赤鐵礦回轉(zhuǎn)窯二次風(fēng)溫的測(cè)量誤差分析
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赤鐵礦回轉(zhuǎn)窯熱工標(biāo)定是評(píng)價(jià)和診斷水泥回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行狀況的重要手段。對(duì)于評(píng)價(jià)窯系統(tǒng)的熱效率和冷卻機(jī)的效率，二次風(fēng)溫是一個(gè)十分重要的指標(biāo)。目前熱工標(biāo)定中二次風(fēng)溫的測(cè)量，均按照現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB4179-84）進(jìn)行，但在水泥行業(yè)中，二次風(fēng)的定義并不是很嚴(yán)格，沒有考慮二次風(fēng)溫度的差異，致使不同廠家熱工標(biāo)定的數(shù)據(jù)缺乏可比性。本文結(jié)合水泥回轉(zhuǎn)窯二次風(fēng)溫測(cè)量誤差的來源進(jìn)行了分析，指出應(yīng)考慮不同測(cè)點(diǎn)二次風(fēng)溫度的差異，以便對(duì)窯爐系統(tǒng)熱效率和冷卻機(jī)效率進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)，并使不同的熱工標(biāo)定數(shù)據(jù)可直接進(jìn)行橫向比較。
赤鐵礦回轉(zhuǎn)窯二次風(fēng)測(cè)定現(xiàn)狀分析 在熱工測(cè)定中，水泥回轉(zhuǎn)窯二次風(fēng)溫的測(cè)量一直是困擾熱工測(cè)定的難題之一。實(shí)測(cè)出的二次風(fēng)溫從700～1250℃不等，與實(shí)際窯系統(tǒng)和冷卻機(jī)的熱平衡很難吻合，實(shí)際測(cè)量與熱平衡的誤差通常在100℃左右，有時(shí)偏高，有時(shí)偏低。而人們常常把這誤差歸結(jié)于高溫氣流的測(cè)溫誤差，雖然在測(cè)量中按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用抽氣熱電偶測(cè)溫，但測(cè)量精度仍然不能滿足實(shí)際需要，而被迫用熱平衡值來代替實(shí)測(cè)值。
赤鐵礦回轉(zhuǎn)窯就系統(tǒng)熱平衡而言，需要測(cè)定截面上的熱流分布，以確定穿過系統(tǒng)界面的熱量。而測(cè)量截面的熱流分布實(shí)際上非常困難，通常需要測(cè)量平均溫度和平均流速來確定。確定平均溫度需測(cè)定斷面上的溫度分布，測(cè)量平均速度要求測(cè)點(diǎn)的風(fēng)速分布不能太復(fù)雜，這對(duì)實(shí)際測(cè)點(diǎn)位置的選擇提出了要求，盡量遠(yuǎn)離彎頭和變徑等引起流場(chǎng)復(fù)雜變化的部件，以使測(cè)量得到簡(jiǎn)化。而實(shí)際系統(tǒng)要滿足上述要求是比較困難的，這是二次風(fēng)溫測(cè)量中誤差的一個(gè)重要來源。
赤鐵礦回轉(zhuǎn)窯通常采用抽氣熱電偶測(cè)量二次風(fēng)溫。這是因?yàn)槎物L(fēng)速較低，一般每秒只有幾米，而物料、壁面和氣流的溫差較大，采用抽氣電偶測(cè)量二次風(fēng)溫可減少因壁面和物料輻射導(dǎo)致的測(cè)溫誤差。一般水泥廠回轉(zhuǎn)窯測(cè)定使用的抽氣熱電偶是按照國(guó)標(biāo)*的形式，其測(cè)量誤差一般可控制在3%左右[1]，但實(shí)際誤差則在10%左右。表1是一組二次風(fēng)溫實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和熱平衡值，其中A、B兩條生產(chǎn)線都是大型干法水泥生產(chǎn)線，均使用推動(dòng)篦式冷卻機(jī)，因此具有一定的可比性。由表1可以看出，在不同的生產(chǎn)線上測(cè)量，其測(cè)量值與熱平衡結(jié)果的誤差有明顯差異。從現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)上看，用輻射誤差來解釋測(cè)量誤差是不合適的，因?yàn)轭愃频南到y(tǒng)中熱電偶所受到的熱輻射情況類似，誤差或者都偏正方向，或者都偏負(fù)方向。在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)，將抽氣熱電偶放入測(cè)試位置后，先不抽氣測(cè)得風(fēng)速為零時(shí)的溫度，再抽氣后溫度明顯上升，這表明氣體溫度確實(shí)比壁面溫度要高。而A廠的實(shí)測(cè)值比熱平衡值高，B廠的實(shí)測(cè)值比熱平衡值低，實(shí)測(cè)時(shí)的重復(fù)性誤差小于2%。此外，A線和B線是同一種類型的冷卻機(jī)，其熟料的單位熱耗差距并不十分大，而實(shí)側(cè)數(shù)據(jù)相差較大，這說明除測(cè)量誤差外還有其它的誤差來源。
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