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在此特指预热器的外漏风。预热器外漏风对整个系统操作与运行有很大影响，包括：① 影响旋风筒分离效率，增大物料内循环；② 增大了系统风量，高温风机电耗增大；③ 影响预热器换热效果，增加系统热耗； ④ 漏风位置空气漏入，容易引起碱氯的凝结等。 在此着重从影响预热器换热效果、增加系统热耗、增大高温风机电耗等方面对预热器漏风的影响进行定量分析。 （1）预热器漏风量有多大？ 假设某水泥企业熟料产量5500t/d，分解炉出口O2含量为1%，预热器出口O2含量为2%时，其漏风量有多大呢？预热器出口O2含量为3%时，漏风量又有多大？4%时呢？在此分别进行计算。 首先需要计算系统 产生的理论烟气量，即煤粉燃烧产生的烟气量和生料中碳酸盐分解产生的CO2之和，对于绝大部分水泥厂来说这个数值在1.2 Nm3/kg熟料左右。当然与煤耗、熟料化学成分有关。在此以1.2 Nm3/kg熟料作为单位熟料理论烟气量，也就是说系统理论烟气量为27.5万Nm3/h。 通过氧气平衡计算，分解炉出口1%的氧气含量意味着除了理论烟气量外，分解炉、回转窑多拉了1.375万Nm3/h的风，使得单位熟料烟气量由1.2 增加到了1.26。 进一步，对预热器出口不同O2含量，通过氧平衡计算其漏风量大小，结果如下图所示。 由此可知，当预热器出口O2浓度为2%时，预热器漏风量占总风量的比例达到了5%；O2浓度为3%时，漏风占比达到了10%；O2浓度为4%时，漏风占比达到了15%。 对于高温风机拉风来讲，这意味着单位熟料高温风机的电耗需要分别增加5%、10%和15%以上！为什么以上呢？在不考虑温度变化时，漏风量增大意味着预热器整体压力损失增大，同时风量也在增大，而电耗基本与风量与风压的乘积乘正比，因此电耗的增加不仅只有5%、10%和15%。 （2）预热器漏风对系统热耗的影响 在假定系统漏风后，企业通过增加喂煤等原因保持预热器温度与之前相近（很多企业都是这种情况，并没有因为漏风的增大出口温度降低，因为出口温度的降低意味着换热效果变差，下面再进行阐述）。那么预热器出口O2浓度2%、3%和4%时，系统热耗会增大多少呢？假设预热器出口温度均为320℃。结果如下图所示。 由上图所示，如果保持预热器出口温度不变，那么预热器出口2%氧气浓度意味着标准煤耗会增加1.14 kg，3%意味着增加2.28kg，4%意味着增加3.58 kg。当然，漏风量增大肯定会引起预热器出口温度有所下降，不会像上面图片所示煤耗增加如此之多。但是温度的降低意味着换热效率会受到影响，如下所述。 （3）预热器漏风对换热效率的影响 假设漏入这么多风在C1-C4之间的分配比例分别是40%，20%，20%，20%。在保证喂煤量不增加的情况下，基于热量平衡，计算了不同情况下预热器出口温度的变化，其中假设C5出口温度为870℃，生料入预热器温度为50℃，预热器出口物料温度较烟气温度低10℃，假定分离效率均为100%。则不同情况下预热器出口烟气温度的计算结果见下图。 上述结果为理论值，相应温度肯定比实际温度要低很多。但是在同一基准下，可以比较不同漏风量对预热器温度的影响。 首先需要指出不同O2浓度时系统热耗不变。那么预热器出口氧气浓度2%意味着入分解炉物料温度降低了6℃，3%意味着降低了15℃，4%意味着降低了26℃。这还没有考虑分离效率的影响。 入分解炉物料温度的降低自然也会影响系统煤耗，比如假定在分解炉内都需要将物料温度加热到890℃，那么预热器出口O2浓度为2%、3%和4%意味着分解炉喂煤将分别增加标准煤0.41 kg/t熟料，1.01 kg/t熟料，1.75 kg/t熟料。还是在假定增加的煤粉完全燃烧，并把热量全部传给物料的基础上。 因此，预热器漏风百害而无一利。部分企业虽然看起来预热器出口温度低，但如果氧气浓度较高的话，多半是漏风引起的，系统热耗反而会增大。 |
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