Holcim 公司Untervaz 水泥廠一臺(tái)2000t/d 級(jí)多筒冷卻機(jī)預(yù)熱器窯，在運(yùn)行40年后，更換CP公司生產(chǎn)的最新結(jié)構(gòu)的ETA冷卻機(jī)，該機(jī)冷卻效率高，維修費(fèi)用低，入窯二次空氣溫度既高又穩(wěn)，用于余熱發(fā)電的廢氣溫度也高，性能如下：

（1）厚料層

冷卻機(jī)料層厚度950mm，冷風(fēng)透過(guò)熟料需時(shí)0.4～1.5s。常規(guī)冷卻機(jī)料層厚度為600mm，由于料層厚度增加，冷卻機(jī)效率提高2.4%，達(dá)到75.8%，熱回收風(fēng)量為0.758m3（標(biāo)）/kg。

（2）熟料輸送通道單獨(dú)控制

冷卻機(jī)5條熟料輸送通道。兩側(cè)的1號(hào)、5號(hào)通道沖程為150mm，熟料停留時(shí)間約45.5min；中間的2 號(hào)、3號(hào)、4號(hào)通道為180mm，停留時(shí)間約38min。此舉有利于冷卻機(jī)橫向斷面熟料溫度穩(wěn)定，消除“紅河”。

（3）溫度梯度（圖1）

料層高度穩(wěn)定，底部冷熟料和頂部熱熟料相互不混合，與冷熱熟料混合的料層相比，有利于傳熱，提高入窯二次風(fēng)的風(fēng)溫和穩(wěn)定。

（4）通風(fēng)面積組合（圖1）

通風(fēng)面積組合可以調(diào)整，在進(jìn)料口（HE-組件）8 排篦板后，各室長(zhǎng)度分別為1.2m、1.4m、2.2m（X2）、3.3m 和3.4m。

高溫熟料區(qū)冷卻室面積小，熟料溫度越低則冷卻室面積越大，室下不設(shè)置氣流鎖封閥板，減少氣流的漏風(fēng)和壓降。

表1 冷卻機(jī)性能

圖1 冷卻機(jī)下各室（小室在熱端）分布和熟料冷卻曲線

和早期冷卻機(jī)相比，進(jìn)料口（HE-組件）篦床長(zhǎng)度增加，熟料溫度降至1200℃以下，此外，反向沖程有利于優(yōu)化輸送效率，采用滑動(dòng)摩擦取代慢速反向沖程的靜態(tài)摩擦，可減少冷卻機(jī)傳動(dòng)動(dòng)力消耗。

（5）ETA熟料輸送通道

新冷卻機(jī)通過(guò)有限元分析，采用蘑菇形進(jìn)風(fēng)，以減少壓降損失。和傳統(tǒng)篦床相比，熟料料層增高，阻力損失增加，相應(yīng)動(dòng)力損失增加，可通過(guò)冷卻機(jī)熱效率增加來(lái)補(bǔ)償（圖2）。ETA 冷卻機(jī)所使用的冷卻風(fēng)量降低，廢氣量減少，廢氣風(fēng)機(jī)電耗下降。冷卻風(fēng)量約1.5m3（標(biāo)）/kg，動(dòng)力消耗低于傳統(tǒng)冷卻機(jī)。

（6）磨損

ETA 冷卻機(jī)極為牢固，2004 年投產(chǎn)的一臺(tái)冷卻機(jī)，由于采用蘑菇形進(jìn)風(fēng)及采用冷卻空氣和熟料接觸方式，十分有利于熱交換和減少熟料對(duì)部件的磨蝕，迄今沒(méi)有因磨損而更換熟料輸送通道，且操作中工藝性能穩(wěn)定，此外在靜態(tài)的HE-組件和熟料通道之間，采用耐熱混凝土橫梁，公司對(duì)HE-組件和熟料通道的使用保證期為5年。

其他情況：

（1）熟料質(zhì)量

多筒冷卻機(jī)置換后，C3S性能得以改善，在原料成分可比較的基礎(chǔ)上，C3S含量從65%提高至71%，熟料粉磨溫度穩(wěn)定，電耗下降2～3kWh/t水泥。

（2）代用燃料

料層厚度增加，冷卻效率增加，入窯二次風(fēng)溫增高且穩(wěn)定，十分有利于煅燒代用燃料，該廠代用燃料主要為塑料、生活垃圾、廢油代用熱量約35%，代用燃料水分和灰分含量高，相應(yīng)增加熱耗，但冷卻機(jī)熱效率提高可補(bǔ)償此損失。

（3）廢熱回收

該廠冷卻機(jī)廢氣用于發(fā)電，采用ABB 公司的有機(jī)Rankile循環(huán)，冷卻機(jī)廢熱溫度高，有利于增加發(fā)電量。

性能見表1。

圖2 蘑菇形進(jìn)風(fēng)口