王振豪

2 500t/d熟料生產(chǎn)線提產(chǎn)節(jié)能改造

王振豪

博愛(ài)金隅水泥有限公司2 500t/d生產(chǎn)線于2006年投產(chǎn)，燒成系統(tǒng)采用單系列五級(jí)預(yù)熱器和在線型NC管道式分解爐，分解爐主爐高31m，有效爐容839m3，回轉(zhuǎn)窯規(guī)格φ4.0m×60m，窯頭篦冷機(jī)使用第三代篦冷機(jī)，有效篦床面積61.2m2。在目前水泥企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)異常嚴(yán)峻的形勢(shì)下，該生產(chǎn)線問(wèn)題是：產(chǎn)量低，平均日產(chǎn)2 650t；C5筒結(jié)皮嚴(yán)重，預(yù)熱器易堵塞；煤耗相對(duì)較高。為此，公司與某設(shè)計(jì)院合作，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了提產(chǎn)節(jié)能技術(shù)改造。

圖1　分解爐改造前后示意圖

1　確定影響提產(chǎn)的“瓶頸”部位

該生產(chǎn)線配料中硅質(zhì)原料使用河沙，易燒性較差；煅燒熟料使用煤粉，水分長(zhǎng)期保持在4.5%以上，內(nèi)水較高。這兩點(diǎn)是客觀存在的不可改變因素。

將高溫風(fēng)機(jī)風(fēng)量控制最大后，產(chǎn)量提高10%，確定影響系統(tǒng)提產(chǎn)的“瓶頸”參數(shù)。據(jù)標(biāo)定，生產(chǎn)線分解爐出口溫度為890℃，C5筒出口溫度為879℃，C5筒熱生料溫度881℃，而且生產(chǎn)中時(shí)而出現(xiàn)溫度倒掛現(xiàn)象，入窯物料分解率80%～90%，分解爐出口和C5出口CO濃度在0.15%～0.2%，系統(tǒng)出現(xiàn)惡化，分解爐中煤粉不能充分燃燒，未燃盡的煤粉進(jìn)入C5筒，造成C5筒內(nèi)溫度高而生長(zhǎng)結(jié)皮，導(dǎo)致入窯生料分解率偏低或不均勻，窯內(nèi)煅燒負(fù)荷較重。這種現(xiàn)象表明，導(dǎo)致該生產(chǎn)線無(wú)法提產(chǎn)的因素在于分解爐，必須提高分解爐內(nèi)生料的分解率。

2　改造方案

由于該生產(chǎn)線影響提產(chǎn)的“瓶頸”在分解爐，公司決定對(duì)分解爐進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，增加容積，延長(zhǎng)煤粉在分解爐中的停留時(shí)間，增設(shè)噴騰效應(yīng)，強(qiáng)制提高煤粉燃盡率，防止C5筒結(jié)皮生長(zhǎng)，保證入窯生料分解率穩(wěn)定在90%以上，圍繞提產(chǎn)和提高尾煤燃盡率進(jìn)行了如下技術(shù)改造。

（1）在分解爐中部加兩個(gè)φ4.3m縮口，增加兩次噴騰效應(yīng)，使氣、固兩相的分散、換熱更加高效，同時(shí)也可以延長(zhǎng)生料和煤粉在爐內(nèi)停留時(shí)間。

（2）將分解爐主爐直徑由原來(lái)的φ5.4m擴(kuò)徑到φ 6.0m，分解爐有效容積由839m3增加到950m3，提高13%左右。據(jù)測(cè)算，生料和煤粉在分解爐中停留時(shí)間在原基礎(chǔ)上可提高0.99s。分解爐鵝頸管不做技改。

（3）對(duì)分解爐下縮口進(jìn)行改造，由于煙室上頂尺寸所限，無(wú)法進(jìn)行簡(jiǎn)單的擴(kuò)徑，所以經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)，將分解爐下縮口由原來(lái)的圓形改為方形，通風(fēng)面積可增大20%左右（方形縮口四角易結(jié)皮，但仍會(huì)增加15%的有效通風(fēng)面積）。

（4）更換高溫風(fēng)機(jī)，增加風(fēng)量，風(fēng)量由46萬(wàn)m3/h增加到48萬(wàn)m3/h，電機(jī)功率由1 400kW升級(jí)為1 600kW。

（5）重新優(yōu)化設(shè)計(jì)C4入分解爐下料管撒料箱，使撒料更加均勻。

3　改造效果

技改后，窯系統(tǒng)穩(wěn)定性明顯提高。據(jù)標(biāo)定，二次風(fēng)溫由1 110℃提高到1 160℃，并且更加穩(wěn)定，熟料結(jié)粒均勻，分解爐出口溫度約895℃，C5筒出口溫度約865℃，C5熱生料溫度約860℃，分解爐出口和C5熱生料溫度差值在35℃左右，沒(méi)有出現(xiàn)溫度倒掛現(xiàn)象。入窯物料分解率90%～95%，分解爐出口CO濃度在104ppm左右，幾乎沒(méi)有CO，說(shuō)明尾煤燃燒充分，較技改前略有提高。熟料3d抗壓強(qiáng)度32.9MPa，28d抗壓強(qiáng)度59.7MPa，熟料產(chǎn)量由2 650t/d提高到3 020t/d左右，標(biāo)準(zhǔn)煤耗下降1.1kgce/t熟料。

Modification for Capacity Improvement and Energy-saving of 2 500t/d Clinker Production Line

TQ172.622.29文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001-6171（2016）03-0088-01

通訊地址：博愛(ài)金隅水泥有限公司，河南焦作454450；2016-03-14；編輯：孫娟