影响旋风筒气固分离效率的主要因素： 影响旋风筒气固分离效率的主要因素： （1）旋风筒的直径： ）旋风筒的直径： 在其他条件相同时，筒径越小， 在其他条件相同时，筒径越小，分离效率越高 （2）旋风筒进风口的类型与尺寸： ）旋风筒进风口的类型与尺寸： 进风口结构应以保证能沿切向入筒，减小涡流干扰为佳。 进风口结构应以保证能沿切向入筒，减小涡流干扰为佳。
q = m r Q net . ar
熟料） （kJ/kg熟料） 熟料
3）回转窑内燃烧带的截面热力强度（燃烧带的截面热负荷）： ）回转窑内燃烧带的截面热力强度（燃烧带的截面热负荷）： 截面热力强度 燃烧带单位截面面积、 燃烧带单位截面面积、单位时间内所承受的热量 Q yr qA = ( kJ / m 2 ⋅ h ) π D i2 4 4）回转窑内燃烧带的表面热力强度（燃烧带的表面热负荷 表面热力强度（ ）回转窑内燃烧带的表面热力强度 燃烧带的表面热负荷) 燃烧带单位表面面积、单位时间内所承受的热量 燃烧带单位表面面积、 Q yr qF = ( kJ / m 2 ⋅ h ) πD i Li 5）回转窑内燃烧带的容积热力强度（燃烧带的容积热负荷) ）回转窑内燃烧带的容积热力强度（燃烧带的容积热负荷 容积热力强度 燃烧带单位容积、 燃烧带单位容积、单位时间内所承受的热量 Q yr qV = ( kJ / m 3 ⋅ h ) π D i2 L 2i (1 − ϕ ) 4 Φ物料填充系数
8）入窑生料分解率: ）入窑生料分解率 两种表示方法 （1）表观分解率 ）表观分解率e: 指从窑尾取得入窑料样,分析其烧失量计算而得的分解率 分析其烧失量计算而得的分解率. 指从窑尾取得入窑料样 分析其烧失量计算而得的分解率 所取 样品即有预热生料又有窑尾循环飞扬的飞灰,是两种料的综合分解 样品即有预热生料又有窑尾循环飞扬的飞灰 是两种料的综合分解 率。
6）回转窑内燃烧带的空气过剩系数 ）回转窑内燃烧带的空气过剩系数 根据生产经验已煤粉为燃料的水泥回转窑 α=1.04-1.10范围较合理 =1.04-1.10范围较合理 7）回转窑内的热效率
η =
Q sh × 100 % q
Qsh---水泥熟料理论热耗（在没有热量损失和物损失时，由0℃的干生料 水泥熟料理论热耗（在没有热量损失和物损失时， ℃
10000 ( L 1 − L 2 ) (%) e = L 1 (100 − L 2 )
（2）真实分解率 ）真实分解率: 生料在预热器内预热和分解的真实数据,不考虑飞灰对所取 生料在预热器内预热和分解的真实数据 不考虑飞灰对所取 样品分解率的影响. 样品分解率的影响
et = e − 100 m fh ( e fh − e )(100 − L1 ) 10000 − L1e fh (%) = e − 100 m fh (100 − L1 )( L2 − L fh ) L1 (100 − L2 ) (%)
(4)旋风筒的高度： 旋风筒的高度： 旋风筒的高度 一般地： 一般地：增加旋风筒的高度有利于气固分离效率的提高
影响旋风筒气固分离效率的其他因素： 影响旋风筒气固分离效率的其他因素： 粉料颗粒的大小、气流中的粉料浓度、锁风阀的严密程度。 粉料颗粒的大小、气流中的粉料浓度、锁风阀的严密程度。
注意：分离效率的提高会影响到流动阻力损失的增大。 注意：分离效率的提高会影响到流动阻力损失的增大。在具
烧成1kg水泥熟料所需要的热量（kJ/kg熟料） 烧成1kg水泥熟料所需要的热量（kJ/kg熟料） 1kg水泥熟料所需要的热量 熟料
sh sh sh sh sh Qsh = 17.19mAl2O3 + 27.10mMgO + 32.10mCaO − 21.40mSiO2 − 2.47mFe2O3 (kJ / kg − sh)
1.3 分解炉
1.3.1窑外分解技术 窑外分解技术
在悬浮预热器与回转窑之间增加一 个新热源——分解炉，将生料中碳 分解炉， 个新热源 分解炉 酸钙分解过程提到窑外进行， 酸钙分解过程提到窑外进行，加快 其分解提高其分解率， 其分解提高其分解率，如要分解率 课题高到85%-90% 课题高到
与其它窑相比） 预分解窑的特点(与其它窑相比） 与其它窑相比 1）结构特点： ）结构特点： 窑尾增设了一个分解炉， 窑尾增设了一个分解炉，承担了原来在回转窑内进行的大量 碳酸钙分解的任务； 碳酸钙分解的任务； 2）热工特点： ）热工特点： 窑尾增加“第二热源” 大部分燃料从分解炉内加入， 窑尾增加“第二热源”，大部分燃料从分解炉内加入，改 善了回转窑系统内的热力分布格局， 善了回转窑系统内的热力分布格局，大大地减轻了回转窑内耐 火衬料的热负荷，延长了回转窑的寿命。 火衬料的热负荷，延长了回转窑的寿命。 3）工艺特点： ）工艺特点： 将水泥熟料煅烧工艺过程中耗热量最大的碳酸钙分解过程 移至要外进行，燃料与生料粉处于同一空间且高度分散， 移至要外进行，燃料与生料粉处于同一空间且高度分散，燃料 燃烧所产生的热量能及时高效地传递给预热后的生料，使燃烧、 燃烧所产生的热量能及时高效地传递给预热后的生料，使燃烧、 换热及碳酸钙分解过程都得以优化， 换热及碳酸钙分解过程都得以优化，使水泥熟料煅烧工艺更完 善。
水泥生产的过程是要经过“二磨一烧” 即生料磨， 水泥生产的过程是要经过“二磨一烧”：即生料磨，水泥 是要经过 和水泥磨。 窑 和水泥磨。其中水泥窑系统是将水泥生料在高温下烧成为 水泥熟料的热工设备， 水泥熟料的热工设备，是水泥生产中的一个极为重要的关键环 节。 干法中空回转窑 水 泥 窑 回转窑 湿法回转窑 半干法生产) 立波尔窑(半干法生产 半干法生产 悬浮预热器窑(SP窑) 悬浮预热器窑 窑 窑外分解窑(NSP窑) 窑外分解窑 窑
1.2悬浮预热器 悬浮预热器
分类： 风筒和立筒 分类：旋风筒和立筒 基本流动方式：旋转流和喷射流 基本流动方式：旋转流和喷射流 功能：分散、换热、分离。 功能：分散、换热、分离。
1.2.1旋风预热器的工作原理 旋风预热器的工作原理
(1)生料粉在废气中分散与悬浮 生料粉在废气中分散与悬浮 (2)气、固之间换热 气 （在联结管道内完成） 在联结管道内完成） (3)气、固相的分离，生料粉的收集 气 固相的分离， （在旋风筒内完成） 在旋风筒内完成）
因素之二： 因素之二： 气、固相的传热
换热方式已对流换热为主 悬浮换热效果取决于生料 在气流中的分散程度。 在气流中的分散程度。 用多个旋风换热单元相串 联组成旋风预热系统。 联组成旋风预热系统。
因素之三： 因素之三：气、固相的分离
气、固相的分离的效果直接影响到换热效率。 固相的分离的效果直接影响到换热效率。 提高分离效率的措施： 提高分离效率的措施： （1）开发新型高效、低阻的旋风筒 ）开发新型高效、 （2）开发新型换热管道 ） （3）开发新型锁风阀 ） （4）开发新型撒料装置 ）
Q
yr
= Gkm
r
Q net
. ar
(kJ/h)
G---回转窑的产量（kg熟料 ） 回转窑的产量（ 熟料 熟料/h） k---回转窑内的燃料消耗量占水泥熟料烧成系统总燃料消耗量的比值 mr--生产每千克熟料所需要的燃料量（kg煤/kg熟料） 生产每千克熟料所需要的燃料量（ 煤 熟料 熟料） 2）水泥熟料的实际烧成热耗 ）
新型干法水泥回转窑系统 新型干法水泥回转窑系统 水泥
水泥是一种细磨材料，它加入适量水后，成为塑性浆体， 水泥是一种细磨材料，它加入适量水后，成为塑性浆体，这种浆体是既能 在空气中硬化，又能在水中硬化(硬化后要达到一定的强度 并能把砂、 硬化后要达到一定的强度)， 在空气中硬化，又能在水中硬化 硬化后要达到一定的强度 ，并能把砂、石 等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料。 等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料。
3）气体 ）
1.1.2重要的技术指标 重要的技术指标 两个主要的评价指标：产量、 两个主要的评价指标：产量、热耗 几个典型的技术指标： 几个典型的技术指标： 1）回转窑的发热能力： ）回转窑的发热能力： 回转窑内的燃烧带内单位时间燃料燃烧所放出的热量。 回转窑内的燃烧带内单位时间燃料燃烧所放出的热量。
（3）各级旋风筒的漏风量 ）
Lok
c5
> Lok
c4
> Lok
c3
> Lok
c2
> Lok
c1
1.2.5 各级旋风预热器串联级数的选择（P29） 各级旋风预热器串联级数的选择（
1.2.6 旋风预热器分类以及几种典型的旋风预热器
分类： 分类： 传统的——洪堡型旋风预热器（阻力大） 洪堡型旋风预热器（阻力大） 传统的 洪堡型旋风预热器 低压损旋风筒（ ）（书上表 新型的——低压损旋风筒（阻力小）（书上表 ） 新型的 低压损旋风筒 阻力小）（书上表1.5）
体生产和设计过程中一定注意综合考虑这两项指标， 体生产和设计过程中一定注意综合考虑这两项指标，旋风筒即 要高分离效率有要地阻力损失。 要高分离效率有要地阻力损失。
1.2.2 影响旋风预热器预热效率的因素
因素之一： 因素之一：粉料在管道中的悬浮
保证悬浮效果的几项措施： 保证悬浮效果的几项措施： （1）选择合理的喂料位置： ）选择合理的喂料位置：
一般情况下， 一般情况下，喂料点距出风管起始端应有 大于1m多的距离 此距离还与来料落差、 多的距离， 大于 多的距离，此距离还与来料落差、来 料均匀程度、 料均匀程度、内筒插入深度以及管内气体 的流速有关。 的流速有关。
(2)选择适当的管道风速 选择适当的管道风速 一般要求粉料悬浮区内的风速 之间， 在10—25m/s之间，通常要求大 之间 于15m／s以上 ／ 以上 气流的冲击悬浮能力，可在悬浮 气流的冲击悬浮能力， 区局部缩小管径， 区局部小管径，使气体局部加 速以增大冲击力。 速以增大冲击力。 (3)在喂料口加装撒料装置 在喂料口加装撒料装置 在喂料口加装 -------目的是促使物料分散 目的是促使物料分散 （4）来料均匀性 ）