西南科技大学------无机非金属材料热工设备---期末复习

西南科技大学无机非金属材料热工设备北4A2241热工设备复习试题填空题：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（850—950℃）不易形成高温、分解炉内煤粉的燃烧属于无焰燃烧。13、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。15、旋风筒的直径越小，风速越大，分离效率越高，流体阻力越大；内筒插入越深，流体阻力越大，分离效率越大。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？答：1、能将生料粉分散与悬浮在废气中。2、实现气、固相之间的高效换热，加热生料粉。3、有助于气，固相之间的分离：气流被带走，生料粉被收集。4、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？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，既系统中CO浓度也上升。西南科技大学无机非金属材料热工设备北4A22425、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的使生料粉预热均匀，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。6、管道式分解炉具有哪些共性？答：1、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。2、分解炉的基本炉型都属于“悬浮”型。3、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，4、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：1、采用旋流—喷腾流形成的复合流，强化物料的分散。2、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，3、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。4、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：1、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；2、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，均化其固相浓度场和温度场，提高容积率，3、布局合理，也适合低质煤。TDF分解炉：1、炉中部设有缩口，使气固流产生二次喷腾效应。2、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。3、炉的下椎体部分设有脱氨燃料喷嘴。4、炉的下部圆筒体不同的高度设有喂料嘴。5、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列于回转窑相连结，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：1、在与其配套的预热器方面，Prepol预分解窑使用伯力休斯公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，2、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、均衡稳定操作时保证预热/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：1、与物料中钾、钠、氯、硫的挥发系数有关。2、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。3、火焰组织不当，煤粉燃烧不完全。4、生料成分波动较大、喂料不均匀、物料易烧性的好坏等有关；5、窑尾及预热器漏风；6、内衬损坏，内筒脱落、翻板阀工作不灵西南科技大学无机非金属材料热工设备北4A2243活造成结皮；7、与操作有关。造成阻塞的原因：1、旋风筒壁掉下来的成块结皮阻塞旋风筒底部或锁风阀处；2、锁风阀在关闭位置上被卡死；3、下料管的几何形状不好，在弯头和缩口处，易形成堵塞。4、循环吹扫装置出现故障；5、料粉分配不均匀等.预防：1减少和避免使用高氯和高硫的原料煤。2、尽量稳定各部位的温度。3、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。4、一旦出现结皮可采用人工清理或“水枪”处理。5、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？①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％；②尽量稳定各部位的温度，如窑尾、出预热器的废气温度等，避免窑尾个部位温度波动；③一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，一旦出现结皮可采取人工清理或“水枪”处理；④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：1、回转窑是一个燃料燃烧设备：他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。2、回转窑是一个热交换设备，他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。3、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的要求、4、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、密用三通道喷煤管的内风，媒风，外风径各有什么作用？答：内风：亦即内旋流风，让内风旋转流动有助于风煤混合。外风：外风通道为滞留的环状通道以保持直流风与高风速，从而保证火焰有一定的长度，形状和“刚度”。媒风：处于内净风之间，这样有利于媒风间的混合，避免像窑用单通道喷煤管中所存在的火焰中心缺氧现象，从而对煤粉的完全燃烧有利。16、为什么窑用三通道喷煤管的内风设计成旋流风？外风设计成快速的直流风？答:1、让内风旋转流动有利于风、煤混合。2、以保持直流风与高风速，从而保证火焰有一定的长度，形状和“刚度”。17、在窑用三通道喷煤管中钝体主要作用是什么？答：钝体实际上起到了火焰稳定器的作用，具体来说就是钝体能加强高温烟气的回流，保持煤粉着火燃烧所需要的高温。西南科技大学无机非金属材料热工设备北4A224418、窑用四通道喷煤管中心风的主要作用是什么？12、中心风有何作用？答：①防止煤粉回流堵塞燃烧器喷出口；②冷却燃烧器端部，保护喷头；③中心供一部分氧气，使火焰更加稳定易燃烧；④减少NOx有害气体的生成。19、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。20、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：①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。②选择合适的进口风速（15—20m/s）；③为加强分散可在喂料口安装撒料器；④合理控制生料细度和喂料的均匀性；⑤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）21、回转窑有哪几个组成部分？答：简体、轮带、托轮、密封装置，传动装置，附属设备。22、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。23、喂料两，填充率与窑速有何关系？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。24、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。25、以烧成带为例分析回转窑内的传热方式有哪些？答：1、火焰（辐射传热、对流）表层物料。2、窑衬和窑皮（热导）与其接触的物料。3、窑衬和窑皮（对流、辐射传热）与其未接触的物料。26、哪些因素影响火焰温度。答：1、煤的热值；煤粉的细度；煤的挥发份；煤的灰分，煤的水分。2、燃烧所需空气用量；一次风量；内外风的比例；二次风温；窑体烧成煤壁温等。27、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：①旋流强大时，火焰变得粗而短，高温带集中，反之，火焰被，调节外风时相反。②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：①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）；②煤粉燃烧速度（煤愈细、二次风温越高，燃烧