行進式穩流冷卻機介紹 

　　一、天津院新一冷卻機研發背景

　　伴隨水泥技術的進步，追述我國篦冷機發展歷史，從上個世紀六十年代初滿足濕法水泥生產為主的第一代“薄料層篦冷機”的誕生，到八十年代適應新型干法水泥生產技術發展的第二代“厚料層篦冷機”的開發和技術引進，直至八十年代末到九十年代初期為了進一步節能降耗和適應裝備大型化的發展，天津院又成功自主研制了延用至今的第三代TC型充氣梁高效篦冷機并對其優化升級，持續創新。不同時期的國內首臺篦冷機均為我公司率先開發并應用，該產品于1998年5月通過部級鑒定，其綜合技術性能指標已達到90年代國際先進水平，為國內首創。天津院TC型篦冷機的技術進步歷程代表著我國篦冷機技術的發展歷史，代表了我國篦冷機產品的國家水平。

　　在第三代充氣梁篦式冷卻機技術之后，世界上出現了一種完全革新理念的新一代冷卻機。他們具有模塊化、無漏料、磨損少、列運動、輸送效率高、熱回收效率高、運轉率高、重量輕等特點。在篦床的冷風分配上，大部分國外公司的產品都以冷卻風自動控制為特色，如KHD的風量自動控制閥、Smith的機械式流量控制閥，而CP公司的冷卻機則不設調節閥；在輸送上，除了步進式以外，也有設計成篦床固定的形式，通過推料棒或推料塊達到物料輸送目的，以減少磨損件，如Polysius和Smith的冷卻機。我院第四代冷卻機的研發于2004年啟動，2006年正式立項，歷時近三年，進過前期充分的調研工作，展開了一系列的實驗及數據采集，明確了冷卻機的發展方向，研究新的冷卻理念和設計構想，并進行大量的實驗來驗證、開發和應用。通過對國外幾種形式第四代冷卻機的調查研究，對各家產品優缺點的權衡比較，我們開發國產化第四代冷卻機有了整體思路。2007年我院與丹麥富士摩根公司最終達成合作意向，在消化、吸收、改進的基礎上共同推出國產化TCFC型第四代行進式穩流冷卻機，我院是該技術與產品在國內唯一的、排它性的擁有者。

　　二、第四代行進式穩流冷卻機技術特點

　　1、主要性能

　　TCFC型篦冷機具有“三高一低”的性能，即高熱回收效率、高冷卻效率、高運轉率、低磨損。其主要技術性能指標如下： 
　　 單位篦面積產量          44~46t/m2.d
　　單位冷卻風量              1.7~1.9Nm3/kg.熟料
　　熱回收率                   ~75%
　　運轉率                         >98%
　　出料溫度                   65℃+環溫（粒度≤ 25mm）

　　2、設備結構：

　　我院開發的行進式穩流冷卻機的總體結構圖如下，設備主要部件包括上殼體、下殼體、篦床、液壓傳動系統、熟料破碎機等。

　　3、主要優點：

　　模塊化設計
　　采用標準化模塊設計，由新穎而緊湊的模塊組建而成；設計周期短、部件互換性好、安裝快、維修簡單；

　　低電耗
　　擁有專利技術STAFF流量閥，自動優化風量分布，降低電耗；

　　優化料層分布
　　源于100%可編程的梭式篦床運動模式；

　　消除“ 堆雪人”
　　運用動力學理論設計的模塊料口可使下料口料床同時均勻輸送，防止熟料堆積；

　　梭式往復推動無漏料篦床
　　水平輸送；
　　輸送效率高；
　　超低的部件磨損率；
　　不再需要漏料鎖風裝置和鏈斗輸送設備，整機高度降低；

　　四連桿機構
　　不需要常規的篦床支承裝置，始終保持100％線性運動；

　　STAFF流量閥
　　隨料床厚度的變化自動敏感地調節風量，優化冷卻風分布，提高熱交換效率。

　　4、技術特點：

　　（1）標準化模塊設計

　　TCFC冷卻機采用標準化模塊設計，由新穎而緊湊的模塊組建而成，通過增加篦床篦板的數量，可以適應不同規模水泥生產線，模塊的優化組合可節省設計和工程設備的安裝時間，提高維護效率，降低維護成本，同時也大大方便備品備件的供給。

　　（2）篦床

　　篦床由固定篦床和水平篦床組成，水平篦床由若干列縱向排開的篦板組成，縱向篦床均由液壓推動，運行速度可以調節，進料端仍然采用第三代固定傾斜篦板，但是在底部增加了可控氣流調節閥，此結構可以消除堆“雪人”現象；熟料堆積在位于水平輸送段的槽型活動充氣篦床上，隨活動篦床輸送向前運行，冷風透過料層達到冷卻熟料的目的。

　　熟料冷卻輸送篦床由若干條平行的熟料槽型輸送單元組合而成，其運行方式如下：首先由熟料篦床同時統一向熟料輸送方向移動，然后各單元單獨地或交替地進行反向移動。每條通道單元的移動速度可以調節，且單獨通冷風，保證了熟料得以充分冷卻。在篦板上存留一層熟料，以減緩篦板受高溫紅熱熟料的磨蝕。相鄰兩列模塊單元連接處采用迷宮式密封裝置密封，貫穿整個篦冷機的長度方向，確保相鄰兩列篦板往復運動過程中免受熟料和篦板間的磨損，且由于篦板的迷宮式設計，熟料不會從輸送通道面上漏下，不再需要第三代中的灰斗和拉鏈機等設備，設備高度得到了大幅度的下降，土建成本也隨之減少。

　　（3）四連桿傳動機構

　　本冷卻機的傳動部分巧妙地采用了經典的四連桿機構，保證上部篦床保持水平的往復運動。這種機構非常適合水平物料輸送形式，在四連桿傳動機構的滑動軸承上完成循環往復運動，密封性能好。同時由于為各個篦板提供動力的四連桿機構都是相同規格，具有顯著的維護優勢：維護簡單且維護費用低，在長時間運轉后僅需維護軸承，也易于后期的備品備件的準備。

　　（4） 流量自動控制調節功能

　　流量自動控制調節功能是我公司開發的具有創新專利權的系統,該系統具有高熱交換率、低電耗的優點，更加符合國家提倡的節能降耗的要求。流量自動控制調節調節閥為為全機械結構，可以實現根據篦床上料層的厚度自動調節閥門的開閉和調大調小，進而達到自動調節供風量的功能，提高單位風量冷卻效率，降低了不必要的能耗。

　　（5） 液壓傳動系統：

　　第四代篦冷機采用液壓傳動，縱向每一列篦床由一套液壓系統供油，每一個模塊控制幾個液油缸，液壓缸帶動驅動板運動。采用多模塊控制驅動系統，避免了因個別液壓系統故障引起的事故停車，在生產中可以關停個別液壓系統，其他組液壓系統繼續工作，可保證設備長期連續生產的要求，液壓系統還可實現在線檢修更換，使整機的運轉率大幅提高。

　　三、第四代冷卻機的綜合優勢

第四代冷卻機與第三代冷卻機參數對比表

　　適用于新線建設和老機改造；

　　單位冷卻風量的降低及熱回收效率的提高，能耗降低幅度明顯；與第三代篦冷機相比，以5000t/d生產線為例，每年可節約標準煤3600噸，每年可節煤200～250萬元；從電耗看每噸熟料可節電1.5kwh，每年可節電120～130萬元；

　　第四代冷卻機無灰斗、鎖風閥卸料裝置及熟料拉鏈機，取消以往地坑，節省大量土方和混凝土澆注量。由于冷卻機標高降低，致使窯尾塔架、回轉窯整體標高降低，土建投資節省幅度大；

　　篦床設計采用特殊的篦盒結構和步進式熟料輸送方式，壽命較第三代篦冷機提高3~5倍以上，可大大降低維修費用；

　　篦床采用模塊化設計，易損件規格種類少，備件通用性強成本低；

　　第四代篦冷機運行可靠，進一步提高熱回收效率，顯著提高了入窯、入分解爐的燃燒空氣溫度，二、三次風溫在20～30℃以上，大幅度節能降耗。

　　四、第四代冷卻機選型型譜

　　TCFC型第四代行進式穩流冷卻機篦床采用模塊化設計，因此通過調整模塊單元可以滿足客戶不同設計產量的要求，與不同規格生產線配套。經過幾年來的大力開發，TCFC篦冷機已形成1000t/d至10000t/d之間的系列產品。下表為幾種常規生產線TCFC冷卻機的規格參數：

　　五、 第四代冷卻機推廣業績 

中天仕名科技集團有限公司
2008年5月6日