一、问题的提出

干法预热器窑，新型干法生产线，原燃材料中的相当一部分（如粘土或代用品、燃煤、混合材等）都需烘干（可以是回转烘干机或其它烘干机），降低其含水分。这些物料在库内存放后不易造成拱料，下料通畅，给后续的配料创造了条件，对实施生料的率值配比的准确性有保证，对生料磨的提产起重要作用。

对烘干机来说“蒸发强度”（kg水/m3h）是主要指标之一，即烘干机的每立方米容积、每小时内能蒸发多少公斤水。同一型号、规格的烘干机，或者不同型号、不同规格的烘干机，因其前后的配置及烘干机内部的构造不同，差距很大，最终体现到烘干机的台时产量，有的远超出设计标定产量，有的却离设计标定产量较远。

笔者通过国内好几百家水泥厂的烘干机考察，用的好的和用的一般的占大多数，还有相当一部分（约占30~40%）没有用好，表现在台时产量低，终水分偏高，环境污染严重等。归纳起来，热风炉型号落后，破旧，漏风严重，处理风量不足，排放浓度严重超标等。

针对这部分落后烘干机，如何通过技术改造，取得节能、提产、效益提高，供参考。

二、热风炉选择

热风炉是烘干机主要组成部分，是提供烘干机热烟气烘干物料水分的热量。一台烘干机能否达到预期指标，热风炉能否提供高温的热烟气是首先要考虑的。

常见的热风炉形式很多，有人工喂煤的热风炉（简称手工）、机械热风炉（又分推动式和回转式篦子等），沸腾炉（已经有几代产品型号）和喷煤炉等等。

衡量热风炉先进与否大致有以下几点：（1）提供热烟气的温度，（2）热烟气的稳定性，（3）用煤质量要求，（4）煤的燃尽度（即煤渣中剩余碳含量%），（5）自动化和自控程度，（6）热风炉的投资大小，（7）操作工人的劳动强度，（8）热风炉的维修难易。

1、手工炉

这种炉子其喂煤，清渣，烟气温度高低，全部有人工来完成，操作条件差，劳动强度大，且烟气温度偏低，约500~800℃，且忽高忽低，与操作工操作有关，不易控制，煤渣中碳燃尽率偏高，一般20~40%，煤质要求高一点。其优点、投资低，维修简单。很多已被沸腾炉、喷煤炉替代。

2、机械炉

其喂煤、清渣全部机械操作，正常运转时烟气温度750~900℃，烟气稳定性一般，可以自动控制，煤质要求较高，煤的燃尽率偏高，煤渣中含碳量约15~30%，备件易烧坏，维修困难，一次性投资太高，现已很少用。

3、沸腾炉

沸腾炉经二十多年已改进很多，已有几代产品，其主要特点：烟气温度900±50℃，且很稳定，可以自控和手控，炉渣中含碳量很低（约2%），炉渣的活性很高，是优质混合材，可用劣质煤（一般≥2000大卡/公斤煤），符合国家能源政策，平时维修量很少，一次性投资大一点，是推广节能技术之一。

4、喷煤炉

喷煤炉，主要是磨煤喷粉机+火焰喷射器+混合燃烧室三部分组成。烟气温度可达900±50℃，且很稳定，可自控和手控，炉渣中含碳量较低约4~10%，但煤质要求挥发份高一点，发热量≥4000大卡kg煤，平时维修量小，一次性投资也较大，也是目前推广节能技术之一。

几种热风炉型参数对比表

从上表中的八项参数对比可看出，沸腾炉，喷煤炉，都是较好的热风炉，也是目前工矿企业配套用的常用热风炉。作为回转烘干机也是首先应用的炉子，能实现其节能、增产的主要手段。

三、回转烘干机的内部结构改造

当热烟气进入回转烘干机与烘干机回转时扬起的物料间产生对流传热，传导传热和辐射传热三种方式，（其中尤以对流传热、传导传热为主），将热量传递给被烘干物料，物料受热后升温，物料中的水分（表面的，内部的）受热后蒸发为水蒸汽溢出，跑到废气中，随废气排出烘干机，这一过程称为“蒸发”。对烘干机来说，其“蒸发强度”是衡量某一型号、规格的烘干机主要指标。好与坏直接影响到烘干机的产量和质量。影响烘干机“蒸发强度”的因素有烟气温度高低、热烟气供给量，物料与热烟气的热交换方式和热交换时间、……等有关。作为一定的热风炉，其供给热烟气温度和供烟气量可认为是一定的，被烘干物料也可以认为是一定的。而回转烘干机内部构造对物料的烘干的传热速率起着决定性的作用。烘干机一般内部构造很简单，前段有进料螺旋，接着的扬料板，扬料板也是简单的L型或勺型，烘干机在作回转时，由于扬料板的作用，将物料可以带到较高处撒下，但从断面上看，其撒料面积往往有近三分之一是空的即所为“空洞”，热气流不能与物料间进行热交换，影响了传热机率。科技人员 通过观察，试验研究，如何消除“空洞”研制了多种型式的扬料板，解决了这一难题。如科行公司研制的多角度扬料板，X型扬料板，弧形扬料板等都能形成“物料帘”的功能和增加传导传热的性能。

四、减少回转烘干机的散热

回转烘干机筒体向外散发很多热量，特别是热烟气进口段约3~4m处，如果内部烟气温度达800℃左右，此段筒体表面往往可达到500℃~600℃，有时也可看到局部段筒体发红，此段筒体很易烧坏、变形。尾部筒体表面温度也在200℃左右。筒体散发热量造成能量的损失和能耗的上升，而且给周围环境温度升高。目前常用的办法有：（1）采用筒体内部保温隔热层。外面为筒体，中间为隔热层（硅酸钙绝热制品，内层为带筒体护板的扬料装置。这种保温方式在筒体设计时就考虑。优点是不致因外保温措施后筒体温度大于400℃后产生燸变，最后影响筒体变形，弯曲，对两个轮带，大齿轮保护也有好处，保温效果也好。烟气温度要控制在800℃以下，但维修时难度大一点。

（2）采用筒体外保温。即在没有内保温隔热层的筒体外表面加一层稀土金属保温材料。这种保温法能取到较满意的效果。但热烟气温度不能太高，否则筒体在保温层内侧，温度往往要超过400℃，要产生燸变，造成筒体圆整度变形和弯曲，特别是热端和第一轮带处容易发生。为解决以上缺陷，一般是热端有一段不设外保温层，并做成伸入段、联接段，和后续段，有两组法兰联接形式。一旦伸入段烧坏或者变形严重难易正常运转时将联接段拆下，抽出伸入段换上已事先制作好的伸入段，接上联接段和后续段。

五、烘干机的转速

常用的回转烘干机其回转速度基本是不变的，一般在2~4rpm。而很多工厂往往是一机多用，有烘粘土、铁粉、煤、矿渣等。不同的物料其性能，含水量都是不同的，显然某一固定转速是不能符合烘干要求。所以很多烘干机的传动装置作了改动，以调速电机替代普通电机，使烘干机的转速在1~6rpm内。就能达到烘不同物料所需最佳转速。

六、烘干机的收尘设施

烘干机随烘干的物料不同，其废气中的含尘浓度大不相同，在40~90g/Nm3，而且湿含量很高（比机立窑湿含量还高），但根据新排放标准要求≤50mg/Nm3。从这看出，烘干机的收尘难度不亚于机立窑。笔者认为从以下几点着手：

1、稳定废气温度：出烘干机的废气温度控制在110℃±20℃。再从热风炉供烟气的稳定、烘干物料量的控制两方面着手。

2、所有通风管道要保温，防止温降大而结露。管道走向要防止积灰。

3、采用LMDH-90-××玻纤袋式除尘器。

通过以上措施，才能保证废气的排放浓度≤50mg/Nm3。

七、应用实例

1、广西某水泥厂，有一台φ2.4×18m回转烘干机，配有沸腾炉和旋风除尘器+高压静电除尘器，处理风量为40000m3/h，烘干制糖厂的废弃物（淤泥），其在经堆场存放后还有37%~47%的含水分，代替粘土配料，平时一般台时产量在6~7t/h，满足不了配料所需，经与科行公司合作，只用掉改造费用6万元，台时产量提高到10t/h，最时达12t/h。主要措施：加强沸腾炉的操作技术培训，提高进入烘干机热烟气的温度（900℃±50℃）和稳定性；②改造筒体内部结构：具有被烘物料不板结，不粘在扬料板上，易掉落，消除近1/3的空洞，形成“料帘”，提高烟气与物料间的热交换能力。

2、重庆某水泥厂，一台φ1.5×12m烘干机，烘干矿渣，初水分在15~18%，终水分4~5%，原来配有人工热风炉台时产量只有3.5t/h左右。经与科行公司合作，进行技术改造后，在原初水分不变情况下终水分≤2%，台时产量达6.5~7.0t/h。主要措施：①改人工炉为喷煤炉，提高进入烘干机的烟气温度和稳定性（900℃±50℃）；②改造回转筒体内部结构，消除1/3“空洞”形成“料帘”，提高烟气与物料间的热交换能力。