煤资源是大多工矿行业不可缺的燃料，为使其充分燃烧利用，一般会先将煤加工成煤粉，然后经过热风烘干再投入使用。而热风一般有两种来源：一是热风炉燃烧产生的热风，二是利用生产系统的热烟气（余热利用）。在选用烘干热源时，应综合考虑煤磨系统的安全性及经济性。本文以某工程燃煤石灰回转窑系统煤磨车间的设计为例探讨了其烘干热源的优化配置。

1、热风炉供热风

热风炉取空气过剩系数1.25，热风炉出口温度1000℃，控制入磨热风温度180℃，则掺入冷风后，经计算其气体组成下表1所示。

由表1可知，掺冷后进磨热风O2含量偏高。在影响系统安全的因素中，一个很重要的因素是输送煤粉的气体中氧的成分比例。为提高系统安全性，在设计时，可考虑掺入部分循环风。经计算，当磨机产量10t/h，入磨原煤水份10%时，热风炉所供热风携带的热量为950Mcal/h，风量为2594Nm3/h，冷风掺入量为15839Nm3/h。热风携带热量折算为煤的耗量为175kg/h，考虑热风炉的热效率92%，则煤的耗量为190kg/h。

2、窑头引风

热风从窑头罩引出时，温度约为500-650℃，含尘浓度5-20g/Nm3，可经沉降室或旋风除尘器除尘后入磨或直接入磨。其气体组成接近大气，O2约为21%。根据磨机产量及对入磨气体要求，引热风量及所需掺入冷风的量如下表2所示。实际上，从系统的角度讲，窑头热风带出的热量均需由窑头燃煤补充。燃煤补充的量应为175kg/h。

3、窑尾引风

预热器出口烟气温度约为250-300℃，含尘浓度大约20g/Nm3，经袋收尘及高温风机（考虑漏风及掺冷）后降为150℃左右。若直接从预热器出口引风至煤磨，则需克服尾排风机压头。若从尾排风机出口引风，因风温偏低，当煤水份高时（＞10%），无法满足烘干要求，需额外补充热量。若煤粉制备车间设在远离窑尾处，则由于管道输送距离远，窑气温度会有所降低，很可能造成热量不够，因此，采用窑尾烟气作为烘干热源时，煤粉制备车间较好靠近窑尾，并对管道进行保温处理。根据尾气组成及其焓值，经计算，磨机所需尾排热风的量及组成如下表3所示。

4、窑头和窑尾同时引风

由上述计算分析可知，若从尾排风机出口引风，风温低时无法满足煤磨对烘干热源的要求，需补充热量。采用由窑头拉风补充，则其风量及组成如下表4所示。

综合分析比较可知，采用窑头和窑尾同时引风方案时可节约烘干用煤将近95%，且出于煤磨系统操作安全性考虑（O2的体积含量低），该方案是比较理想的方案。但若煤粉制备车间设在窑头附近时，出预热器的烟气在通过管道输送的过程中会有一定的温降，则从窑头抽风比例会有一定的上升，且拉风分配不合理时，会引起生产系统波动。

通过对煤磨系统不同烘干热源方案的比较及热平衡计算，探讨了其技术可行性及经济性：热风炉方案虽然会增加一定的建设投资费用及运行费用，但因其独立，不会对烧成系统的运行产生影响；从预热器出口引风则需克服尾排风机的压头增设引风机；从尾排风机出口引风配以窑头拉风补充热量可充分利用烟气余热，减少系统热耗，且系统安全性较高，应优先选择。当然，在系统设计时，应根据项目原煤情况、现场气候条件、现场布置要求及操作习惯做相应的方案选择。