第四代行進(jìn)式穩(wěn)流冷卻機(jī)交流材料

　　行進(jìn)式穩(wěn)流冷卻機(jī)介紹 

　　一、天津院新一冷卻機(jī)研發(fā)背景

　　伴隨水泥技術(shù)的進(jìn)步，追述我國(guó)篦冷機(jī)發(fā)展歷史，從上個(gè)世紀(jì)六十年代初滿足濕法水泥生產(chǎn)為主的第一代“薄料層篦冷機(jī)”的誕生，到八十年代適應(yīng)新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的第二代“厚料層篦冷機(jī)”的開發(fā)和技術(shù)引進(jìn)，直至八十年代末到九十年代初期為了進(jìn)一步節(jié)能降耗和適應(yīng)裝備大型化的發(fā)展，天津院又成功自主研制了延用至今的第三代TC型充氣梁高效篦冷機(jī)并對(duì)其優(yōu)化升級(jí)，持續(xù)創(chuàng)新。不同時(shí)期的國(guó)內(nèi)首臺(tái)篦冷機(jī)均為我公司率先開發(fā)并應(yīng)用，該產(chǎn)品于1998年5月通過部級(jí)鑒定，其綜合技術(shù)性能指標(biāo)已達(dá)到90年代國(guó)際先進(jìn)水平，為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。天津院TC型篦冷機(jī)的技術(shù)進(jìn)步歷程代表著我國(guó)篦冷機(jī)技術(shù)的發(fā)展歷史，代表了我國(guó)篦冷機(jī)產(chǎn)品的國(guó)家水平。

　　在第三代充氣梁篦式冷卻機(jī)技術(shù)之后，世界上出現(xiàn)了一種完全革新理念的新一代冷卻機(jī)。他們具有模塊化、無漏料、磨損少、列運(yùn)動(dòng)、輸送效率高、熱回收效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)率高、重量輕等特點(diǎn)。在篦床的冷風(fēng)分配上，大部分國(guó)外公司的產(chǎn)品都以冷卻風(fēng)自動(dòng)控制為特色，如KHD的風(fēng)量自動(dòng)控制閥、Smith的機(jī)械式流量控制閥，而CP公司的冷卻機(jī)則不設(shè)調(diào)節(jié)閥；在輸送上，除了步進(jìn)式以外，也有設(shè)計(jì)成篦床固定的形式，通過推料棒或推料塊達(dá)到物料輸送目的，以減少磨損件，如Polysius和Smith的冷卻機(jī)。我院第四代冷卻機(jī)的研發(fā)于2004年啟動(dòng)，2006年正式立項(xiàng)，歷時(shí)近三年，進(jìn)過前期充分的調(diào)研工作，展開了一系列的實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)采集，明確了冷卻機(jī)的發(fā)展方向，研究新的冷卻理念和設(shè)計(jì)構(gòu)想，并進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證、開發(fā)和應(yīng)用。通過對(duì)國(guó)外幾種形式第四代冷卻機(jī)的調(diào)查研究，對(duì)各家產(chǎn)品優(yōu)缺點(diǎn)的權(quán)衡比較，我們開發(fā)國(guó)產(chǎn)化第四代冷卻機(jī)有了整體思路。2007年我院與丹麥富士摩根公司最終達(dá)成合作意向，在消化、吸收、改進(jìn)的基礎(chǔ)上共同推出國(guó)產(chǎn)化TCFC型第四代行進(jìn)式穩(wěn)流冷卻機(jī)，我院是該技術(shù)與產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)唯一的、排它性的擁有者。

　　二、第四代行進(jìn)式穩(wěn)流冷卻機(jī)技術(shù)特點(diǎn)

　　1、主要性能

　　TCFC型篦冷機(jī)具有“三高一低”的性能，即高熱回收效率、高冷卻效率、高運(yùn)轉(zhuǎn)率、低磨損。其主要技術(shù)性能指標(biāo)如下： 
　　 單位篦面積產(chǎn)量          44~46t/m2.d
　　單位冷卻風(fēng)量              1.7~1.9Nm3/kg.熟料
　　熱回收率                   ~75%
　　運(yùn)轉(zhuǎn)率                         >98%
　　出料溫度                   65℃+環(huán)溫（粒度≤ 25mm）

　　2、設(shè)備結(jié)構(gòu)：

　　我院開發(fā)的行進(jìn)式穩(wěn)流冷卻機(jī)的總體結(jié)構(gòu)圖如下，設(shè)備主要部件包括上殼體、下殼體、篦床、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、熟料破碎機(jī)等。

　　3、主要優(yōu)點(diǎn)：

　　模塊化設(shè)計(jì)
　　采用標(biāo)準(zhǔn)化模塊設(shè)計(jì)，由新穎而緊湊的模塊組建而成；設(shè)計(jì)周期短、部件互換性好、安裝快、維修簡(jiǎn)單；

　　低電耗
　　擁有專利技術(shù)STAFF流量閥，自動(dòng)優(yōu)化風(fēng)量分布，降低電耗；

　　優(yōu)化料層分布
　　源于100%可編程的梭式篦床運(yùn)動(dòng)模式；

　　消除“ 堆雪人”
　　運(yùn)用動(dòng)力學(xué)理論設(shè)計(jì)的模塊料口可使下料口料床同時(shí)均勻輸送，防止熟料堆積；

　　梭式往復(fù)推動(dòng)無漏料篦床
　　水平輸送；
　　輸送效率高；
　　超低的部件磨損率；
　　不再需要漏料鎖風(fēng)裝置和鏈斗輸送設(shè)備，整機(jī)高度降低；

　　四連桿機(jī)構(gòu)
　　不需要常規(guī)的篦床支承裝置，始終保持100％線性運(yùn)動(dòng)；

　　STAFF流量閥
　　隨料床厚度的變化自動(dòng)敏感地調(diào)節(jié)風(fēng)量，優(yōu)化冷卻風(fēng)分布，提高熱交換效率。

　　4、技術(shù)特點(diǎn)：

　?。?）標(biāo)準(zhǔn)化模塊設(shè)計(jì)

　　TCFC冷卻機(jī)采用標(biāo)準(zhǔn)化模塊設(shè)計(jì)，由新穎而緊湊的模塊組建而成，通過增加篦床篦板的數(shù)量，可以適應(yīng)不同規(guī)模水泥生產(chǎn)線，模塊的優(yōu)化組合可節(jié)省設(shè)計(jì)和工程設(shè)備的安裝時(shí)間，提高維護(hù)效率，降低維護(hù)成本，同時(shí)也大大方便備品備件的供給。

　?。?）篦床

　　篦床由固定篦床和水平篦床組成，水平篦床由若干列縱向排開的篦板組成，縱向篦床均由液壓推動(dòng)，運(yùn)行速度可以調(diào)節(jié)，進(jìn)料端仍然采用第三代固定傾斜篦板，但是在底部增加了可控氣流調(diào)節(jié)閥，此結(jié)構(gòu)可以消除堆“雪人”現(xiàn)象；熟料堆積在位于水平輸送段的槽型活動(dòng)充氣篦床上，隨活動(dòng)篦床輸送向前運(yùn)行，冷風(fēng)透過料層達(dá)到冷卻熟料的目的。

　　熟料冷卻輸送篦床由若干條平行的熟料槽型輸送單元組合而成，其運(yùn)行方式如下：首先由熟料篦床同時(shí)統(tǒng)一向熟料輸送方向移動(dòng)，然后各單元單獨(dú)地或交替地進(jìn)行反向移動(dòng)。每條通道單元的移動(dòng)速度可以調(diào)節(jié)，且單獨(dú)通冷風(fēng)，保證了熟料得以充分冷卻。在篦板上存留一層熟料，以減緩篦板受高溫紅熱熟料的磨蝕。相鄰兩列模塊單元連接處采用迷宮式密封裝置密封，貫穿整個(gè)篦冷機(jī)的長(zhǎng)度方向，確保相鄰兩列篦板往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中免受熟料和篦板間的磨損，且由于篦板的迷宮式設(shè)計(jì)，熟料不會(huì)從輸送通道面上漏下，不再需要第三代中的灰斗和拉鏈機(jī)等設(shè)備，設(shè)備高度得到了大幅度的下降，土建成本也隨之減少。

　?。?）四連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

　　本冷卻機(jī)的傳動(dòng)部分巧妙地采用了經(jīng)典的四連桿機(jī)構(gòu)，保證上部篦床保持水平的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這種機(jī)構(gòu)非常適合水平物料輸送形式，在四連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)軸承上完成循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，密封性能好。同時(shí)由于為各個(gè)篦板提供動(dòng)力的四連桿機(jī)構(gòu)都是相同規(guī)格，具有顯著的維護(hù)優(yōu)勢(shì)：維護(hù)簡(jiǎn)單且維護(hù)費(fèi)用低，在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)后僅需維護(hù)軸承，也易于后期的備品備件的準(zhǔn)備。

　?。?） 流量自動(dòng)控制調(diào)節(jié)功能

　　流量自動(dòng)控制調(diào)節(jié)功能是我公司開發(fā)的具有創(chuàng)新專利權(quán)的系統(tǒng),該系統(tǒng)具有高熱交換率、低電耗的優(yōu)點(diǎn)，更加符合國(guó)家提倡的節(jié)能降耗的要求。流量自動(dòng)控制調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥為為全機(jī)械結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)篦床上料層的厚度自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開閉和調(diào)大調(diào)小，進(jìn)而達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)供風(fēng)量的功能，提高單位風(fēng)量冷卻效率，降低了不必要的能耗。

　　（5） 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)：

　　第四代篦冷機(jī)采用液壓傳動(dòng)，縱向每一列篦床由一套液壓系統(tǒng)供油，每一個(gè)模塊控制幾個(gè)液油缸，液壓缸帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)板運(yùn)動(dòng)。采用多模塊控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，避免了因個(gè)別液壓系統(tǒng)故障引起的事故停車，在生產(chǎn)中可以關(guān)停個(gè)別液壓系統(tǒng)，其他組液壓系統(tǒng)繼續(xù)工作，可保證設(shè)備長(zhǎng)期連續(xù)生產(chǎn)的要求，液壓系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)在線檢修更換，使整機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率大幅提高。

　　三、第四代冷卻機(jī)的綜合優(yōu)勢(shì)

第四代冷卻機(jī)與第三代冷卻機(jī)參數(shù)對(duì)比表

　　適用于新線建設(shè)和老機(jī)改造；

　　單位冷卻風(fēng)量的降低及熱回收效率的提高，能耗降低幅度明顯；與第三代篦冷機(jī)相比，以5000t/d生產(chǎn)線為例，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3600噸，每年可節(jié)煤200～250萬元；從電耗看每噸熟料可節(jié)電1.5kwh，每年可節(jié)電120～130萬元；

　　第四代冷卻機(jī)無灰斗、鎖風(fēng)閥卸料裝置及熟料拉鏈機(jī)，取消以往地坑，節(jié)省大量土方和混凝土澆注量。由于冷卻機(jī)標(biāo)高降低，致使窯尾塔架、回轉(zhuǎn)窯整體標(biāo)高降低，土建投資節(jié)省幅度大；

　　篦床設(shè)計(jì)采用特殊的篦盒結(jié)構(gòu)和步進(jìn)式熟料輸送方式，壽命較第三代篦冷機(jī)提高3~5倍以上，可大大降低維修費(fèi)用；

　　篦床采用模塊化設(shè)計(jì)，易損件規(guī)格種類少，備件通用性強(qiáng)成本低；

　　第四代篦冷機(jī)運(yùn)行可靠，進(jìn)一步提高熱回收效率，顯著提高了入窯、入分解爐的燃燒空氣溫度，二、三次風(fēng)溫在20～30℃以上，大幅度節(jié)能降耗。

　　四、第四代冷卻機(jī)選型型譜

　　TCFC型第四代行進(jìn)式穩(wěn)流冷卻機(jī)篦床采用模塊化設(shè)計(jì)，因此通過調(diào)整模塊單元可以滿足客戶不同設(shè)計(jì)產(chǎn)量的要求，與不同規(guī)格生產(chǎn)線配套。經(jīng)過幾年來的大力開發(fā)，TCFC篦冷機(jī)已形成1000t/d至10000t/d之間的系列產(chǎn)品。下表為幾種常規(guī)生產(chǎn)線TCFC冷卻機(jī)的規(guī)格參數(shù)：

　　五、 第四代冷卻機(jī)推廣業(yè)績(jī) 

中天仕名科技集團(tuán)有限公司
2008年5月6日