水泥回转窑筒体表面辐射能余热回收装置的应用

摘 要：水泥生产行业属于一个能耗比较高的行业，如果不采用有效的节能方式，充分地利用余热，其能耗会极大程度地上升。所以，为了能够降低水泥厂的能源消耗，其需要充分地利用水泥回转窑筒体表面的余热，借助余热回收装置，搜集余热供给给厂区生产生活用热水或者供给部分地区采暖。因此，本文主要探讨水泥回转窑筒体表面辐射余热回收装置设计的注意事项、特点以及具体应用方式等，为水泥生产企业节能降耗，促进水泥生产工作顺利进行提供合理的参考意见。

关键词：水泥回转窑；筒体表面辐射；余热回收装置；应用

随着我国社会经济的并不断提升，我国建筑规模也在不断地扩大。其中水泥是建筑设计的必备材料，同时，与其它国家相比较，我国也是水泥生产大国。在经济发展过程中，我国水泥行业也占据着自己的一份地位。但另一方面而言，水泥的属于能耗比较高的生产产品，其生产成本在能源成本中占据着比较高的地位。所以，水泥企业本身需要选择一些节能降耗的方式促进水泥生产工作顺利进行。因此，对水泥回转窑筒体表面辐射余热回收装置的应用进行分析具有重要的现实意义。

1 余热回收装置设计的相关注意事项

在生产水泥的过程中，回转窑体属于生产所需的重要装置。回转窑体表面温度大约是在250—300℃之间，将产能为5000t/d的窑体打比方，其产生的辐射量能有效地满足厂区生活所需要的热量，同时还能为一些办公场所提供其所需要的暖气供应。但是，在设计余热回收装置的过程中应该注意以下几个注意事项，才能有效地实现降低生产效能的作用。（1）选择恰当的余热回收装置位置。由于回转窑的筒体比较长，在进行煅烧时，各个段的温差比较大，在进行余热回收装置设置时需要将温度的影响因素考虑在内[1]。（2）设置余热回收装置结构。余热装置结构要设计的比较合理，保证装置安装比较简单且容易维护。以水泥回转窑筒体的特点为基础，采用O形支撑结构或者C形结构面积更为恰当。设计成这样的结构能促使各个筒体都接近，便于热辐射工作的进行。与此同时，在对筒体温度扫描工作不造成影响的情况下，方便维修工作的进行。（3）出水温度控制在恰当范围内，与此同时保证回转窑体正常工作。因为余热回收窑体需要保证换热的实际效果，所以，回转窑体表面之间的距离不能相差太远。并且出水温度要适宜。

2 水泥回转窑体筒体表面辐射能余热回收装置的具体应用

2.1 余热回收装置应用

本文就某公司所设计的低成本、模块式的水泥回转窑体余热回收装置进行探讨，用来回收高温筒体表面的辐射能量。水泥回转窑筒体的表面具有很多余热回收装置设置，主要达到辐射换热的目的，将回收窑筒体表面的辐射能量都吸收掉。余热回收装置内部具有很多排管路，以水作为工质，通过对热辐射进行换热的形式将余热回收装置中所吸收的辐射能吸收掉。以实际需要为基础，产生相应的热水、低压饱和蒸汽。翅片管密切地联系在一起，两侧与集箱联系在一起，集箱两端安装的连接架，采用螺栓、螺母以及模块框架将连接件连接好并固定住。通过热压弯头将8块余热护手单元连接，呈288°将回转窑围绕，最终将回转窑体布置成一组余热回收装置，借助单元连接的方式对加强版以及钢板进行连接。借助堵板将各余热回收单元间汽水流向控制住。余热回收装置的朝向方位要与会回转窑体的表面一侧相一致，并在其表面涂上黑色高温耐热的油漆，通过在表面涂刷油漆的方式促使其表面的吸收率提升，最终提升余热回收装置的性能效果。在其背面，其结构主要的是节能保温的，这样有利于保证其吸收率。

2.2 余热回收装置的特点

水管、槽钢等一系列标准件属于余热回收装置的构件，其组成结构比较简单，且成本相对比较低。余热回收装置的集热表面属于涂装黑色高温耐热的油漆水管表面，其装置背面利用玻璃棉进行保温。这样的装置能有效地确保集热的效果，即便是在水泥生产这样比较恶劣的环境下也同样能保证其正常生产。其次，余热回收装置主要是由多种回收单元组合而成的，对其进行模块化设计，并结合实际需要进行灵活性的布置。按照“C形”288°围绕回转窑筒体的方式进行装置布置，并预留出72°的开口，通过这样的方式为检测回转窑表面的温度提供了较大的方便，同时在进行余热回收的过程中也不会对水泥生产造成较大的影响。

2.3 余热回收的相应计算方式

将产能5000t/d熟料生产线举例，通常而言，回转窑筒体的表面温度大约为300℃，其直径高达4.8m。每组余热回收单位长度在3m左右，设置的温度控制在20℃左右，由于筒体材料发射率在0.8范围内，通过计算可以得出环境辐射热量为205981瓦[2]。另一方面，在对余热回收制冷供热进行计算时，如果余热回收装置的布置长度大约为24m，冬季需要生产39.8t/h，供暖热水维持在70—95℃之间，供热量大约为1148kw。在借助回转窑高温筒体表面余热回收装置回收余热的基础上并利用热水型溴化锂机组，这样的组合装置就基本能够有效地满足一些办公建筑区域全年冷热负荷以及生活用水的需求。通过上面的一些计算，借助余热回收装置，在采暖季节（11—次年4月），其能节约将近610t的煤。而在5—10月份，其能节约大约520t的煤。一年下来，余热回收装置节约的煤量达到1130t，创造了将近百万元的效益。

3 结语

综上所述，在水泥生产过程中，其会生成大量的能源，如果不对其进行有效地利用则会造成大量的能源消耗。冷却机会排出高温废气，坏转窑体表面也会向环境周围散发大量的热辐射，最终造成热量流失。之前生产企业通常会采用降温风机排除回转窑筒体能量，但是这些热量都浪费了。因此，我国仍需要加强对水泥回转窑筒体表面辐射能余热回收装置的研究，采取有效的措施减少热量损失，将这些热量充分呢地利用起来，最终减少水泥生产过程中的能源消耗，促使水泥生產顺利进行。

参考文献

[1]李连锁.水泥回转窑筒体表面辐射能余热回收装置的应用[J].水泥技术，2016，27（1）：52-53.

[2]郑建国.水泥回转窑筒体表面余热回收装置设计、制造、运行综述[J]. 工业锅炉， 2013，77（3）：48-50.

作者简介

张富强（1975-），男，汉族，本科，研究方向：新型干法水泥生产线及全电石渣综合利用熟料生产线的降本增效。