水泥回轉(zhuǎn)窯筒體表面輻射能余熱回收裝置的應(yīng)用

摘 要：水泥生產(chǎn)行業(yè)屬于一個能耗比較高的行業(yè)，如果不采用有效的節(jié)能方式，充分地利用余熱，其能耗會極大程度地上升。所以，為了能夠降低水泥廠的能源消耗，其需要充分地利用水泥回轉(zhuǎn)窯筒體表面的余熱，借助余熱回收裝置，搜集余熱供給給廠區(qū)生產(chǎn)生活用熱水或者供給部分地區(qū)采暖。因此，本文主要探討水泥回轉(zhuǎn)窯筒體表面輻射余熱回收裝置設(shè)計的注意事項(xiàng)、特點(diǎn)以及具體應(yīng)用方式等，為水泥生產(chǎn)企業(yè)節(jié)能降耗，促進(jìn)水泥生產(chǎn)工作順利進(jìn)行提供合理的參考意見。

關(guān)鍵詞：水泥回轉(zhuǎn)窯；筒體表面輻射；余熱回收裝置；應(yīng)用

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的并不斷提升，我國建筑規(guī)模也在不斷地擴(kuò)大。其中水泥是建筑設(shè)計的必備材料，同時，與其它國家相比較，我國也是水泥生產(chǎn)大國。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，我國水泥行業(yè)也占據(jù)著自己的一份地位。但另一方面而言，水泥的屬于能耗比較高的生產(chǎn)產(chǎn)品，其生產(chǎn)成本在能源成本中占據(jù)著比較高的地位。所以，水泥企業(yè)本身需要選擇一些節(jié)能降耗的方式促進(jìn)水泥生產(chǎn)工作順利進(jìn)行。因此，對水泥回轉(zhuǎn)窯筒體表面輻射余熱回收裝置的應(yīng)用進(jìn)行分析具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 余熱回收裝置設(shè)計的相關(guān)注意事項(xiàng)

在生產(chǎn)水泥的過程中，回轉(zhuǎn)窯體屬于生產(chǎn)所需的重要裝置。回轉(zhuǎn)窯體表面溫度大約是在250—300℃之間，將產(chǎn)能為5000t/d的窯體打比方，其產(chǎn)生的輻射量能有效地滿足廠區(qū)生活所需要的熱量，同時還能為一些辦公場所提供其所需要的暖氣供應(yīng)。但是，在設(shè)計余熱回收裝置的過程中應(yīng)該注意以下幾個注意事項(xiàng)，才能有效地實(shí)現(xiàn)降低生產(chǎn)效能的作用。（1）選擇恰當(dāng)?shù)挠酂峄厥昭b置位置。由于回轉(zhuǎn)窯的筒體比較長，在進(jìn)行煅燒時，各個段的溫差比較大，在進(jìn)行余熱回收裝置設(shè)置時需要將溫度的影響因素考慮在內(nèi)[1]。（2）設(shè)置余熱回收裝置結(jié)構(gòu)。余熱裝置結(jié)構(gòu)要設(shè)計的比較合理，保證裝置安裝比較簡單且容易維護(hù)。以水泥回轉(zhuǎn)窯筒體的特點(diǎn)為基礎(chǔ)，采用O形支撐結(jié)構(gòu)或者C形結(jié)構(gòu)面積更為恰當(dāng)。設(shè)計成這樣的結(jié)構(gòu)能促使各個筒體都接近，便于熱輻射工作的進(jìn)行。與此同時，在對筒體溫度掃描工作不造成影響的情況下，方便維修工作的進(jìn)行。（3）出水溫度控制在恰當(dāng)范圍內(nèi)，與此同時保證回轉(zhuǎn)窯體正常工作。因?yàn)橛酂峄厥崭G體需要保證換熱的實(shí)際效果，所以，回轉(zhuǎn)窯體表面之間的距離不能相差太遠(yuǎn)。并且出水溫度要適宜。

2 水泥回轉(zhuǎn)窯體筒體表面輻射能余熱回收裝置的具體應(yīng)用

2.1 余熱回收裝置應(yīng)用

本文就某公司所設(shè)計的低成本、模塊式的水泥回轉(zhuǎn)窯體余熱回收裝置進(jìn)行探討，用來回收高溫筒體表面的輻射能量。水泥回轉(zhuǎn)窯筒體的表面具有很多余熱回收裝置設(shè)置，主要達(dá)到輻射換熱的目的，將回收窯筒體表面的輻射能量都吸收掉。余熱回收裝置內(nèi)部具有很多排管路，以水作為工質(zhì)，通過對熱輻射進(jìn)行換熱的形式將余熱回收裝置中所吸收的輻射能吸收掉。以實(shí)際需要為基礎(chǔ)，產(chǎn)生相應(yīng)的熱水、低壓飽和蒸汽。翅片管密切地聯(lián)系在一起，兩側(cè)與集箱聯(lián)系在一起，集箱兩端安裝的連接架，采用螺栓、螺母以及模塊框架將連接件連接好并固定住。通過熱壓彎頭將8塊余熱護(hù)手單元連接，呈288°將回轉(zhuǎn)窯圍繞，最終將回轉(zhuǎn)窯體布置成一組余熱回收裝置，借助單元連接的方式對加強(qiáng)版以及鋼板進(jìn)行連接。借助堵板將各余熱回收單元間汽水流向控制住。余熱回收裝置的朝向方位要與會回轉(zhuǎn)窯體的表面一側(cè)相一致，并在其表面涂上黑色高溫耐熱的油漆，通過在表面涂刷油漆的方式促使其表面的吸收率提升，最終提升余熱回收裝置的性能效果。在其背面，其結(jié)構(gòu)主要的是節(jié)能保溫的，這樣有利于保證其吸收率。

2.2 余熱回收裝置的特點(diǎn)

水管、槽鋼等一系列標(biāo)準(zhǔn)件屬于余熱回收裝置的構(gòu)件，其組成結(jié)構(gòu)比較簡單，且成本相對比較低。余熱回收裝置的集熱表面屬于涂裝黑色高溫耐熱的油漆水管表面，其裝置背面利用玻璃棉進(jìn)行保溫。這樣的裝置能有效地確保集熱的效果，即便是在水泥生產(chǎn)這樣比較惡劣的環(huán)境下也同樣能保證其正常生產(chǎn)。其次，余熱回收裝置主要是由多種回收單元組合而成的，對其進(jìn)行模塊化設(shè)計，并結(jié)合實(shí)際需要進(jìn)行靈活性的布置。按照“C形”288°圍繞回轉(zhuǎn)窯筒體的方式進(jìn)行裝置布置，并預(yù)留出72°的開口，通過這樣的方式為檢測回轉(zhuǎn)窯表面的溫度提供了較大的方便，同時在進(jìn)行余熱回收的過程中也不會對水泥生產(chǎn)造成較大的影響。

2.3 余熱回收的相應(yīng)計算方式

將產(chǎn)能5000t/d熟料生產(chǎn)線舉例，通常而言，回轉(zhuǎn)窯筒體的表面溫度大約為300℃，其直徑高達(dá)4.8m。每組余熱回收單位長度在3m左右，設(shè)置的溫度控制在20℃左右，由于筒體材料發(fā)射率在0.8范圍內(nèi)，通過計算可以得出環(huán)境輻射熱量為205981瓦[2]。另一方面，在對余熱回收制冷供熱進(jìn)行計算時，如果余熱回收裝置的布置長度大約為24m，冬季需要生產(chǎn)39.8t/h，供暖熱水維持在70—95℃之間，供熱量大約為1148kw。在借助回轉(zhuǎn)窯高溫筒體表面余熱回收裝置回收余熱的基礎(chǔ)上并利用熱水型溴化鋰機(jī)組，這樣的組合裝置就基本能夠有效地滿足一些辦公建筑區(qū)域全年冷熱負(fù)荷以及生活用水的需求。通過上面的一些計算，借助余熱回收裝置，在采暖季節(jié)（11—次年4月），其能節(jié)約將近610t的煤。而在5—10月份，其能節(jié)約大約520t的煤。一年下來，余熱回收裝置節(jié)約的煤量達(dá)到1130t，創(chuàng)造了將近百萬元的效益。

3 結(jié)語

綜上所述，在水泥生產(chǎn)過程中，其會生成大量的能源，如果不對其進(jìn)行有效地利用則會造成大量的能源消耗。冷卻機(jī)會排出高溫廢氣，壞轉(zhuǎn)窯體表面也會向環(huán)境周圍散發(fā)大量的熱輻射，最終造成熱量流失。之前生產(chǎn)企業(yè)通常會采用降溫風(fēng)機(jī)排除回轉(zhuǎn)窯筒體能量，但是這些熱量都浪費(fèi)了。因此，我國仍需要加強(qiáng)對水泥回轉(zhuǎn)窯筒體表面輻射能余熱回收裝置的研究，采取有效的措施減少熱量損失，將這些熱量充分呢地利用起來，最終減少水泥生產(chǎn)過程中的能源消耗，促使水泥生產(chǎn)順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]李連鎖.水泥回轉(zhuǎn)窯筒體表面輻射能余熱回收裝置的應(yīng)用[J].水泥技術(shù)，2016，27（1）：52-53.

[2]鄭建國.水泥回轉(zhuǎn)窯筒體表面余熱回收裝置設(shè)計、制造、運(yùn)行綜述[J]. 工業(yè)鍋爐， 2013，77（3）：48-50.

作者簡介

張富強(qiáng)（1975-），男，漢族，本科，研究方向：新型干法水泥生產(chǎn)線及全電石渣綜合利用熟料生產(chǎn)線的降本增效。