2500 t/d燒成系統(tǒng)的改造

陶從喜1，董蕊1，鐘克輝，黃茂，陳廷偉1，劉長鎖1，蘇興輝，梁乾1，陳學勇1，馬玉國1，李國軍

2500 t/d燒成系統(tǒng)的改造

陶從喜1，董蕊1，鐘克輝2，黃茂2，陳廷偉1，劉長鎖1，蘇興輝2，梁乾1，陳學勇1，馬玉國1，李國軍2

為了進一步提高系統(tǒng)產(chǎn)量，降低熟料熱耗，廣西華潤紅水河水泥有限公司委托中材裝備集團有限公司以總承包形式對其2500 t/d生產(chǎn)線燒成系統(tǒng)實施技術改造。項目完成后整體運行狀況良好，產(chǎn)量可達到2970t/d，系統(tǒng)能耗下降明顯，冷卻機穩(wěn)定高效運行，熱回收效率大幅提高。本次技改項目達到了預期效果，實現(xiàn)了節(jié)能降耗的目標。

燒成系統(tǒng)；改造；預熱器；篦冷機

1 項目概況

廣西華潤紅水河水泥有限公司2500t/d熟料生產(chǎn)線由天津院設計，于2003年7月投產(chǎn)運行。由于最早的窯尾系統(tǒng)按煅燒煙煤設計考慮，篦冷機采用的是第三代技術，其分解爐容積偏小，對煤質(zhì)的適應性較差。于2006年9月對系統(tǒng)進行了改造，在原有窯尾塔架旁新增一臺帶流化床的懸浮爐，延長了煤粉在爐內(nèi)的停留時間，提高了分解爐對煤質(zhì)的適應性，調(diào)整了撒料裝置盒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各級預熱器的內(nèi)筒，改造后系統(tǒng)成功應用無煙煤煅燒，產(chǎn)量可穩(wěn)定至2700t/ d。

自2006年第一次技改以來，該生產(chǎn)線運行存在的主要問題是系統(tǒng)煤耗較高，尤其是篦冷機熟料冷卻效果很差，出冷卻機熟料溫度有時高達200℃以上，二、三次風溫偏低且系統(tǒng)故障率較高。鑒于此，廣西華潤紅水河水泥有限公司通過大量調(diào)研，最終選定中材裝備集團有限公司先進的技術裝備對現(xiàn)有的2500 t/d生產(chǎn)線進行技術改進來達到節(jié)能降耗的目的。雙方經(jīng)多次技術交流及技改實施方案的探討，于2013年8月中旬進行了第二次技術優(yōu)化改造。

2 技改前的基本情況

2.1 燒成系統(tǒng)的主機配置

表1 技改前燒成系統(tǒng)主機配置情況

表2 煤工業(yè)分析

表3 生熟料主要化學成分，%

該生產(chǎn)線燒成系統(tǒng)的主機配置見表1。

2.2 技改前燒成系統(tǒng)現(xiàn)狀及存在的問題

技改前該燒成系統(tǒng)平均標煤耗113.53kg/t熟料以上，三次風溫僅為717℃左右，出冷卻機熟料溫度高達205℃，冷卻機熱回收效率僅57%，系統(tǒng)熱損失大，C5旋風筒出口溫度高于分解爐出口溫度，出現(xiàn)溫度倒掛，表明隨著系統(tǒng)產(chǎn)量的提高，分解爐內(nèi)出現(xiàn)煤粉煅燒不完全的現(xiàn)象。入窯生料的表觀分解率為91.42%，還有一定的提升空間。

圖1 分解爐改造示意圖

圖2 四代冷卻機改造示意圖

3 改造目標

（1）燒成系統(tǒng)產(chǎn)量：≥2750t/d熟料；

（2）熟料燒成質(zhì)量不下降；

（3）在現(xiàn)有基礎上，標煤耗減少6 kg/kg熟料；

（4）冷卻機的熱回收率>72%。

4 燒成系統(tǒng)技術改造方案

4.1 原燃料情況

技改后的原燃料分析見表2、3。

4.2 預熱器系統(tǒng)

對部分旋風筒的進口進行優(yōu)化改進，目的是降低旋風筒進口風速，從而降低系統(tǒng)阻力，減少系統(tǒng)電耗。預熱器C1至C5旋風筒蝸殼部分改造方案為：增加蝸殼高度，同時相應增加內(nèi)筒高度。

4.3 分解爐系統(tǒng)

主爐部分由雙噴騰的TD爐變?yōu)槿龂婒v的TTF分解爐。具體改造方案為：塔架內(nèi)分解爐頂部在現(xiàn)有基礎上再增加一柱體，并旋轉(zhuǎn)C5旋風筒蝸殼，用下行出爐延伸管道連接C5旋風筒和分解爐（見圖1）。經(jīng)核算，改造后塔架內(nèi)分解爐有效容積從393m3增加到611m3，氣體停留時間可在現(xiàn)有基礎上增加1.2s，保證了煤粉的燃盡及提高出爐物料分解率，增加一次噴騰及出口位置的頂部撞擊作用，使得氣、固兩相的分散、換熱更加合理，進一步增加了對煤粉的適應性。

為了最低限度減少懸浮爐流化床冷風的摻入量，對進懸浮爐的三次風、進料點及噴煤管的位置進行了合理優(yōu)化。增設主爐噴煤管，通過增加主爐內(nèi)的喂煤及喂料量，降低懸浮爐內(nèi)熱負荷，以減少甚至關閉流化風機，減少冷風摻入以降低系統(tǒng)熱耗。

4.4 冷卻機

將原有TC-1164第三代充氣梁篦冷機更換為SINOWALK第四代帶中置輥式破碎機的步進式冷卻機（見圖2）。第四代冷卻機具有以下優(yōu)勢：步進式無漏料輸送模式，可保證高輸送效率；創(chuàng)新性篦板與密封結(jié)構(gòu)，磨損面積只有第三代的15%，磨損率超低；穩(wěn)流控制閥在全篦床上的應用，保證了高熱交換效率；在全篦床范圍內(nèi)使用模塊化設計；液壓自動控制系統(tǒng)的應用，提高設備運轉(zhuǎn)率。

表4 技改前后主要參數(shù)對比

圖3 技改前后熟料3d強度數(shù)據(jù)（MPa）

圖4 技改前后熟料28d強度數(shù)據(jù)（MPa）

圖5 技改后燒成系統(tǒng)典型操作畫面

5 改造效果

技改完成后燒成系統(tǒng)整體運行狀況良好，煤耗和電耗相對于改造前都有較大改善，從系統(tǒng)運行的各項參數(shù)來看，基本上達到了預期值。在系統(tǒng)運行穩(wěn)定之后，業(yè)方主于2014年1月上旬邀請第三方對此項目進行了熱工標定。技改前后主要參數(shù)見表4。

通過對比改造前2013年5～7月與改造后2013年10～12月份各項技術指標，技改前后系統(tǒng)各參數(shù)明顯改善。3d/28d強度數(shù)據(jù)等各項參數(shù)相對于改造前都有了明顯的提升，見圖3、4。

技改后燒成系統(tǒng)典型操作畫面見圖5。

該生產(chǎn)線完成技改以來，系統(tǒng)生產(chǎn)基本穩(wěn)定。熟料產(chǎn)量為2900t/d左右，超過設計產(chǎn)量近15%；熟料燒成熱耗3135kJ/kg，折合標煤耗為107.2kg/t，燒成熱耗指標與國內(nèi)同窯型其他生產(chǎn)線相比，處于較好水平。

熟料結(jié)粒情況良好，游離氧化鈣含量一般＜1.50%，升重指標合格，3d強度約29.4MPa，28d強度約59.2MPa。窯頭火焰明亮，不存在飛砂現(xiàn)象。入窯生料的表觀分解率平均為95.5%，比技改前提高了4.1%。

出冷卻機熟料溫度低于100℃，降幅為51%。二、三次風溫大幅提高，冷卻機總冷卻用風量為1.829m3（標）/kg熟料，達到了國際先進水平。

6 結(jié)語

廣西華潤紅水河水泥有限公司2500t/d熟料生產(chǎn)線項目的成功實施，取得了預期的效果，通過產(chǎn)量的提高和能耗的降低增加了利潤空間。在項目實施過程中，中材裝備集團有限公司和業(yè)主方通力合作，在僅有40d的停窯施工期間內(nèi)，完成了預熱器系統(tǒng)的改造和冷卻機的整體更換，得到了業(yè)主的認可。通過本次改造進一步推廣了中材裝備集團有限公司的新技術和新裝備，為技改業(yè)務的開展提供了范例。■

Retrofit of 2500t/d Clinker Pyro-processing System

TAO Cong-xi1,DONG Rui1,ZHONG Ke-hui2,HUANG Mao2，CHEN Ting-wei1,LIU Chang-suo1，SU Xing-hui2,LIANG Qian1，CHEN Xue-yong1,MA Yu-guo1,LI Guo-jun2

(1.Sinoma Technology＆Equipment Group Co.,Ltd.2.China Resources Cement Holdings Limited)

In order to further improve the production capacity and reduce the clinker heat consumption,Guangxi CRC Hongshuihe cement Co.,Ltd.entrusted Sinoma Technology＆Equipment Group Co.,Ltd.to reconstruct its pyro-processing system of 2500 t/d clinker production line in the former of general contracting.After the reconstruction,the pyro-processing system was running in good condition,the clinker output could reach 2970t/ d and energy consumption was decreased significantly.Besides,the cooler was in stable and efficient operation and heat recovery efficiency had a substantial increase.This reconstructed project has achieved the desired results of energy saving.

pyro-processing system;reconstruction;preheater;cooler

TQ172.622.29

:A

：1001-6171（2014）06-0017-03

通訊地址：1中材裝備集團有限公司，天津300400；2華潤水泥控股有限公司，廣西南寧530228；

2014-08-01；編輯：呂光