回转窑二次风温的测量误差分析
【中国水泥网】作者简淼夫，张薇，李昌勇单位南京化工大学材料学院【20070521】
摘要：对水泥回转窑二次风温测量误差的来源进行了分析，指出水泥行业中，二次风的定义并不是很严格，没有考虑不同截面上二次风温度的差异，致使不同厂家热工标定的数据缺乏可比性。提出了新的理论二次风温的测量方法。热工标定是评价和诊断水泥回转窑运行状况的重要手段。对于评价窑系统的热效率和冷却机的效率，二次风温是一个十分重要的指标。目前热工标定中二次风温的测量，均按照现行的国家标准GB417984进行，但在水泥行业中，二次风的定义并不是很严格，没有考虑二次风温度的差异，致使不同厂家热工标定的数据缺乏可比性。本文结合水泥回转窑二次风温测量误差的来源进行了分析，指出应考虑不同测点二次风温度的差异，以便对窑炉系统热效率和冷却机效率进行准确的评价，并使不同的热工标定数据可直接进行横向比较。1二次风测定现状分析在热工测定中，水泥回转窑二次风温的测量一直是困扰热工测定的难题之一。实测出的二次风温从700～1250℃不等，与实际窑系统和冷却机的热平衡很难吻合，实际测量与热平衡的误差通常在100℃左右，有时偏高，有时偏低。而人们常常把这误差归结于高温气流的测温误差，虽然在测量中按标准规定采用抽气热电偶测温，但测量精度仍然不能满足实际需要，而被迫用热平衡值来代替实测值。就系统热平衡而言，需要测定截面上的热流分布，以确定穿过系统界面的热量。而测量截面的热流分布实际上非常困难，通常需要测量平均温度和平均流速来确定。确定平均温度需测定断面上的温度分布，测量平均速度要求测点的风速分布不能太复杂，这对实际测点位置的选择提出了要求，尽量远离弯头和变径等引起流场复杂变化的部件，以使测量得到简化。而实际系统要满足上述要求是比较困难的，这是二次风温测量中误差的一个重要来源。通常采用抽气热电偶测量二次风温。这是因为二次风速较低，一般每秒只有几米，而物料、壁面和气流的温差较大，采用抽气电偶测量二次风温可减少因壁面和物料辐射导致的测温误差。一般水泥厂回转窑测定使用的抽气热电偶是按照国标推荐的形式，其测量误差一般可控制在3左右1，但实际误差则在10左右。表1是一组二次风温实测数据和热平衡值，其中A、B两条生产线都是大型干法水泥生产线，均使用推动篦式冷却机，因此具有一定的可比性。由表1可以看出，在不同的生产线上测量r