1实施背景
鹿泉金隅鼎鑫水泥有限公司共有三个分公司五条熟料生产线,其中,一分公司两条2000t/d熟料生产线,二分公司两条4000t/d熟料生产线,三分公司一条4000t/d熟料生产线。五条生产线投产时间较早,使用的窑头篦冷机因结构等原因,冷却能力已不能满足日渐紧迫的节能降耗的要求。为进一步降低生产系统的能耗指标,需对篦冷机系统进行改造,进一步降低系统能耗。针对五条生产线篦冷机冷却效率低,二、三次风温低的状况,在2012年年底淡季检修期间先行实施了一分公司一线、二分公司一线及三分公司生产节能线篦冷机系统的节能改造。
2技术革新内容
一分公司一、二线篦冷机型号TC-1164,篦床面积61.2m?;二分公司一线篦冷机型号TC-12102篦床面积119.3m?;二分公司二线及三分公司篦冷机型号TCFC5500,篦床面积136.2m?。
2.1五条生产线窑头篦冷机系统存在的问题
(1)热回收效率低。
二、三次风温偏低,篦冷机熟料冷却能力严重不足,风室锁风效果差,漏风串风严重,篦冷机篦缝糊料严重,严重影响熟料冷却效果及热回收效率,出篦冷机熟料温度高。
(2)出窑熟料温度高,影响熟料质量。
熟料冷却不好,熟料、水泥性能不佳,熟料在篦床上有结成团的现象,影响水泥强度及
粉磨系统效率,造成熟料易磨性较差,小磨粉磨时间最低时23min~25min,最高时且长期在27min~29min。
(3)工艺故障停车率高。
①熟料
锤式破碎机对回转窑内掉出的大料球或窑皮破碎能力较差,极易造成卡死
破碎机,甚至引起停窑或大幅度减产。熟料锤式破碎机振动大,每三个月需更换一次锤头,设备维护与消耗大。
②由于原燃材料变化频繁,窑况发生变化,极易掉大块堆积成雪人。窑头废气引风管设置比较靠前,在系统产生波动时,熟料破碎机位置容易冒灰,对周围环境产生粉尘污染。
2.2改造方案
(1)重新配风,对于做功不好的一段8台风机进行更换,提高风机冷却能力;
(2)将进料口篦板改造为第四代篦冷机的篦板,提高换热效率,防止堆雪人;
(3)将一段篦板更换为盒式篦板,提高换热效率;
(4)将一分公司一线及二分公司一线篦冷机更换篦冷机下15套灰斗弧形阀为双气动阀密封装置;
(5)将一分公司一线及二分公司一线原来的熟料锤式破碎机更换为
辊式破碎机,减少大块堵塞,降低维护费用。
3创新点
针对篦冷机冷却效果不好,热回收效率低,出窑熟料温度高的状况,从提高冷却能力,从改造漏风点及提高锁风效果入手,对影响冷却效果的关键部位进行合理改造,从而提高系统冷却效果,降低系统能耗。
(1)突破原系统配风设计,经过多次监测及合理计算,提高原有风机能力,合理配风,改善冷却效果。
(2)在检修期间测量篦板间隙,发现漏风漏料状况严重,将篦冷机关键部位的篦板进行更换,提高换热效率。
(3)经过多次试验应用,将原设计弧形阀更换为双气动阀密封装置,改善锁风效果,改善冒灰现象。
(4)将原来的熟料锤式破碎机更换为辊式破碎机,出现料球不用人工处理,避免因出料球停篦冷机处理,影响系统热耗,并减少工人劳动强度及危险系数。
4改造效果
表1、表2、表3分别为一分公司一线篦冷机、二分公司一线篦冷机、三分公司篦冷机改造前后数据对比。
5结论
(1)二、三次风温提高,出篦冷机熟料温度降低。三条生产线二次风温均较改造之前提高近100℃左右,三次风温均较改造之前提高70℃~100℃,出篦冷机熟料温度较改造之前降低50℃左右。
(2)标煤耗降低。改造之后运行一年来,标煤耗较2012年改造之前明显降低,一分公司一线每吨熟料标煤耗降低2.52kg;二分公司一线每吨熟料标煤耗降低3.0kg;三分公司每吨熟料标煤耗降低2.0kg。
(3)提高熟料易磨性。从小磨试验粉磨时间看,出篦冷机熟料温度降低后,粉磨时间缩短1min,表明改造后降低熟料温度提高了熟料易磨性。
(4)无漏风漏料现象。篦板的漏料情况改善很大,基本无漏料,而且风室和篦板的漏料情况改善很大,基本无漏料,而且风室和气动阀的密封效果很好,做到了无漏风漏料。
(5)保证系统稳定运行。破碎机改造后设备运行平稳,故障率大大降低,而且1m以下的料球和大块都能自行破碎,不用人工处理,大大减少了人工进入篦冷机处理料球的几率,不仅减轻了工人的劳动强度,也减少了危险,窑系统也不用减料运行,不仅生产不受损失,也保证了系统的稳定。
(6)提高熟料强度。快速冷却避免或减少C3S的晶形转变,保持A矿晶型完整,同时C2S品质较好,有利于熟料强度的提高。快速冷却可显著提高C3A和C4AF的玻璃体含量,减少实际的C3A含量,有利于降低水泥的标准稠度。三条熟料生产线篦冷机系统改造之后冷却效果、节能效果明显,公司在2014年进行其余两条生产线的篦冷机系统改造,改善冷却效果,降低系统能耗。该改造经验可推广至同行业同规格篦冷机。