KHD tại ACT 2024 - Làm mát clinker hiệu quả

KHD làm mát clinker thế nào để thu hồi nhiều nhiệt và ít hao mòn hơn chính là câu hỏi đặt ra, bởi nhiệt clinker không nên bị thải bỏ.

Clinker rời lò ở nhiệt độ rất cao. Thiết bị làm mát phải hạ nhiệt sản phẩm nhanh, đồng thời thu hồi phần nhiệt để đưa trở lại lò nung và calciner.

Nếu khả năng thu hồi nhiệt thấp, nhà máy phải bổ sung thêm nhiên liệu để duy trì quá trình nung. Nếu khí làm mát phân bố không đều, clinker có thể hình thành các vùng nóng, lớp liệu không ổn định hoặc xảy ra hiện tượng đóng khối.

Vì vậy, hiệu suất của cooler ảnh hưởng rộng hơn nhiều so với phạm vi của riêng thiết bị này. KHD xác định ba mục tiêu chính gồm làm mát hiệu quả, thu hồi nhiệt tốt và giảm hao mòn.

Ghi tĩnh giúp sử dụng khí làm mát hiệu quả hơn

Khu vực đầu vào cooler là nơi clinker nóng vừa rơi xuống và chịu tải nhiệt, tải cơ học lớn.

Thiết kế PYROSTATIC sử dụng kết cấu ghi tĩnh hình móng ngựa nhằm hạn chế khí làm mát thoát sang những vùng có áp suất thấp. Không khí được hướng vào lớp clinker để nâng hiệu quả trao đổi nhiệt.

Theo tài liệu trình bày, thiết kế này còn hỗ trợ:

Phân phối clinker đều hơn trên các làn.
Phân phối không khí đồng đều.
Hạn chế hiện tượng thổi tung vật liệu.
Xử lý các khối clinker lớn tại đầu cooler.
Giảm sụt áp tại các khoang đầu tiên.

Khi khí được đưa đúng vị trí, lượng nhiệt thu hồi về dây chuyền nung tăng lên, đồng thời giảm lượng không khí bị sử dụng kém hiệu quả.

Không có bộ phận chuyển động trong lớp clinker

Clinker có nhiệt độ cao và tính mài mòn mạnh. Ở những cooler có bộ phận cơ khí nhô vào lớp clinker, các chi tiết này phải liên tục chịu ma sát và tải nhiệt.

KHD thiết kế hệ thống truyền chuyển động nằm ngoài lớp clinker. Theo tài liệu của hãng, không có bộ phận chuyển động trực tiếp trong lớp liệu, qua đó giảm nguy cơ mài mòn.

Các cassette còn được bảo vệ bằng lớp clinker lạnh tự hình thành. Lớp vật liệu này hạn chế tiếp xúc trực tiếp giữa kim loại và clinker nóng.

KHD dẫn ví dụ tại một nhà máy ở Thổ Nhĩ Kỳ, trong đó ghi tĩnh và cassette vẫn chưa phải thay sau bảy năm hoạt động. Đây là trường hợp tham khảo cụ thể, không nên dùng như cam kết tuổi thọ cho mọi dây chuyền.

Thủy lực và tự động hóa giữ lớp clinker ổn định

Độ cao lớp clinker ảnh hưởng trực tiếp đến sức cản khí và khả năng trao đổi nhiệt. Lớp liệu quá thấp khiến khí dễ thoát qua mà không thu hồi đủ nhiệt; lớp quá cao làm tăng sụt áp và tải cho hệ thống.

Hệ thống thủy lực điều chỉnh tốc độ di chuyển clinker theo tải thực tế. Các bộ điều khiển theo dõi vị trí, áp suất và tải trên từng làn để giữ lớp liệu ở mức yêu cầu.

KHD sử dụng cấu hình có bơm hoạt động và bơm dự phòng, đồng thời bổ sung khả năng chẩn đoán để nâng độ sẵn sàng của cooler.

Những lợi ích cần được đo sau cải tạo

Khi đánh giá đầu tư hoặc thay cooler, nhà máy cần theo dõi:

Nhiệt độ clinker đầu ra.
Hiệu suất thu hồi nhiệt.
Lượng khí làm mát riêng.
Điện năng của quạt.
Sụt áp qua cooler.
Tần suất thay ghi và cassette.
Số giờ dừng máy do sự cố.
Mức tiêu hao nhiệt của toàn dây chuyền.

Không nên chỉ đánh giá cooler bằng nhiệt độ clinker đầu ra. Một thiết bị có thể làm clinker mát nhưng dùng quá nhiều khí hoặc thu hồi nhiệt kém.

Giải pháp được trình bày tại ACT Nov.2024 cho thấy thiết kế cooler cần được nhìn nhận như một phần của hệ thống nung, không phải một thiết bị độc lập ở cuối dây chuyền.