环球重工l 500t／d生产线配SLC02029型篦冷机。近几年随着对干矿渣需求量的增加，迫切需要一条产量在60～80t／h的矿渣烘干生产线，而由于场地的限制，无法展开一条完整的烘干系统。在通过与合肥水泥研究设计院相关专家反复商讨和论证后，决定结合现场情况设计一条完全利用篦冷机低温余热的高产量矿渣烘干系统生产线，以满足生产需求。

1  设计依据及烘干机规格的确定

1．1 设计依据

    篦冷机尾出口的废气温度220～380℃，正常使用温度为280～300℃，出口压力-800Pa，窑头风机设计风量l60800m³／h，开度85％；湿矿渣到厂水分12％～l5％，要求矿渣入磨水分在1％～2％，需求量在60～80t／h。

1．2 该系统总需热量Q

                            (1)

式中：

    θ——蒸发lkg水的综合热消耗系数，它包含加热物料和水分、汽化热、筒体散热等因素；

    W₁、W₂——分别为进、出烘干机的矿渣水分；

    M——需要的干矿渣产量，取80t／h。

1．3篦冷机低温尾气的最大供热量Q₁

        Q_l=V₀(C₁t₁-C₂t₂)                   (2)

                        (3)

        V₁=160800ξ                      (4)

式中：

    V₀——标准状态下实际参与贡献的尾气量；

    t₁——参与烘干的尾气温度；

    t₂——出烘干机的废气温度，取100℃；

    C₁——参与烘干的尾气比热容；

    C₂——出烘干机的废气比热容；

    V₁——工况状态下实际参与贡献的尾气量；

   ξ——工况状态下尾气量的开度控制系数。

    考虑到了尾气在烘干机进、出系统中由水分蒸发变成水汽介入所占总量比例较少(体积量几乎无变化，湿含量略有增加)，两个状态点上仍近似考虑质量上守恒。计算的理论最大供热量和2个矿渣初水分状态下的理论最大需热量值见表1。

表1  矿渣烘干理论最大供热量和需热量

1．4余热烘干系统的特殊性

    通常的烘干系统前面的供热系统比较完备，供热烟气温度高800～1100℃，含热量高，热容强度和穿透性强。而在该烘干系统中，供热温度低、进出风量大，过滤风速快，出烘干机风速达到6.8～7.3m／s，是正常完整的烘干系统的2．5倍左右；而扬料装置不能够满足这样的高速度产生的热交换效果，或提供满足高运动介质对应的趋“流态化”式的物料运动，因此本烘干系统效率比一套完整的同规格烘干系统效率低，一般是其82％～88％。这就表明，要达到同等产量，篦冷机低温余热烘干系统的规格要大。

    同时，由于热源温度不高，在烘干机内，随着烘干时间的延长、热交换的进一步继续，激烈程度不断下降，当进入烘干机尾部时，这种交换的状态变得越来越微弱，更长的筒体是没有必要的。所以，决定选用一台Φ3．2m×20m烘干机。

2  烘干系统工艺

    本烘干系统在设计过程中始终遵循两点考虑：不能影响篦冷机及窑系统的正常运行、不能影响窑头电除尘器的正常使用。同时，必须保证若该系统不能达到预期指标，则能够返回到原始完整的窑头工作状态中。所以，采用了如图l的工艺设计。

图1   矿渣烘干工艺流程

    正常时从篦冷机3、4室出来的尾气经管道由进气阀调节后入烘干机中，参与热交换、烘干物料，烘干废气随排风机抽引进入电除尘器中。当烘干系统出现故障或不能够实现预期指标，关闭烘干机进气阀，打开联通阀，直接恢复到完整的窑头系统。若进入电除尘器的烘干废气温度过低，产生结露，则可开启少许联通阀，直接引入尾气，提高入电除尘器的温度。烘干机出料口增设双层电动锁风卸灰阀，严格控制漏风。

3  系统的运行

3．1 烘干系统投运前

    现场实测电除尘器风机风阀开度l00％时，除尘器进口压力-800Pa，出口压力为-1500Pa；而在电除尘器风机风阀全关闭时，除尘器进口压力-1 lOOPa，出口压力-l 700Pa。窑正常生产时电除尘器风机风阀开度85％；篦冷机风机风阀开度分别是l室为55％，2室为50％，3室为(35±5)％，4室为(30±5)％。

3．2 烘干系统投运后

    篦冷机风机风阀开度分别是：1室70％，2室60％～65％，3室40％～45％，4室30％～40％；3室和4室的风量和风压分别是37840m³／h、4466Pa和70951m³／h、3380Pa。随着温度的下降，气体收缩，工况下风量减少，电除尘器风机风阀开度调为65％～70％；烘干机进气阀开度l00％；篦冷机与电除尘器的联通锁风阀100％关闭。

    实践操作证明，当一部分热量由联通阀直接进入电除尘器提高废气温度时，对烘干机的产量和热交换没有影响。整个系统运行通畅、正常。窑前始终保持微负压操作，并小于-80Pa。整个系统的风量、风压平衡；篦冷机风机运行正常，并对窑头操作无影响。同时，在冬季不生产水泥或检修时，关闭烘干机头尾锁风阀，全部开启联通阀，也保证了窑正常运行，此时电除尘器风机风阀开度为85％。虽然含尘浓度增加，但通过一年多的运行，与以往维护、维修记录比较来看，未见电除尘器和风机有明显的磨损加大现象。

4  结束语

    该矿渣烘干系统完全取消了辅助热源和收尘风机，是国内在投产的第一条最大规格完全利用篦冷机低温余热进行矿渣烘干的生产线。该系统自2007年4月份投产后，各项指标运行良好，对熟料生产无任何影响，烘干矿渣产量稳定在60～80t／h；与同产量的完整的烘干系统相比较，可节省一次性投资200多万元，节煤530多万元、节电90多万元，大大减少了备品备件和维修维护费用，降低了工人的劳动强度。