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窯尾廢氣處理系統(tǒng)諏風(fēng)機(jī)與蘭風(fēng)機(jī)技術(shù)方案的淺析

文檔作者：張長(zhǎng)樂(lè)，汪建國(guó) 文檔來(lái)源：海螺建材設(shè)計(jì)研究院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年04月11日
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張長(zhǎng)樂(lè)，等：窯尾廢氣處理系統(tǒng)“雙風(fēng)機(jī)”與“三風(fēng)機(jī)”技術(shù)方案的淺析
中圖分類號(hào)：TQ172 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1007—0389(2007)04—00l8—05
窯尾廢氣處理系統(tǒng)‘諏風(fēng)機(jī)’’
與‘竺風(fēng)機(jī)’’技術(shù)方案的淺析
張長(zhǎng)樂(lè)，汪建國(guó)(海螺建材設(shè)計(jì)研究院，安徽蕪湖241136)
摘要：根據(jù)控制窯、磨系統(tǒng)風(fēng)量和風(fēng)壓平衡的風(fēng)機(jī)數(shù)量來(lái)分，原料粉磨及廢氣處理系統(tǒng)主要分為雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)與三風(fēng)機(jī)系
統(tǒng) 以5000t／d熟料生產(chǎn)線為例．詳細(xì)介紹了雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)和三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的工藝流程、風(fēng)機(jī)配置；分別介紹了系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)配置
情況：從工藝布置、生產(chǎn)操作、設(shè)備運(yùn)行、投資大小及運(yùn)行電耗等多角度，重點(diǎn)進(jìn)行二種系統(tǒng)的對(duì)比分析。在此介紹一分
析一對(duì)比的基礎(chǔ)，作者對(duì)原料粉磨和廢氣處理系統(tǒng)提出了幾點(diǎn)看法。
關(guān)鍵詞：雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)；三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)；原料粉磨系統(tǒng)；廢氣處理系統(tǒng)；風(fēng)機(jī)
Comparsion of” Double fans” and” Three fans ” in W aste Gas Processing System at KiIn Back End
Zhang Changle．Wang Jianguo(Conch Building Material Design and Research Institute，Wuhu，Anhui，241 136)
Abstract：By the number of fan that controls the air quantity and air pressure balance in kiln and mill system，the raw material grind—
ing system and the waste gas processing system at kiln back end was divided into double—fan system and three-fan system．Taking a
5000 t／d clinker production line for example．the author introduced in detail the technical process and fan allocation of the two kinds
of fan system，and compared one systems with the other by technical allocation，production operation，investment and power con—
sumption、On base of the comparsion，the author put forward opinions for the raw material grinding and waste gas processing system、
Key words：double fans system；three fan system；raw material nding system；waste gas processing system；fan
0 前言
隨著新型干法水泥技術(shù)的發(fā)展，立式輥磨已廣
泛應(yīng)用于原料粉磨系統(tǒng)，且能充分利用窯尾煙氣對(duì)
原料進(jìn)行烘干和粉磨。根據(jù)控制窯、磨系統(tǒng)風(fēng)量和
風(fēng)壓平衡的風(fēng)機(jī)數(shù)量來(lái)分，原料粉磨及廢氣處理系
統(tǒng)主要分為雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)與三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)。所謂雙風(fēng)機(jī)
系統(tǒng)是指生料制備系統(tǒng)沒有單獨(dú)的循環(huán)風(fēng)機(jī)，僅靠
窯尾高溫風(fēng)機(jī)和系統(tǒng)廢氣風(fēng)機(jī)來(lái)控制整個(gè)系統(tǒng)的壓
力、風(fēng)量平衡；所謂三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)主要是指生料制備
系統(tǒng)設(shè)有單獨(dú)的循環(huán)風(fēng)機(jī)，再加上窯尾高溫風(fēng)機(jī)和
系統(tǒng)廢氣風(fēng)機(jī)，三臺(tái)風(fēng)機(jī)共同控制窯、磨系統(tǒng)的風(fēng)
量和壓力。
根據(jù)目前水泥技術(shù)發(fā)展的實(shí)際狀況，這兩個(gè)系
統(tǒng)均成熟可靠且各有利弊。目前在國(guó)內(nèi)已投產(chǎn)運(yùn)行
或在建的大型生產(chǎn)線中，這二種工藝系統(tǒng)(即雙風(fēng)
機(jī)和三風(fēng)機(jī)系統(tǒng))并存；且隨著水泥工業(yè)技術(shù)和裝
備開發(fā)的進(jìn)步，高濃度電收塵的開發(fā)成功，為“雙
風(fēng)機(jī)”系統(tǒng)的可行提供了發(fā)展條件。國(guó)外大型公司
一18 一
及知名企業(yè)多傾向于雙風(fēng)機(jī)流程， 如國(guó)外的
POLYSIUS公司和洪堡公司． 國(guó)內(nèi)的DY、XYT、
JY等工廠的配置方案多為雙風(fēng)機(jī)流程：采用三風(fēng)
機(jī)系統(tǒng)的主要有HX、浙江HS、銅陵HL#I等，
FLS公司的配置方案多傾向于三風(fēng)機(jī)流程。海螺集
團(tuán)已投產(chǎn)的4 000～5 000 t／d生產(chǎn)線中，有26條生
產(chǎn)線采用雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，6條采用三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)。下面
以5 000 t／d生產(chǎn)線為例，對(duì)這兩種系統(tǒng)的工藝流
程、風(fēng)機(jī)配置、系統(tǒng)特點(diǎn)、電耗情況等方面進(jìn)行簡(jiǎn)
要的分析。
1 系統(tǒng)工藝流程及風(fēng)機(jī)配置
1．1雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)工藝流程
雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)工藝流程較為簡(jiǎn)單，生料粉磨后經(jīng)
選粉機(jī)隨氣體由磨內(nèi)帶出，通過(guò)匯風(fēng)箱初步收集，
再經(jīng)過(guò)高濃度電收塵器收集作為生料成品，電收塵
的廢氣由系統(tǒng)廢氣風(fēng)機(jī)排人大氣：原料磨停時(shí)，窯
尾含塵廢氣由高溫風(fēng)機(jī)，經(jīng)旁路風(fēng)管至匯風(fēng)箱、電
收塵器收集粉塵，廢氣由系統(tǒng)廢氣風(fēng)機(jī)排人大氣。
雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)工藝流程見圖1
水 工
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張長(zhǎng)樂(lè)，等：窯尾廢氣處理系統(tǒng)“雙風(fēng)機(jī)” 與“三風(fēng)機(jī)”技術(shù)方案的淺析
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圖1 雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)工藝流程
1．2 三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)工藝流程
三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的工藝流程相對(duì)較為復(fù)雜．見圖
2。物料粉磨后經(jīng)選粉機(jī)隨氣體由磨內(nèi)帶出，通過(guò)
旋風(fēng)筒收集大部分生料成品．含塵廢氣再由循環(huán)風(fēng)
機(jī)抽出．粉塵經(jīng)過(guò)電收塵器收集，廢氣由系統(tǒng)廢氣
風(fēng)機(jī)排人大氣；原料磨停時(shí)．窯尾含塵廢氣由高溫
風(fēng)機(jī)．經(jīng)旁路風(fēng)管、電收塵器收集粉塵，廢氣由系
統(tǒng)廢氣風(fēng)機(jī)排人大氣．此時(shí)．循環(huán)風(fēng)機(jī)停機(jī)。
1．3 主要配置比較
以5 000 t／d熟料生產(chǎn)線為例，雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)和三
風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)配置比對(duì)見表1。
2 兩種系統(tǒng)的特點(diǎn)分析
2．1 雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的分析
隨著水泥工業(yè)技術(shù)和裝備開
發(fā)的進(jìn)步．高濃度電收塵的成功
開發(fā)．為雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的成功應(yīng)用
提供了保證。雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)是水泥
工業(yè)發(fā)展的一種進(jìn)步．其主要特
點(diǎn)是工藝流程簡(jiǎn)單、設(shè)備少、占
地面積小、工程投資小、系統(tǒng)阻
力小(總裝機(jī)容量小)、大型風(fēng)
機(jī)的磨損及故障少：但也存在著
電收塵系統(tǒng)負(fù)壓大．對(duì)密封要求
高、停磨及開停窯時(shí)系統(tǒng)廢氣風(fēng)
機(jī)運(yùn)行功耗大(大馬拉小車)、
窯磨之間的操作獨(dú)立性稍差、收塵器的完好性及事
故跳停對(duì)環(huán)保的影響等問(wèn)題。特別是對(duì)設(shè)備管理方
面的要求較高．在系統(tǒng)的堵漏、設(shè)備維護(hù)等方面若
不能滿足要求．則雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮不了．相
反系統(tǒng)電耗將比三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)高．并存在著其它一系
列不利的因素。
2．2 三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的分析
三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)是傳統(tǒng)的利用窯尾廢氣進(jìn)行原料烘
干的立式粉磨流程。此流程的主要特點(diǎn)是原料磨系
統(tǒng)用風(fēng)相對(duì)較獨(dú)立．粉磨系統(tǒng)專門設(shè)立了循環(huán)風(fēng)
機(jī)．系統(tǒng)廢氣風(fēng)機(jī)的功率相對(duì)較小(僅710 kW)，
高溫風(fēng)機(jī)
圖2 三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的工藝流程
水淀工程
避免了磨停窯開時(shí)的系統(tǒng)廢氣風(fēng)機(jī)
大馬拉小車的損耗問(wèn)題；同時(shí)，電
收塵的負(fù)壓相對(duì)較小，對(duì)電收塵系
統(tǒng)的密封性要求稍低于雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)；
另系統(tǒng)漏風(fēng)也相對(duì)較小，在操作上
原料粉磨與窯系統(tǒng)之間的干擾較小。
但三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的工藝流程較復(fù)雜、
占地面積稍大、工程投資略高于雙
風(fēng)機(jī)系統(tǒng)．另外工藝設(shè)備數(shù)量多
(即增加了故障點(diǎn)的可能)、循環(huán)風(fēng)
機(jī)在高粉塵環(huán)境下運(yùn)行存在葉片結(jié)
灰、磨損等問(wèn)題。
2-3 兩種系統(tǒng)的比較分析
下面主要從設(shè)備、操作、布置形
式及總體投資等方面進(jìn)行簡(jiǎn)要的比
較分析，詳見表2。
一‘】9 一
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表1 5 000 t／d熟料生產(chǎn)線雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)和三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)配置比對(duì)
表2 雙風(fēng)機(jī)和三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)在設(shè)備配置、操作控制、布置形式及總體投資等方面的比對(duì)
一20一 水淀工程 笪
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張長(zhǎng)樂(lè)，等：窯尾廢氣處理系統(tǒng)“雙風(fēng)機(jī)” 與“三風(fēng)機(jī)”技術(shù)方案的淺析
3 兩種系統(tǒng)的電耗分析
雖然雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)具有系統(tǒng)總阻力小，電耗低的
優(yōu)點(diǎn)，但是由于各種因素的影響，使得目前國(guó)內(nèi)的
雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)未能充分發(fā)揮，實(shí)際電耗較高。
下面按5 000 t／d熟料生產(chǎn)線為例，進(jìn)行雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)
與三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的電耗比較分析。
3．1 窯、磨聯(lián)合操作時(shí)
在窯磨聯(lián)合操作時(shí)，雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)具有一定的優(yōu)
勢(shì)，此時(shí)雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)裝機(jī)功率為6300kW，而
三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)為6410kW。
3．2 當(dāng)原料磨停機(jī)時(shí)
當(dāng)原料磨停機(jī)時(shí)，三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中電耗較大的循
環(huán)風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，系統(tǒng)裝機(jī)功率大幅度下降，僅為
3 210 kW；而雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)高溫風(fēng)機(jī)、系統(tǒng)風(fēng)機(jī)仍然
運(yùn)行，裝機(jī)功率仍為6300kW，系統(tǒng)風(fēng)機(jī)存在大馬
拉小車現(xiàn)象，浪費(fèi)了大量的無(wú)功功率。分析計(jì)算詳
見表3
表3 雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)和三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的電耗計(jì)算明細(xì)及分析比對(duì)
按年產(chǎn)能170萬(wàn)t，臺(tái)時(shí)230t／h熟料計(jì)算，就目前的配置及實(shí)際運(yùn)行來(lái)看，雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)較三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)多消
耗電能為：
綜合螈分析 蕁蓋 0(d6 )雙 蓑 耗 為 5 坷吣24刪
1 700 000=0．23 kW h／t。
(1) (2)二項(xiàng)合計(jì)，則雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)較三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)噸熟料要多耗電：0．65+0．23=0．88kWh／t。
從表3的計(jì)算可知：
(1)三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的總裝機(jī)功率(6400kW)略
高于雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)(6 300 kW)。但停磨單開窯時(shí)，
因三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中耗能最大的循環(huán)風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，而
雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中能耗最高的系統(tǒng)廢氣風(fēng)機(jī)仍須繼續(xù)運(yùn)
轉(zhuǎn)，因此實(shí)際運(yùn)行功率是雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)(4 753 kW)
高于三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)(3 130kW)。
(2)本來(lái)立磨停止運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)廢氣風(fēng)機(jī)的
全壓從10000Pa降至2000Pa即可滿足系統(tǒng)要求。
但如果系統(tǒng)廢氣風(fēng)機(jī)大幅度降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速將會(huì)導(dǎo)致
風(fēng)量不能滿足系統(tǒng)要求，風(fēng)機(jī)只能通過(guò)管線上的閥
門調(diào)節(jié)來(lái)適應(yīng)工況的變化，因此雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的節(jié)能
效果難以體現(xiàn)。從目前的系統(tǒng)配置和實(shí)際運(yùn)行情況
看。以每年的窯開停磨時(shí)間為10d計(jì)算，雙風(fēng)機(jī)
系統(tǒng)的噸熟料實(shí)際功耗比三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)略高
0．88 kW h／t。
3．3雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)電耗偏高的原因分析
雖然在理論上。雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)較三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)阻力
小(約小1 000 Pa)，電耗低。但根據(jù)目前的實(shí)際
配置情況分析，其系統(tǒng)電耗還略高于三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，
就其原因主要有以下特點(diǎn)。
(1)在系統(tǒng)配置上過(guò)分考慮產(chǎn)能發(fā)揮及系統(tǒng)
漏風(fēng)的影響，使得風(fēng)機(jī)風(fēng)量、功率的配置過(guò)大
(FLS提供的系統(tǒng)風(fēng)機(jī)風(fēng)量828 000 m3／h，軸功率為
2532kW；而實(shí)際配置：風(fēng)量為1 024000m3／h，軸
功率為3554kW，電機(jī)3800kW)。
(2)由于在工程設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、安裝及生
產(chǎn)運(yùn)行中維護(hù)、管理不到位，造成系統(tǒng)實(shí)際漏風(fēng)過(guò)
大，風(fēng)機(jī)無(wú)功功率消耗較多。根據(jù)海螺集團(tuán)內(nèi)同類
型生產(chǎn)線的實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看．原料磨系統(tǒng)廢氣風(fēng)
機(jī)電流從320～400 A不等，說(shuō)明系統(tǒng)的漏風(fēng)情況及
設(shè)備安裝、設(shè)備維護(hù)、操作管理等方面存在著較大
的差異。有許多地方值得改進(jìn)。從熟料綜合電耗的
指標(biāo)方面看．不同公司從58～62 kWh／t不等，充分
反映了管理所起的重要作用(NG公司5 000 t／d生
產(chǎn)線的噸熟料綜合電耗僅為57．7 kWh／t)。
求淀工程 一2l一
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t
J ：
(3)目前國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)的效率不高，與進(jìn)口風(fēng)機(jī)
相比存在較大差距，增大了風(fēng)機(jī)的無(wú)功消耗。
(4)在原料磨停機(jī)及開停窯時(shí)，系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的
無(wú)功消耗過(guò)大。
4對(duì)原料粉磨及廢氣處理系統(tǒng)的幾點(diǎn)看法
(1)根據(jù)目前各公司實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看，系
統(tǒng)廢氣風(fēng)機(jī)運(yùn)行電流相差較大，系統(tǒng)漏風(fēng)嚴(yán)重，需
進(jìn)一步加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，改進(jìn)系統(tǒng)的密閉性能，減少
系統(tǒng)漏風(fēng)。由于目前生產(chǎn)線大部分已運(yùn)行多年，其
各溫度、壓力測(cè)點(diǎn)的位置及所得數(shù)據(jù)不夠真實(shí)、有
效．所以首先應(yīng)對(duì)其有效性進(jìn)行核實(shí)，再根據(jù)系統(tǒng)
各點(diǎn)所得的有效數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出漏風(fēng)的原因所
在．加以堵漏，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)的標(biāo)定分析，找
出問(wèn)題的根源。
(2)要按照雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的工藝工況點(diǎn)的參數(shù)
要求，進(jìn)行優(yōu)化操作，合理用風(fēng)，減少系統(tǒng)漏風(fēng)
(如冷風(fēng)閥的不合理操作等)，在保證人磨廢氣溫度
的前提下．盡可能降低高溫風(fēng)機(jī)人口廢氣溫度(通
過(guò)多用循環(huán)風(fēng)，少用冷風(fēng))，以降低高溫風(fēng)機(jī)負(fù)荷，
達(dá)到降低能耗的目的。
(3)不能一味追求產(chǎn)能的發(fā)揮，應(yīng)在生產(chǎn)成
本與產(chǎn)能之間尋求一個(gè)合理的平衡點(diǎn)，發(fā)揮系統(tǒng)的
最佳效率。
(4)針對(duì)目前的雙風(fēng)機(jī)生產(chǎn)流程，進(jìn)行適當(dāng)
的節(jié)能技改，降低無(wú)功消耗。例如，隨著變頻技術(shù)
的發(fā)展成熟．可考慮將原料磨系統(tǒng)廢氣風(fēng)機(jī)采用變
頻調(diào)速技術(shù)，以避免“大馬拉小車”的現(xiàn)象發(fā)生。
(編輯：徐鳳娟) (校對(duì)：沈新)
(St稿日期：2007—05—1O)
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4I3 按增效系數(shù)K計(jì)算
設(shè)增效系數(shù)K=2計(jì)算，按Date book提供在圈
流情況下3 500 cmVg時(shí)產(chǎn)品電耗為37．1 kWh，t，則
G 37．1—2x12．06=12．98 kWh／t。比較結(jié)果見表2O。
表20 不同方法的計(jì)算比對(duì)(kWh／t)
項(xiàng)目 輥壓機(jī)單位電耗磨機(jī)單位電耗
5 結(jié)語(yǔ)
這篇文章源起于過(guò)去工作中遇到一些關(guān)于采用
輥壓機(jī)的粉磨系統(tǒng)的問(wèn)題，特進(jìn)行了整理總結(jié)與研
究分析，擬對(duì)采用輥壓機(jī)的粉磨系統(tǒng)的選型計(jì)算進(jìn)
行一些探討．以求得到一個(gè)比較清晰的結(jié)果。整理
著手以來(lái)。發(fā)現(xiàn)掌握的資料和數(shù)據(jù)并不夠充分，因
此得到的結(jié)論也就不夠全面：同時(shí)在水泥粉磨的實(shí)
際使用數(shù)據(jù)的收集中。由于實(shí)際生產(chǎn)添加了粉煤灰
和各種助磨劑。通常的計(jì)算不易得到正確的結(jié)果，
因此此文更多的是采用已有的報(bào)價(jià)和設(shè)計(jì)值為基
礎(chǔ)。作為探討，不妥之處，請(qǐng)幫助指正。
在本文的資料收集過(guò)程中。得到了鄭寧峰、張
～ 22 一
三紅和趙美江三位同志的幫助和指正．在此表示衷
心的感謝。
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求 工程
(編輯：徐鳳娟) (校對(duì)：沈新)
(收修改稿日期：2007-05—11)

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