夏 蕾
中国中材国际工程股份有限公司 211100
摘要：对于干法水泥生产线来说，水泥窑尾预热器是必不可少的设备，其主要的目的就是在保证节能环保的情况之下，有效的降低水泥产生的生产成本，并且以最低的生产成本生产出最高质量的水泥熟料，充分有效的保证水泥产品的质量，并且最大限度的节省能源、保护环境，所以说，针对性做好预热器设计是非常重要的。基于此，本文主要对预热器设计中主要存在的问题进行分析，首先阐述了预热器的主要组成部分以及相关的作用和功能，在此基础上，总结了当前预热器设计当中应该注意的主要问题，并且提出了应对策略。
关键词：水泥厂；预热器；问题与对策
引言
预热器是水泥生产线当中不可获取的重要组成部分，并且也是提升水泥产线窑尾生产效率的关键部件，其主要的作用就是利用水泥生产线当中产生的烟气余热，通过加热阻燃空气，然后有效的降低排烟的温度，进而提升整个水泥窑的效率。预热器的设计对于整个水泥线的正常生产具有至关重要的影响和作用，一旦在设计阶段出现问题，就很容易导致水泥整个生产线在生产的过程当中出现各种问题，进而影响到整个产生的正常运转。就算对整个产生的生产不会造成影响，也会导致整个产线的生产效率降低，严重的会对环境造成严重污染，所以说，针对性的提升预热器的设计水平，及时发现并且避免预热器设计当中存在的各种问题对于提升水泥产生的生产效率和质量具有至关重要的影响，需要给予重点关注。
1预热器结构以及工作原理
预热器的主要作用就是降低整个水泥窑的生产成本，具体的方式就是通过提升燃料的效率来实现成本的降低。一般来说，预热器系统当中一般包含了三个等级，分别是4,5,6级，其中第6级的安装主要就是和燃料的节省以及整个水泥线的动力消耗和投资都是相关的。
对于水泥窑来说，FLS预热器系统是最为常见的，其中低压力损失旋风筒是整个系统的重要组成部件。这个装置的主要作用及时在不减少压力损失的情况之下，对整个系统的收尘效果以及热效率进行充分的保证，对于预热器设计来说，如果对应的系统压力损失减少，那么就表明整个水泥窑在排风方面就更加节省动力，并且由于旋风筒效率的提升，整个系统的比热消耗也会降低。对于整个系统的压力损失要求以及效率提升要求，这些内容就需要根据业主的要求来确定，但是在设计的同时还需要针对性考虑到水泥生料的粒径分布，并且可能由于团聚现象产生的问题，这些因素对于旋风筒效率的影响也是非常重要的。如果需要提升整个水泥产生的产能，对于预热器的旋风筒级数则需要进行调整，或者增加5级的旋风筒，但是整个系统的粉尘损失量需要和当前送尘系统的能力是对应的，这样可以更好的消除在上升管道当中旋风筒一段产生的水平运输，减少由于积沉造成的影响，最大限度的改善整个预热器的输送效果，使得整个内部设计更加合理。
从窑到预热器的上升管道中的粘性材料结块问题可通过含碱、氯、硫等物质的挥发成份汽化来解决。新的撒料盘主要确保来自倒数第2级旋风筒的生料在上升管道的底部有效分布。窑系统的主要压力损失在预热器段，为避免生料与气流在逆向运动时在上升管道中落下，对于给定旋风筒，要使预热器工作稳定必须使压力损失最小。设计的4级预热器压力损失减少到250mmwg以下，而5级SP预热器标态能力下设计的压力损失在300mmwg以下，此时工作平稳，压力损失只有额定值的80%。
2预热器设计中存在的问题及对策分析
2.1低温腐蚀
低温腐蚀的问题对于预热器来说是经常出现的问题，产生这种问题的一个主要原因就是由于硫酸导致的腐蚀现象，预热器在运行的时候，水泥窑中的燃料包括燃油和燃煤在燃烧的过程中会产生SO2，有的甚至会进行二次反应产生SO3，这两种气体和水分结合之后就会产生硫酸蒸汽，如果硫酸蒸汽附着在预热器的金属结构表面就会对整个预热器的结果产生腐蚀和破坏，尤其是在达到硫酸露点的情况之下，这种腐蚀破坏更加严重。同时对于烟气当中的灰分在遇到管壁的冷端之后很容易造成积累，进而出现积灰的现象，同时还会影响到整个预热器的热交换效率。在进行设计的过程当中，为了有效的防止低温腐蚀对整个预热器产生的影响，应该针对性的提升整个预热器冷端金属的壁温，并且在设计的过程中可以适当的考虑使用暖风器以及热风再循环等设备和装置，在材料的选用方面应该采用防腐蚀的材料，还可以通过对进入到预热器当中空气量有效降低SO3的转换率。
2.2堵灰
对于预热器来说，堵灰的现象主要可以分为冷端堵灰和热端堵灰，冷端堵灰主要就是由于具有腐蚀能力的气体，在低温状态下产生的积灰现象造成的，热端堵灰一般主要是由于在烟气当中夹带了很多杂物和灰尘颗粒，在管道流动的过程当中，这些物质的尺寸大于整个管道的内径，进而造成了堵灰的现象。在预热器设计中，对于堵灰现象和问题的防止是非常重要的，首先一个重要的手段就是减少预热器当中烟气当中的灰，在烟气进入到预热器之前增加对应的连续排灰斗，同时还可以采用吹灰器，或者是脉冲吹灰器等设备，这样可以有效减少进入预热器烟气中的灰，降低堵灰的可能性。
2.3连接质量不理想
首先是下料管道连接处的设计问题，如果下料管道采用的筒状管道进行连接，在进行连接设计的时候很多的设计者都喜欢采用法兰打孔之后进行螺栓连接，这种连接方式虽然可以节省成本，但是在实际制作的时候对应的螺栓孔很难对正，而且整个管道的密封也会存在一定的，很有可能产生漏风，甚至是跑料的问题，如果采用的是法兰焊接，那么在进行制作的时候上下法兰一般只能采用横焊一圈的方式，整个焊接的过程会比较困难，而且焊接的质量也没有办法得到很好的保证。这个时候在进行设计的时候就可以在上面采用小法兰，下面采用大法兰，然后在进行焊接，这样既可以有效的保证焊接的便捷性，同时也能保证焊接的质量，同时还可以最大限度的减少连接部分的问题。
其次是旋风筒弯头和涡体连接处的设计，一般在预热器的管道设计中，旋风旋风筒弯头插口立板和涡体开口立板都是直接焊死的，但是在实际安装的过程中发现，这样造成在周边的误差会比较大，而且弯头也没有办法很好的插入到涡体开口内部，这样就很容易导致涡体开口立板需要在安装的过程中重新进行切割和焊接，返工的工程量较大，而且费时费力，通过安装实践总结经验发现，在进行设计的时候，开口连接的部分总是会出现各种问题和偏差，如果对于涡体开口立板采取现场加工焊接，而不是工厂加工制作，这样就可以减少不必要的工作。
结束语
综上所述，在干法水泥生产线窑尾预热器设计对于整个水泥生产线都有着非常重要的影响，对于降低水泥生产成本，提升水泥熟料的质量具有重要意义，所以说，对于预热器的设计需要给予足够的重视，通过本文的研究发现，当前在预热器的设计当中还是存在一定的问题，包括低温腐蚀、积灰严重导致堵灰以及连接质量不理想等问题都需要给予足够的重视，只有真正做好预热器的设计工作，才能更好的进行后续的制造和安装，对于整个水泥产线质量的提升才能起到积极作用。
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