端，这样，运转时使螺旋轴处于受拉状态较为合理。 3） 螺旋输送机的进、出料口一般由用户在现场安装时开孔焊接。 GX型螺旋输送机技术性能 型号规格 螺旋直径 （mm） 煤粉 水泥 转速r/min 输送量m3/h 转速r/min 输送量m3/h GX150 150 190 9.7 90 3.5 GX200 200 150 18.1 75 6.7 GX250 250 150 35.4 75 13.3 GX300 300 120 49 60 18.3 GX400 400 120 115 60 43.5 6.1.3、胶带输送机 胶带输送机是一种输送量大、运转费用低、适用范围广的输送设备。当物料对胶带磨损很严重时，建议采用水平布置和倾斜布置两根输送带，而不采用带凹弧或凸弧线段布置，这样在胶带磨损后只需更换较短的一端。 带式输送机的托辊分槽形和平形两种，在水泥厂中，输送矿石时一般选用槽形，输送成件物品时选用平形。 胶带输送机的最大允许倾角 物料名称 最大允许倾角（） 物料名称 最大允许倾角（） 块煤 20 块状干黏土 1518 原煤 18 粉状干黏土 22 煤粉 21 干砂 15 0350mm矿石 16 筛分后的石灰石 12 0120mm矿石 18 水泥 20 060mm矿石 20 熟料 14 带速的选择输送成件物品时，带速一般小于1.25m/s；有计量秤时，带速应按自动计量秤的要求而定；采用犁式卸料器时，带速不宜超过2.0m/s；采用卸料车时，带速不宜超过3.15m/s；人工配料秤重的胶带输送机，带速选用1.25m/s 输送散状物料时，带速可按下表选取 物料特性 B（m m） 500，650 800，1000 1200，1400 V （m/s） 无磨损的物料 0.82.5 1.03.15 1.04.0 有磨损的中小块物料 0.82.0 1.02.5 1.03.15 有磨损的大块物料 0.81.6 1.02.0 1.02.5 胶带输送机的拉紧装置通常分为螺旋式、车式、垂直式三种。 1）螺旋式拉紧装置这种装置紧凑、轻巧，但是不能自动调节，适用于长度较短（小于80米）、功率较小的输送机。 2） 车式拉紧装置这种拉紧装置适用于输送机长度较长（50100米），功率较大的情况。 3）垂直拉紧装置适用于车式拉紧装置有困难的场合，其缺点是改向滚筒较多。 DTⅡ型胶带输送机的主要技术参数 带宽（mm） 500 650 800 1000 1200 带速（m/s） 0.82.5 0.82.5 0.83.15 0.84.0 1.05.0 输送能力（t/h） 69217 127397 198781 3241622 5932971 功率（KW） 2.237 2.290 2.2315 30315 5.5315 DT75型胶带输送机的主要技术参数 带宽（mm） 500 650 800 1000 1200 带速（m/s） 0.82.5 0.82.5 1.03.15 1.03.1 514.0 输送能力（t/h） 78230 131191 278824 4351233 6552200 功率（KW） 1.530 1.540 1.575 3100 4185 6.1.4 埋刮板输送机 埋刮板输送机是输送粉尘状、小颗粒状及小块状物料的连续输送设备，因为在输送过程中，刮板链条埋于被输送的物料之中，故而称“埋刮板输送机”。其特点是扬尘较少，可以按照工艺要求灵活的布置，并可以多点装料及卸料，运行平稳，电耗低，安装维修方便。一般水平运输最大长度可以达到80100米，垂直提升高度为2030米。 6.1.5 熟料链斗输送机 熟料链斗输送机主要用于输送尖锐的、磨蚀性强的或高温（≤250℃）的块粒状物料。在水泥厂一般用于石灰石或熟料的输送，熟料入库（包括多个库顶之间的布料）均采用链斗输送机。据介绍，目前国内已经能生产输送能力达600t/h，距离达160米，倾角达75的链斗输送机。 熟料输送机规格与窑产量的关系 窑产量（t/h） 熟料输送机规格宽度（mm） 理论输送能力（t/h） 10002000 630800 80150 20004000 8001000 150270 40006000 10001200 270380 6.2、气力输送设备 6.2.1、空气输送斜槽 空气输送斜槽以中、高压离心通风机为动力源，使输送斜槽中的粉状物料保持流太化，向倾斜的低端缓慢流动。在水泥厂中，常被用来输送生料和水泥。空气输送斜槽要求水平安装斜度46，也可以在水平面用圆筒形弯头转90以内的角度。空气斜槽输送距离可以是任意长度，最长可达100m。 6.2.1.1空气输送斜槽选型计算 空气输送斜槽的输送能力可按下式计算 Q0.93600FWR 式中 Q输送能力 （吨/小时） F槽内物料断面积（米2） W物料在槽内流动速度（米/秒）斜度i4时，W1.0；斜度i5时，W1.25；斜度i6时，W1.50 R物料容重 （吨/米3） 充气水泥时，R0.751.05吨/米3； 充气生料时，R0.71.00吨/米3； 6.2.1.2空气输送斜槽的耗气量计算 空气输送斜槽的耗气量计算如下 V60aB/1000L 式中 V---耗气量，m3/h a----单位面积透气层的耗气量，m3/m2min一般多孔板的耗气量为1.5 m3/m2min，三层帆布为2.0 m3/m2min B---斜槽宽度 mm L---斜槽长度 m 6.2.1.3空气输送斜槽的组成 1） 标准节（槽） 长度为2米 2） 非标准节（槽） 用于满足工艺布置尺寸中不足2米的部分，长度一般按250毫米的整数倍选取。 3） 槽架 一般每4米斜槽设置一槽架，在布置时要注意不要太靠近槽体两端法兰。 4） 斜槽的排风机排风量按所需风量的1.5倍考虑。斜槽正常操作时，其上槽压力要求保持在0左右，斜槽的收尘管宜设置在出料口一端。 6.3 给料及计量设备 给料与计量设备在大中型新型干法水泥厂应用十分广泛，从原料进厂到生料粉磨、水泥粉磨和煤粉制备，直到最后的水泥包装和出厂，均使用着各式各样和各种规格的给料计量设备。 6.3.1板式喂料机 板式喂料机主要用于块状物料的喂料与输送过程，如破碎机的喂料及输送。分为轻型、中型和重型三种。物料粒度小于200300 m m时，选用轻型结构，粒度达到350450 mm时宜选用中型结构，最大粒度超过450m m时则需要选用重型结构。板式喂料机的安装角度最好为2325，取较大安装角可缩短喂料机长，板式喂料机采用变频调速，调速性能好，输送无撒料。 板式喂料机链板的运行速度一般为0.0250.16m/s， 6.3.2定量给料机 常用的定量给料机有DEL（轻型）和DEM（中型）两种，它可用于粉状、散粒状和块状物料的喂料计量和定量控制（即配料），特别适用于磨机配料和物料调配计量，它具有计量精度高、运行稳定可靠、能适应各种恶劣工作环境等优点。 6.3.3刚性叶轮喂料机 刚性叶轮喂料机是一种定量给料设备，适用于粉状或细粒状的非粘性的干物料的喂料和锁风。在水泥厂用于生料粉、煤粉、水泥、干矿渣等的下料与喂料。常见的刚性叶轮喂料机有GY型和GW型两种，其中GY型刚性叶轮喂料机配用BLY系列摆线针轮减速机。 6.3.4科立奥利秤 科立奥利秤用于粉状物料计量与给料的计量设备，在水泥生产中一般用于生料喂料系统、煤粉计量系统和散装水泥的计量。 6.3.5圆盘喂料机 适用于圆盘喂料机喂送的水泥厂物料有煤粉、水泥、熟料、石灰石和黏土等粉状、粒状或小块状物料。是一种连续式容积式计量的加料设备。通常直接安装在料仓下部，向其它设备加料。 重型板式喂料机技术参数 规格 链 速 （m/s） 给料粒度 （m m） 给料能力 （m3/h） 电机功率 kw 重量 kg 链板宽度 （m m） 中心长度 （m m） 1000 6000 0.0050.05 ≤450 50 15 21050 8000 27440 10000 18.5 34310 19000 65190 1250 8000 0.00640.064 ≤600 100 18.5 27136 10000 33920 12150 34677 1250 8000 0.00710.071 ≤800 180200 22 29400 1500 46602 1600 27000 0.068 ≤850 200 37 119333 2000 10000 0.0260.08 ≤1000 250 45 57390 2200 64000 2300 0.050.09 340 55 74500 2400 12000 0.12 ≤1200 1100 255 111750 DEL（轻型）和DEM（中型）定量给料机技术参数 型号 带宽（m m） 适用物料 物料流量（t/h 秤体长度（m） 功率kw 标准重量（kg） DEL 轻型 系列 500 颗粒状 粉状 ≤2 1.38 ≥0.2 500 650 ≤10 1.38 ≥0.4 600 800 块状 颗粒状 粉状 ≤60 1.68 ≥0.75 740 1000 ≤150 1.68 ≥0.75 880 DEM 中型 系列 1000 块状 颗粒状 ≤200 28 ≥0.75 1300 1200 ≤300 28 ≥1.5 1500 1400 ≤700 28 ≥2.2 1600 1600 ≤1000 2.78 ≥3 1800 备注标准重量指的是2 m长的重量 GW型刚性叶轮喂料机主要技术参数 规格（mm） 生产能力（m3/h） 叶轮转速r/min 配用功率kw ￠200200 47 2031 1.1 ￠200300 610 2031 1.1 ￠300300 1523 2031 1.5 ￠300400 2031 2031 2.2 ￠400400 3553 2031 3 ￠400500 4367 2031 3 ￠500500 68106 2031 4 MBR密闭座式重型圆盘给料机主要技术参数 型号 物料 圆盘直径 （m m） 生产能力 （m3/h） 圆盘转速 （r/min 电机功率 kw 粒度 （m m） 堆密度 （t/m3） 含水量 （） MBR800 40 0.52.5 通常 ≤8 雨期 ≤8 800 1.89 1.687.5 7.5 MBR1000 50 1000 3.417 11 MBR1200 80 1200 1734 15 MBR1600 90 1600 1470 22 MBR2000 125 2000 21105 1.26 30 MBR2500 150 2500 40210 30 6.4、重量式计量设备 6.4.1皮带秤 电子皮带秤，简称皮带秤，它是集计量与喂料一体的计量控制装置。水泥厂使用的皮带秤根据其用途可分为运输皮带秤、配料皮带秤等。 6.4.2定量电子喂料秤 定量电子喂料秤也称为定量给料机。主要有恒速秤与调速秤两种，近年来又生产出变频调速秤和适用于高温场合的高温秤等新产品。目前常用的定量电子喂料秤是TDG系列调速定量给料秤。 6.4.3冲板式计量秤 冲板式计量秤属于固体流量计，目前在新型干法水泥厂中，多用于生料入窑喂料的计量，与生料计量仓和仓出料口的流量控制阀配合使用，实现对窑系统的计量喂料。 6.4.4转子秤 转子秤一般用于入窑煤粉计量喂料系统，常用的有菲斯特转子喂料秤，其优点是占地小，结构紧凑、简单，计量准确，自动调整均匀给料，自动锁风集煤粉输送于一体。但价格高，对安装及维护要求较高。 6.5、废气处理设备 水泥厂的废气处理设备实际上应该是个处理系统，包括直接处理的各种类型的收尘器和附属设备，如增湿塔、高温气体冷却器、管道、风机以及烟囱等。 6.5.1收尘器 收尘器是水泥厂水泥生产工艺流程中收尘系统的主要设备，常见的收尘器设备有电收尘器、袋收尘器和旋风收尘器等。目前水泥厂使用较多的是袋收尘器。 6.5.2袋收尘器在水泥工业的应用 6.5.2.1窑尾收尘系统 窑尾烟气温度一般为350℃左右，应用袋收尘器时要进行降温，降温可以采用增湿塔、掺冷风和热交换器三种方法中的任何一种。在大多数情况下采用增湿塔比较合适。 窑尾收尘系统的袋收尘器可选用反吹风式的，也可选用脉冲式的。当选用脉冲式时，建议不要选用一般玻纤滤料，因为这种滤料用于脉冲式上的寿命较其他滤料短，综合考虑价格也不便宜。选用750g/m2玻纤腹膜滤料比较合理。 6.5.2.2窑头收尘系统 新型干法水泥生产线的窑头烟气主要是篦冷机冷却熟料的烟气，窑头烟气的特点是温度高，粉尘粒径分布范围广，粘性低，含尘浓度低，磨蚀性强，粉尘比电阻高。这种烟气特点很适合应用袋式收尘器，主要问题也是降温，降温的方法一般采用热交换的方法。 窑头收尘系统的袋收尘器可以选用反吹风式的，也可以选用脉冲式的，选用脉冲式袋收尘器过滤速度可以取得较高，因而大多数情况下选用脉冲清灰袋式除尘器比较合适。 6.5.2.3煤粉制备收尘系统 新型干法水泥生产线的煤粉制备系统一般采用风扫磨或立磨，粉磨过程中还兼煤烘干，该收尘系统主要处理煤在粉磨和烘干过程中的含煤粉的气体。一般选用经特殊设计的防爆袋式收尘器。 6.5.2.4水泥粉磨收尘系统 新型干法水泥生产线的水泥粉磨系统一般应用管磨加高效选粉机为多，并采用一级收尘方案。水泥粉磨收尘系统也采用脉冲式袋收尘器，尤其是高浓度气体的收尘，应用气箱脉冲袋式收尘器效果较好。 6.5.3 通风机 通风机是收尘系统中的动力源，选型正确与否，直接影响收尘效果。 6.5.3.1通风机的分类 在收尘管道系统中起吸风作用的称为引风机，起吹风作用的称为鼓风机。按工作原理有离心通风机和轴流通风机两种。在水泥厂收尘系统中用得最多的是离心式通风机。 6.5.3.2通风机的选型 1）根据通风机输送气体的物理、化学性质的不同，选择不同用途的通风机，如排尘或输送煤粉的应该选用排尘或煤粉通风机，在高温场合下工作或输送高温气体的应该选用高温通风机等。 2）在查得两种以上的通风机可供选择时，应该优先选择效率较高，机号较小，调节范围较大的一种。 3）通风机旋向从电动机一端正视，叶轮按顺时针旋转的为右旋，反之为左旋。 42