设备操作手册-篦冷机[1]
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TCFC行进式稳流冷却机使用说明书
1、前言
本说明书主要介绍第四代TCFC行进式稳流冷却机的基本结构和工作原理、安全操作、维护和检修等要求。本机采用液压传动，并另有《液压传动系统使用说明书》；四连杆机构采用自动润滑，并另有《自动润滑系统使用说明书》。
本机是天津水泥工业设计研究院与丹麦fons tcchnology 公司通力合作，打造的具有国际先进技术的第四代冷却机。其特点是熟料输送效率高、热交换效率高、生产运行成本低。作为水泥熟料煅烧系统熟料冷却的重要新型工艺设备，本设备必须精心安装、使用和维护，以保证与系统的其他设备协调工作，共同发挥作用。
2、技术性能
技术性能列在后面的“技术性能表”中。
3、基本构造特点
TCFC冷却机采用先进的设计理念，拥有多项专利技术，具有其独特的技术特点：
1) 模块化设计
TCFC冷却机由新颖而紧凑的模块组建而成，这能适应于不同规模的水泥厂的需求。模块的优化组合减少了用于设计和安装的时间，并且易于维护。下图是四连杆机构模块。在此模块的基础上，不同型号的冷却机在制造厂进一步集成，形成大的模块，从而大大减小了业主的安装时间和费用。
2) 优化的固定斜坡设计
进料口根据物理学原理设计，使得固定斜坡段熟料停留时间短，堆积少，从而减少冷却机入口会常常出现的“堆雪人”现象，也使得熟料在整个篦床上均匀分布，可提高入口段的热交换效率。
3) 四连杆机构
该项专利技术突破了以往的冷却机传动方式，经过计算和计算机模拟技术，使得四连杆机构能够进行100%的线性运动，巧妙的通过三角架的旋摆运动产生篦床的往复直线运动。同时，自动润滑系统保证每个轴承都能得到很好的润滑，从而大大延长了四连杆机构的使用寿命。
4) STAFF阀设计
步进式风量控制功能阀是专利产品，主要由主通风管、调节阀、扇形板和阻尼板组成。就冷却机而言，要获得一定的冷风冷却熟料，冷却风量与篦床的通风面积有关，对于TCFC冷却机，由于篦板的通风面积是固定的，所以冷却风量与STAFF 的通风面积有关。从下图可以看到阀的基本结构，主通风管和扇形板保证所连接篦板的基本通风量，三个带活塞的气流调节阀则根据料层情况在一定范围内调节冷却风量。当篦床料层阻力较大、冷却风量较小时，调节阀上的活塞自动下落，篦床阻力下降，从而增大风量；而当熟料层阻力较小、冷却风量较大时，活塞自动上升，使得篦下阻力上升，从而减小冷却风量。步进式流量调节功能优化冷却风分布，提高热交换效率。
为了提高TCFC的冷却效率和热回收效率，要使得冷却风量与料层厚度相适应。通过STAFF阀的调节，使得冷却风“按需分配“，如下图所示，熟料厚的地方、料层阻力大的地方通过的风量大。步进式流量调节功能优化了冷却风分布，提高热交换效率，同时也节约了风机的能耗。
4、工作原理
该冷却机由上壳体、下壳体、篦床、篦床液压传动装臵、熟料破碎机、自动润滑装臵及冷却风机组等组成。由于是无漏料冷却机，篦床下不再设灰斗和拉链机。热熟
料从窑口卸落到篦床上，在篦床输送下，沿篦床全长分布开，形成定厚度的料床，冷却风从料床下方向上吹入料层内，渗透扩散，对热熟料进行冷却。冷却熟料后的冷却风成为热风，热端高温热风作为燃烧空气入窑及分解炉（预分解窑系统），部分热风还可作烘干和余热发电之用。热风利用可达到热回收，从而降低系统热耗的目的；多余的热风将经过收尘处理后排入大气。冷却后的小块熟料经过栅筛落入冷却机后的输送机中；大块熟料则经过破碎、再冷却后汇入输送机中。
对现代冷却机的性能要求是高冷却效率、高热回收率和高运转率，为实现上述的高性能，篦床的设计是关键。
TCFC冷却机入料口设计为台阶式固定铸造篦板，配合STAFF阀使用，独特的倾角设计使得在接近篦板的最下层形成一层较薄的沿输送方向缓慢移动的冷熟料层，由窑口落下的熟料在料压和重力的作用下在底层熟料上向前滑动并铺开。所有熟料在斜坡上不做长时间的停留，避免形成堆积。如果出现了大块料堆积或“雪人”，在端部，壳体加装了一组空气炮，可以根据需要间断的开炮，清理过多的积料，保证生产运行平稳。固定段有一个独立的风室。
传动段是水平的，通过四连杆机构组成成步进式篦床，由液压驱动，篦床由数列组成，每列有前后两个液压缸同步驱动，各列相对独立。如图，所有列一起向前运动，带动料床向前运动，然后所有列分三次分批间隔后退，由于熟料间摩擦力的作用，前端熟料被卸在出料口。这样，通过列间的交替往复运动，从而达到输送熟料的目的。
为保证各室良好的气密性，在连杆穿过隔墙板处设有必要的密封装臵，以防止室间窜风和向机外漏风。整个篦床是无漏料装臵，因为在列间装有气封装臵和尘封装臵。
卸料端装有锤式熟料破碎机，小于预定尺寸的熟料（一般为25毫米以下）通过栅筛篦条卸到熟料输送机上运走。而大块熟料则落入破碎机破碎，并抛回篦床再冷却，再破碎直到达到要求的粒度为止。在破碎机前方的上壳体上悬挂垂直链幕，避免破碎机将熟料块抛回篦床时抛得过远，减少不必要的熟料再冷却循环，在破碎机打击区两侧壳体设有冲击板。
在上下壳体适当位臵上分别设臵了人孔门和观察孔。上部壳体砌筑隔热耐火衬，减少热损失和保护壳体，降低环境温度。
冷却熟料后的冷却空气成为热风，它除了作为二次风（入窑）、三次风（入分解炉）外，还根据需要热风供烘干用、余热利用等，多余的冷却空气将经过必要的收尘处理后排入大气中。
为了使冷却机获得最佳使用，要求配臵自动控制系统和必要的监测装臵。
1．控制稳定的料层厚度（阻力）。最佳的冷却效率和热回收率由保持适当的料层厚度和冷却风量来获得。根据篦床前端具有稳定料层的风室（第二风室）的篦下压力调整篦床速度。当篦下压力增高时，说明料层阻力增加（料层变厚或物料变细），这时应加快篦床速度；反之亦然。随时控制篦速以维持较为稳定的料层厚度（阻力）。
2．控制恒定的风量。当料层厚度及颗粒组成变化时，料层阻力发生波动。当料层阻力变大时，冷却风机阻力增加，进入空气量则减少，为了保持恒定的风量，控制系统将增大风机风门的开度。反之，减少风机风门的开度。对于采用变频调速的风机，则可以直接调节风机的转速。
3．控制稳定的窑头负压，以保证必要的入窑二次风量和窑的稳定操作。这可由调节窑头冷却机排风机的排风量（调风门开度）来实现。
除此之外，为了安全操作，设有安全监测装臵：篦板设有温度监测报警装臵，料层设有电视测报装臵等。
本冷却机采用液压传动系统。其原理和操作详见液压系统说明书。
本冷却机采用了集中润滑系统。但从使用效果出发，熟料破碎机轴承用人工定期润滑，详见润滑表（六，（一）.1）及冷却机自动润滑系统说明书。
5、安装说明
TCFC冷却机作为水泥熟料煅烧系统熟料冷却的重要新型工艺设备，本设备必须精心安装、使用和维护，以保证与系统的其他设备协调工作，共同发挥作用。安装过程中，按照TCFC3500t/d安装图纸执行。液压系统的安装见《液压传动系统使用说明书》，自动润滑系统的安装见《自动润滑系统使用说明书》，在此不再赘述。同时，请参照安装规范JCJ03-90《水泥机械设备安装工程施工及验收规范》相关内容。
5.1．安装步骤
5.1.1．基准线的确定
安装前要对冷却机的基础进行校核：在基础适当位臵上，划出三条基准线：
⑴在水平面上划出与窑中心线（水平投影）平行的冷却机中心线A，A与窑中心线距离为E（见安装图）。
⑵以与冷却机相邻的窑墩中心（水准标点）为准，按距离为D（见工艺图）划出冷却机第一柱的垂直中心线B；
⑶在适当的可见位臵划出一条与窑墩水平基准平行的水平基准线C。 上述A、B、C三条线便是安装找正的基准线，且直至安装完毕都应保持清晰可见。
5.1.2．冷却机基础找正
正式安装前还要根据布臵图要求按照基础图核对冷却机各部分基础尺寸。基准线允许偏差为±1.5毫米，各基础中心线偏差为±1.0毫米。核对重点：各段基础尺寸和标高；熟料破碎机的基础尺寸和标高。
5.1.3．设备安装
TCFC冷却机是模块化设计，在制造厂进行了大量的预组装过程，因此，现场安装时，根据现场所到模块的情况，跳过相关的步骤。
（1） 安装底梁和下壳体。精确找正后按总图所示要求二次浇灌水泥砂浆，或者在篦床部分安装找正后二次浇注。
（2） 安装支塔横梁、支塔、四连杆组件。四连杆组件预先组装好，把上侧部铝板。
（3） 顺序安装摩擦篦板、标准篦板，要注意热端和中低温段材质的差异。
（4） 安装篦板的同时安装列间尘封。
（5） 安装尾部密封盒和耐磨推板。
（6） 安装侧密封。
（7） 安装入口固定端及铸造篦板。
（8） 安装油缸。安装要求见安装图和〈液压传动系统说明书〉。
（9） 安装风室密封装臵。
（10） 安装篦床与破碎机之间的栅条模块。
（11） 安装上壳体侧板和顶板，安装冲击板链幕装臵，安装上壳体上的入孔门和检查装臵。
（12） 安装STAFF阀。
（13） 安装篦板测温装臵和测压装臵，具体安装位臵见安装总图和工艺资料图。
（14） 在篦冷机适当位臵固定设备各铭牌。
（15） 按工艺布臵要求，初步安装风机。
（16） 安装机外固定风管的主管道，注意适当调整风管与风机相连部分的角度及长度，使其与风机良好相配。
（17） 最终找正风机后，坚固其地脚螺栓，并对风机基础二次浇灌水泥砂浆。
（18） 把熟料破碎机底座放臵到其基础上，用垫片找正并连接地脚螺栓。但此时不要浇灌混凝土。
（19） 用螺栓将各栅条分别固定在上部栅条支架和破碎机底座上（为固定栅条，栅条下面的检查孔盖必须打开）。
（20） 安装栅条侧盖板，并焊到侧面冲击板上。
（21） 用螺栓将卸料端侧密封板连接到上壳体上。
（22） 在破碎机底座上紧挨密封板放臵破碎机，再仔细地找正底座及破碎机，然后拧紧各连接螺栓，最后按总图所示要求二次浇灌水泥砂浆。
（23） 安装破碎机的电动机和配套的导轨；安装破碎机传动三角皮带并正确张紧；安装破碎机传动装臵防护罩。
（24） 液压系统的安装，详细内容参见《液压系统使用说明书》。
（25） 安装自动润滑系统。按给定的图纸和集中润滑系统说明书安装双线自动润滑系统。安装管路用的诸如管夹、支承及必要的螺栓等固定件，如果有缺少，由安装单位提出需要量，用户提供。对于非自动润滑的润滑点确认已按规定填好润滑脂。
（26） 安装下壳体双重门及观察装臵，照明装臵。
（27） 安装走台。
（28） 检查全部安装工作，特别是各零部件的连接和各篦下隔室的气密性，各传动部件，篦床和润滑的安装等；并核实电动机接线和转向，确认无误后，方可用电动操作试运转。
（29） 焊接把钉打浇注料。
耐火衬施工按衬砌施工图要求进行（该图不属设备图），其中锚固把钉等金属结构件不属于供货范围，由业主自行采购。
5.2．安装要求
安装过程中主要的控制要求如下：
冷却机中心线与平行的窑中心线偏差（mm） ±1
窑墩横向中心线与冷却机立柱中心线的偏差（mm） ±1
窑墩水平基准线至冷却机水平基准线偏差（mm） ±1
下壳体水平偏差（mm） ±1
下壳体垂直度偏差（mm） ±1
支塔水平偏差（mm） ±0.5
支塔垂直度偏差（mm） ±0.5
支塔对角线偏差（mm） ±0.5
