热工设备复习试题(水泥部分).docx
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- 设备 复习 试题 水泥 部分
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1、热工设备复习试题(水泥部分)填空题:1、悬浮预热器的每一个单元应具备:生料粉的分散与悬浮,气固相换热,气固相的分离、物料收集和保证锁风功能。2、悬浮预热器的共性有:稀相气固系统直接悬浮换热;预热过程要求多次串联进行。3、在悬浮预热器中气固之间的换热大部分在上升的管道中进行。4、在悬浮预热器中气固相之间的分离大部分在旋风筒中进行。4、生料的组分数越多,出现液相的温度越低,越有利于C3S的生成。5、熟料煅烧设备按生料的制备方法分干法,湿法,半干法。6、旋风筒的直径越小,风速越大,分离效率越高,流体阻力越小;内筒插入越深,流体阻力越大,分离效率越大。9、旋风筒进风口的涡壳角度越大、分离效率越高,流体
2、阻力越大。10、分解炉下游或出口的气温900左右;该温度能表明物料燃烧与物料分解情况。11、正常生产时,回转窑物料的运动速度与转速有关。12、分解炉内燃烧温度远低于回转窑内燃料的燃烧温度,炉温分布均匀(850950) 不易形成高温、分解炉内煤粉的燃烧属于无焰燃烧。13、生料粉再分解炉中充分及均匀的分散是分解炉正常工作的前提。14、旋风效应指旋风分解炉及预热器内气体流作旋回运动,使物料滞后于气流的效应。简答题:1、简述水泥生料在回转窑中物理化学变化。答:物料进入回转窑后,在高温作用下,进行一系列的物理化学变化后烧成熟料,按照不同反应在回转窑内所占的空间,被称为“带”。2、旋风预热器有哪些基本功能
3、?答:能将生料粉分散与悬浮在废气中。实现气、固相之间的高效换热,加热生料粉。有助于气、固相之间的分离:气流被带走,生料粉被收集。保证锁风功能。3、一般对单系列的旋风预热器,为什么一级设计成2个直径小的旋风筒,其他为一个旋风筒?答:对于单系列的旋风预热器,一级设计成两个直径小的旋风筒的作用是:缩小了旋风筒直径,风速得到提高,气固分离效率也增大,且设置2个较设置一个时,降低了流体的阻力,从而降低电耗。其他级为一个旋风筒,是因为与一级旋风筒比较,其分离效率要求没那么高,选择合适直径的旋风筒不仅能减少设备一次投资,还能保证生产的顺利进行。4、窑尾漏风后,窑尾气流中O2、CO浓度会发生什么变化?为什么?
4、答:窑尾漏风后,窑尾气流中的O2浓度上升,CO浓度上升,因为当窑尾漏风时,空气进入窑内,空气中的O2浓度比窑内高,所以总的O2浓度会增大,此时温度有所下降,可能导致燃料燃烧不充分,排放过多的CO,即系统中CO浓度也上升。5、说明预热器的保温有何意义,采用什么材料?答:预热器的保温可有效地使生料粉预热均匀,能降低能耗,减少废气的排放量,提高产量。采用的材料有一定的耐火性,抗碱并能抵御粉体和高温气流冲刷的耐火材料作为工作层,用导热系数很低的保温材料作为保温层。早期:隔热砖和陶瓷隔热毯,当前:硅酸钙板或纳米绝热板。6、管道式分解炉具有哪些共性?答:管道式分解炉不像其他预分解窑那样专门设置分解炉,而是
5、将窑尾与最下一级旋风筒之间的上升烟道延长来作为分解炉。分解炉的基本炉型都属于“悬浮”型。上升烟道弯曲处沿管道会形成许多漩涡,尤其是在燃烧区上部。粗颗粒燃料掉入窑内亦可继续燃烧来让生料分解提供热量。7、CDC分解炉、TDF分解炉的特点。答:CDC分解炉特点:采用旋流喷腾流形成的复合流,强化物料的分散。炉体的结构为“径出戴帽加缩口”料气停留时间比大,并且有低阻特性。炉容容积大,增加鹅颈管,对燃料适应性强,燃料在涡壳顶部加入。燃料料分两处加入。一处在炉下部椎体处。另一处在窑尾上升烟道处。优点:增强喷腾效果,增大炉内生料返混度,还可消除一些流动死角;减缓物料在稀相悬浮区的速度,延长物料在炉内的停留时间
6、,均化其固相浓度场和温度场,提高容积率。布局合理,也适合低质煤。TDF分解炉:炉中部设有缩口,使气固流产生二次喷腾效应。三次风切线进入设于炉下椎体上部,煤由三次风入口或侧部加入。炉的下锥体部分设有脱氨燃料喷嘴。炉的下部圆筒体不同的高度设有喂料嘴。炉的顶部设有气固流反旋装置。8、SLC预分解窑中K列到F列的含义?答:SLC预分解窑系统有两列旋风预热器,分别叫做K列(窑列)和F列(炉列),窑气走窑列、炉气走炉列,K列与回转窑相连结,F列与SLC分解炉相连结。9、PYROCLON和PREPOL这两种预热/预分解系统的区别在什么地方?答:区别:在与其配套的预热器方面,Prepol预分解窑使用伯力休斯公
7、司开发的旋风预热器;Pyrodon预分解窑使用洪堡公司开发的旋风预热器。在这两个系列分解炉基本炉型的基础上,根据燃料品种的扩大化要求以及更严格的环保要求,这两个公司都有各自开发了更多类型的分解炉。10、均衡稳定操作是保证预热/预分解系统正常操作的必要条件。为什么?答:遵循水泥回转窑系统的“风,煤,料”平衡规律和热力平衡分布规律。协调好窑,炉之间的平衡稳定关系,始终保持优化的稳定的热工制度,是组织好水泥回转窑系统生产的首要任务。但不能只考虑回转窑内物料的稳定,也必须考虑喂料变化对预热器和分解炉操作带来的影响,分析其能否在合理范围内工作,总而言之,只有保持均衡稳定操作才能保证整个系统安全,高效、稳
8、定、正常的运转,以达到优质高效低消耗、低污染的效果。11、有哪些因素会造成新型干法水泥回转窑系统内结皮阻塞,为什么?答:结皮:是物料在设备或气体管道内壁上,逐步分层粘挂,形成疏松多孔的层状覆盖物。造成结皮因素:与物料中钾、钠、氯、硫的挥发系数有关。预热器局部高温或各级预热器及窑尾温度偏高易造成结皮。火焰组织不当,煤粉燃烧不完全。生料成分波动较大、喂料不均匀、物料易烧性的好坏等有关;窑尾及预热器漏风;内衬损坏,内筒脱落、翻板阀工作不灵活造成结皮;与操作有关。造成阻塞的原因:旋风筒壁掉下来的成块结皮阻塞旋风筒底部或锁风阀处;锁风阀在关闭位置上被卡死;下料管的几何形状不好,在弯头和缩口处,易形成堵塞
9、。循环吹扫装置出现故障;料粉分配不均匀等。预防:减少和避免使用高氯和高硫的原料煤。尽量稳定各部位的温度。一般在悬浮预热器系统各级旋风筒的椎体卸料部位,沿切线方向装有高压高气清扫喷嘴或空气炮。一旦出现结皮可采用人工清理或“水枪”处理。采用旁路放风。12、 防止预分解窑尾系统结皮堵塞的措施有哪些?答:减少和避免使用高氯和高硫的原料煤。悬浮预热器窑及预分解窑,对生料的一般要求碱含量1.5,氯含量0.06,燃料中硫含量3.5;尽量稳定各部位的温度,如窑尾、出预热器的废气温度等,避免窑尾各部位温度波动;一般在悬浮预热器系统各级旋风筒的锥体卸料部位,沿切线方向装有高压空气清扫喷嘴或空气炮,一旦出现结皮可采
10、取人工清理或“水枪”处理;采用旁路放风,排除部分有害物质破坏内循环,缓解富集速度或建立新平衡。13、回转窑的主要功能是什么?怎样才能够有效地实现这些功能?答:回转窑具备四个功能:回转窑是一个燃料燃烧设备:它具各有较大的燃烧空间和热力场,可以供应足够的助燃空气,是一个装备优良的燃烧装置,能够保证燃料充分燃烧,可以为水泥熟料的煅烧提供必要的热量。回转窑是一个热交换设备,它具有比较均匀的温度场,可以满足熟料生产过程中各个阶段的换热要求,特别是A矿生成的要求。回转窑是一个高温化学反应设备:熟料矿物形成的不同阶段有不同的要求,回转窑既可以满足不同阶段、不同矿物对热量,温度的要求,又可以满足它们对停留时间
11、的要求。回转窑是一个输送设备,用来输送物料和让气流通过。严格按要求控制回转窑的技术控制参数:窑的斜度、窑的转速和窑内物料填充率。14、为什么回转窑的窑尾比窑头需要密封程度更高的密封装置?答:回转窑是在负压下在操作的,在筒体与窑头罩烟室连接的地方都存在缝隙,为防止漏风必须设有密封装置,否则会漏风和漏料,漏风相同影响:都会浪费风机所做的功,增加电耗,当漏风量变化时,都会改变窑与分解炉用风的平衡。不同影响:窑头漏风影响二次风进窑的量,从而降低用风的温度,增加热耗。窑尾漏风则会明显的直接影响窑内燃烧的用风量,甚至使燃烧不完全,不仅增加煤量,而且还会使窑尾的CO量也上升。15、窑用四通道喷煤管中心风的主
12、要作用是什么?答:防止煤粉回流堵塞燃烧器喷出口;冷却燃烧器端部,保护喷头;中心供一部分氧气,使火焰更加稳定易燃烧;减少NOx有害气体的生成。16、悬浮预热器可分为哪几类?悬浮预热器或预分解窑对旋风预热器匹配上有哪些要求?答:悬浮预热器主要分旋风预热器,立筒预热器以及由他们以不同型式组合和混合型三大类,预热器系统着重气流与物料的均匀分布,力求流场浓度场合温度场的变化相互适应,充分利于旋风筒和联接管道的有效空间,从而实现低阻高效的目的。17、采用哪些措施可使悬浮预热器中的粉料尽可能均匀的分散?答:选择合适的下料位置,尽可能靠近下一级旋风筒出口。但是必须以落下的物料能均匀悬浮,不短路落料为前提。选择
13、合适的进口风速(1520m/s);为加强分散可在喂料口安装撒料器;合理控制生料细度和喂料的均匀性;旋风筒的结构:旋风筒的结构对物料的分散程度也有很大影响(如旋风筒的锥体角度、布置高度等对来料落差及来料均匀性有很大影响)18、回转窑有哪几个组成部分?答:筒体、轮带、托轮、密封装置,传动装置,附属设备。19、一次风过大过小对熟料的煅烧有何影响?答:一次风量过大,由于一次风使常温入窑后吸热,使熟料煅烧的热耗增加,热效率降低,煤种挥发低时,需要的一次风应少些,不利于NxO的排放、一次风量过小,挥发份燃烧慢,影响煤的燃烧速度,难以形成稳定循环火焰,同时煤对喷煤管的磨损加上设备损坏严重。20、喂料量、填充
14、率与窑速有何关系?答:喂料量不变,窑速加快,填充率降低,热负荷低,质量高。填充率不变,窑速与喂料同量增减;热负荷变化,影响窑衬周期。窑速不变,增加喂料量,则加大填充率,质量下降,热耗升高及窑衬周期缩短。21、预分解窑稳定高窑速运行有何优点?答:既保证了熟料的质量,热负荷变化小,不影响窑衬周期,另一方面预分解窑高窑速可防止窑速提不起来而出现生料。22、以烧成带为例分析回转窑内的传热方式有哪些?答:火焰(辐射传热、对流)表层物料。窑衬和窑皮(热导)与其接触的物料。窑衬和窑皮(对流、辐射传热)与其未接触的物料。23、哪些因素影响火焰温度。答:煤的热值;煤粉的细度;煤的挥发份;煤的灰分,煤的水分。燃烧
15、所需空气用量;一次风量;内外风的比例;二次风温;窑体烧成温度等。24、请简要分析调节喷煤管火焰长度的措施和影响因素。答:措施:旋流强大时,火焰变得粗而短,高温带集中,反之,火焰细而长,调节外风时相反。增大内风,使燃料与空气混合更均匀,提高燃烧速率,使火焰缩短,反之使火焰变长。影响因素:气流的速度(窑内气速越快,火焰会被拉长;窑尾排风量增加,窑尾负压增加,二次风增加,火焰也被拉长);煤粉燃烧速度(煤愈细、二次风温越高,燃烧快,火焰长度愈短;煤水分越高,火焰越长);喷煤管的结构(有单、双、三、四风道喷煤管)。25、造成水泥熟料实际热耗比理论热耗高的原因有哪些?答:机体散热多;不完全燃烧热损高;系统
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