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¿Prototipo de meseta de 1000t/d? Características y aplicaciones del horno de descomposición y precalentador RSP
1?
La planta de cemento Dianxi está ubicada en la zona industrial de Shangdeng, ciudad de Dali, provincia de Yunnan, con una altitud de 2145 m. Es la primera planta de gran altitud en China con una altitud de 1000 t/d. Línea de producción de descomposición en horno RSP. La línea se puso en marcha con éxito en julio de 1995 y produjo clinker de alta calidad. El 22 de septiembre del mismo año se inició una prueba de producción de 72 horas y la producción promedio diaria de clinker alcanzó las 1.080 toneladas, superando la capacidad de diseño en un 8%. La prueba fue un completo éxito. En la actualidad, la situación de producción de la planta es buena, con la producción diaria promedio mensual más alta de clinker alcanzando aproximadamente 1152 toneladas, y el consumo de calor es de aproximadamente 3553 kJ/kg de clinker. La calidad del clinker es excelente, la resistencia promedio es superior a 65 MPa y la tasa de operación es de aproximadamente el 76 %. Los productos se utilizan ampliamente en importantes proyectos de construcción en el oeste de Yunnan. ?
2? Características y aplicaciones del horno de descomposición y precalentador de RSP en la planta de cemento de West Yunnan.
El diseño del horno de descomposición RSP y el sistema de precalentador de la planta de cemento de West Yunnan se basa en la investigación del Instituto de Investigación de Materiales de Construcción de China y la introducción de 1000 t/d y 2000 t/d de la japonesa Onoda Cement Company. Basado en la tecnología patentada del horno de descomposición y precalentador RSP, se desarrolló y diseñó el primer sistema de predescomposición del horno de descomposición RSP de 1000t/d de mi país, adecuado para áreas de gran altitud. La práctica ha demostrado que el sistema tiene un funcionamiento fiable, tiene una gran adaptabilidad a las materias primas y combustibles, es sencillo de operar y fácil de dominar. Después de más de un año de producción, todos los indicadores técnicos han alcanzado los requisitos de diseño y se ha acumulado una experiencia exitosa para la promoción y aplicación de la tecnología de descomposición en hornos externos en áreas de gran altitud. ?
2.1? Características y aplicaciones del horno de descomposición RSP
El sistema de predescomposición RSP de la planta de cemento de West Yunnan fue diseñado oficialmente por nuestro instituto en 1992. Más de un año de práctica de producción demuestra que los parámetros de diseño del sistema son razonables y el diseño de desarrollo es exitoso.
2.1.1? Estructura y características del horno de descomposición RSP
La estructura del horno de descomposición RSP de la planta de cemento de West Yunnan se muestra en la Figura 1, y las dimensiones principales se muestran en Tabla 1. ?
¿Tabla 1? ¿Cuáles son las especificaciones del horno de descomposición RSP y del precalentador ciclónico de cinco etapas de la planta de cemento de West Yunnan?
Proyecto
RSP
2-C1
1-C2
1-C3
2-C4
1-C5
Tonto
Carolina del Sur
Anfitrión
Diámetro ( mm)
940
2750
4000
3510
5270
5670
3970
5650
¿Figura 1? ¿Cuál es la estructura del horno de descomposición RSP de la planta de cemento de West Yunnan?
Las características principales del sistema son las siguientes:
(1) El horno de descomposición RSP consta de tres partes: sala SB, sala SC y sala MC. Se coloca un cuello ajustable entre la cámara de humo de cola del horno y la cámara MC para equilibrar la presión entre el horno de descomposición y el horno.
(2) El horno de descomposición RSP es un horno de descomposición por pulverización ciclónica, que tiene un fuerte movimiento de rotación y pulverización. El material del tambor C4 ingresa a la cámara SC en un estado giratorio con el viento terciario, lo que hace que el gas y el material en el horno de descomposición se mezclen uniformemente, lo que es beneficioso para el intercambio de calor y prolonga el tiempo de residencia del material en el horno. y forma una capa más gruesa cerca de la pared del horno. La capa de material protege los materiales refractarios en el horno. El gas del horno a alta temperatura ingresa a la cámara de MC a alta velocidad (≥25 m/s) para formar un chorro, lo que hace que el material permanezca en el horno por más tiempo.
(3) El aire terciario extraído de la campana o enfriador del horno ingresa al horno simétricamente desde la parte superior de la cámara SC de manera tangencial, soplando las materias primas calientes lejos del C4, de modo que la Las materias primas se mezclan uniformemente y se calientan rápidamente. Al ajustar la apertura de las tres válvulas de aire caliente en los conductos de aire terciario que ingresan a las salas SB y SC, se pueden controlar razonablemente los parámetros de temperatura y presión del horno de descomposición.
(4)4) Las partículas de carbón no quemadas y el polvo de harina cruda en la cámara SC se encuentran con los gases de combustión de alta temperatura en el horno cuando ingresan a la cámara MC, el combustible continúa ardiendo y la harina cruda se descompone aún más.
(5) Instale un cuello de cisne en la salida de la cámara MC para mejorar aún más la tasa de descomposición de los materiales y el quemado del combustible.
(6) El combustible se inyecta desde la parte superior de la cámara SB, por lo que se quema en aire puro y forma una llama de ignición estable en la cámara SB, de modo que el combustible inferior puede quemarse de manera estable incluso en condiciones altas. -Concentración de harina cruda en polvo, muy beneficiosa para asegurar la combustión completa del combustible.
2.1.2? Desarrollo y aplicación del horno de descomposición RSP de meseta
El aire en las zonas de meseta es fino, con bajo contenido de oxígeno y baja densidad de gas. Por lo tanto, la capacidad del gas para levantar materiales se reduce en consecuencia, lo que trae grandes dificultades para la combustión completa del combustible. Es necesario volver a seleccionar las cargas de calor volumétricas apropiadas, las velocidades del viento de entrada y salida y las velocidades medias del viento de la sección transversal.
Según el entorno geográfico especial y la experiencia práctica de nuestro hospital, el parámetro de diseño de carga de calor volumétrico apropiado es 3,55 × 106 kJ/(m3·h), y la velocidad del viento de entrada también es aproximadamente del 3 %. más alto que el tipo simple.
La cámara MC del horno de descomposición RSP importado tiene una estructura cuadrada. Basándonos en los muchos años de experiencia de nuestro instituto, decidimos adoptar una estructura circular en la planta de cemento de West Yunnan. Por un lado, puede evitar el bloqueo causado por la formación de costras en los ángulos rectos de la cámara MC debido al efecto de remolino hacia atrás de la cámara SC; por otro lado, la estructura circular es fácil de colocar y conveniente; construir, superando el problema de la fácil formación de costras de los moldeables refractarios después de funcionar durante un período de tiempo. Al mismo tiempo, para garantizar que el combustible se queme completamente en el horno de descomposición y que los materiales tengan suficiente tiempo de residencia para la descomposición, también se han ajustado en consecuencia los parámetros estructurales y de proceso de la cámara de mezcla. Con la condición de garantizar que el gas tenga suficiente capacidad de transporte de material y una relación adecuada de tiempo de residencia gas-sólido, la velocidad del viento de la sección transversal se reduce adecuadamente y se instala un cuello de cisne en la salida de la cámara MC sin aumentar la altura y ancho del marco.
La práctica de producción muestra que las configuraciones de ajuste y el diseño estructural anteriores son razonables. Desde que la planta de cemento de West Yunnan entró en funcionamiento durante más de un año, no ha habido formación de costras ni bloqueos en ninguna parte del horno de descomposición, y la tasa de descomposición de los materiales que ingresan al horno se ha estabilizado en su mayor parte en alrededor del 95%. Además, cuando la composición de la materia prima y del combustible en el horno de descomposición fluctúa ligeramente, los parámetros térmicos del horno de descomposición siempre son estables, lo que indica que tiene una gran adaptabilidad a la materia prima y al combustible, una operación simple y un control fácil. ?
2.2 ¿Características y aplicaciones del precalentador ciclónico?
¿Imagen 2? ¿El diseño del precalentador en la planta de cemento de West Yunnan?
El diseño del precalentador en la planta de cemento de West Yunnan se muestra en la Figura 2 y las dimensiones principales se muestran en la Tabla 1. Presione 2-1-1-2-1 de arriba a abajo para formar un precalentador ciclónico de cinco etapas. Este sistema tiene las siguientes características principales:
(1) C1 y C4 son dos ciclones, y los demás niveles son un ciclón respectivamente. Para garantizar que las cargas de C1 y C4 sean consistentes, los separadores ciclónicos de dos etapas están dispuestos simétricamente con respecto a la siguiente etapa.
(2) Para evitar que el cilindro ciclónico se obstruya, excepto C1 y C4, todos los cilindros ciclónicos están diseñados con una estructura de cono excéntrico, con un ángulo de cono ampliado, y el ángulo de cono máximo es como hasta 73° 59′.
(3) La cámara de expansión está dispuesta en la parte inferior del cono del ciclón C4, que es fácil de bloquear y no debe diseñarse como una estructura de cono excéntrica. Por un lado, puede evitar la dispersión secundaria de materiales y mejorar la eficiencia de separación de los mismos. Por otro lado, puede prevenir eficazmente la obstrucción, lo que también es muy beneficioso para el trabajo de eliminación de obstrucciones.
(4) Para reducir la resistencia del separador ciclónico y la pérdida de presión en la tubería, los separadores ciclónicos en todos los niveles están equipados con deflectores en el interior de la pared recta de la entrada y enterrados. en concreto. La estructura tiene las características de una larga vida útil y sin deformación. Excepto la Clase C5, todas las salidas están equipadas con paletas guía. Esta estructura no solo reduce en gran medida la pérdida de energía cinética del flujo de aire giratorio y reduce significativamente la resistencia de la tubería aguas abajo, sino que también alivia el efecto centrífugo del flujo de aire sobre el material en polvo, lo que es beneficioso para la distribución uniforme del material. y mejora la eficiencia térmica del sistema. ?
(5) La parte inferior de la entrada del ciclón está equipada con una estructura inclinada especial, que no solo reduce significativamente la resistencia del ciclón, sino que también evita una gran cantidad de acumulación de materias primas. La acumulación en la entrada del ciclón reduce el área de ventilación y aumenta la resistencia del sistema, facilitando el colapso y el incendio en la cabeza del horno.
(6) Las eficiencias de separación de los precalentadores en cada etapa son relativamente altas, respectivamente: eta1 >; eta5 & gt; En el momento del diseño, la eficiencia de separación eta de la etapa C1 es del 95% y la eficiencia de separación mínima eta de la etapa C2 es del 90%. La eficiencia de separación del tambor de nivel C1 puede evitar la circulación ineficaz de materiales y reducir la pérdida de cenizas volantes del precalentador. La eficiencia de separación del tambor de nivel C5 también es relativamente alta, lo que permite que la mayor parte de la harina cruda descompuesta ingrese al tanque. horno, lo que mejorará la eficiencia térmica del sistema. Es muy beneficioso para reducir el consumo de calor del clinker.
(7) Hay una placa en forma de ocho invertida en la sonda de alimentación. Por un lado, evita el impacto directo del flujo de aire caliente en el distribuidor, mejora la vida útil del distribuidor y favorece el funcionamiento seguro a largo plazo del sistema; movimiento del flujo de aire en la tubería ascendente, reduciendo así la resistencia del sistema.
Desde que la planta de cemento de Dianxi se puso en funcionamiento en julio de 1995, excepto por la inflexibilidad de la válvula de descarga de la cuarta etapa y el bloqueo frecuente del cilindro interior de la quinta etapa debido a problemas de instalación y soldadura, no Se ha producido un bloqueo del material. Los ladrillos refractarios del cilindro del ciclón no se produjeron desgaste después de 7 meses de funcionamiento.
Los parámetros de funcionamiento de todo el sistema se muestran en la Tabla 2.
?
¿Tabla 2? ¿Algunos datos de producción real para sistemas de precalentador?
Posición
Temperatura (℃)
Presión (Pa)
Salida C1
363
4875
Importación nivel C2
555
3703
Importación nivel C3
662
2825
Importación nivel C4
796
1783
Importación nivel C5
884
1086
Tubo descarga nivel C5
823
-
Temperatura aire tercera
487
-
Sala de fumadores Wei Yao
980
246
Entrada del ventilador de alta temperatura
353.3
4947
Nota: ¿La capacidad de alimentación de materia prima es de 85t/h?
3? ¿Situación actual y futuro?
Desde que se puso en funcionamiento la primera línea de producción de la planta de cemento de West Yunnan en septiembre de 1995, la producción ha estado funcionando bien. Todos los parámetros térmicos están básicamente dentro del rango normal. La producción máxima de clinker puede alcanzar las 1200 toneladas. la velocidad del ventilador de alta temperatura solo alcanza el 80% de la velocidad nominal. La segunda línea de producción está en construcción intensiva y se espera que pronto entre en producción. Para entonces, con un suministro suficiente de materias primas y optimizando algunos parámetros operativos, se espera que la producción de las dos líneas de producción alcance las 2.500 toneladas/día.