回转窑是一种高耗能设备,在熟料煅烧过程中,废 气热耗占干法窑的30%左右,简体辐射热耗占干法 窑的6%左右。在国家节能减排政策的号召下,回收回转窑废气余热的项目普遍展开,取得了可观的经济和环境效益,比如余热发电项目的配置。而回转窑简体表面温度大部分居于230~350℃之间,热量以辐射的方式和自然对流方式散失到环境中。
目前,此部分热量基本没有得到回收利用,即使有少量利用,也不是很完善。窑尾预热器、分解炉、篦冷机等静置设备的表面散热,可尽量能使用新型优质保温材料降低其能量损失。
热辐射就像光一样,当射到某一物体上时,它具有反射、穿透、吸收的特性,其吸收部分又重新转变为热能。为了回收回转窑筒体辐射热散热损失,我们分析了设备正常运行时,筒体外表温度分布情况,烧成带简体外表面有6台轴流风机强制风冷,过渡带自然冷却,简体表面温度由筒体温度扫描仪24h实时监控,出现局部高温由现场巡岗人员再用红外测温枪测量做应急处理。
在回转窑简体外围安装集热罩回收辐射热。集热单元布置在回转窑简体两轮带之间。轮带两侧留出900mm的检查维修距离,圆弧形的集热单元其弧度是回转窑筒体的同心圆,集热罩内径距简体表面200mm。换热载体为软化水,由窑尾SP余热锅炉定排废水和发电水处理系统供给,循环水设30m储水箱和循环水泵;吸热管组由多根中压锅炉无缝钢管组成,呈360°圆周均布,为保证热交换效率,吸热管表面用耐高温黑漆作防腐处理,增加黑度以降低反射性;在吸热管外侧装辐射能反射板,反射板采用δ0.5mm不锈钢板,它具有很高的漫反射性,使吸热管背面也受到辐射的能量反射,进一步提高吸热管受热面积,能够有效回收筒体表面向外辐射的热量,反射板固定在集热罩外壳体内侧的钢龙骨上,同时也是外壳体内保温材料护板。
来自循环水泵的水从集热罩底部进入,顶部出水,旨在将换热管内空气与蒸气顺利排出,所有的集热单元串联或并联安装。对于采用红外扫描温度仪测温的回转窑来说,这种全封闭回收方式使其无法对窑体表面温度进行探测。因此,设计时预留了红外扫描纵向检视口,也预留了人工测温窗口,给生产操作提供方便,不影响回转窑现有的运行工况和筒体外表面温度的检测。换热器主体安装在由槽钢焊接而成的支架上。
(1)集热器安装在回转窑简体外侧,虽然有利于简体热辐射回收,但属静置设备,又悬空安装,回转窑又是回转设备,安装维护不方便。
(2)因筒体温度分布不是恒定参数,需对其出水(或蒸汽)温度进行自动检测,调节进水流量,保持出水(或蒸汽)温度基本恒定。