熟料生產(chǎn)線節(jié)能降耗改造

劉永濤

摘要：在我國大力提倡建設(shè)低碳節(jié)能型社會的背景下，節(jié)能降耗成為各生產(chǎn)企業(yè)改革優(yōu)化的主要目標(biāo)。特別是在基礎(chǔ)原材料生產(chǎn)制造業(yè)生產(chǎn)過程中，由于在實際生產(chǎn)中，基礎(chǔ)原材料生產(chǎn)制造需要耗費大量的電力、煤礦能源，對生產(chǎn)環(huán)境造成了不利影響。因此為了最大程度的降低基礎(chǔ)原材料行業(yè)能源消耗量，本文以某2500d/t熟料生產(chǎn)線為例，結(jié)合其現(xiàn)有生產(chǎn)狀況，對其進行了節(jié)能降耗改造分析。

關(guān)鍵詞：熟料；生產(chǎn)線；節(jié)能降耗

某基礎(chǔ)原材料生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)部具有一條日產(chǎn)量在2500t的熟料生產(chǎn)線，該熟料生產(chǎn)線具有窯外分解、生料立磨、第三代充氣梁式篦冷機等基礎(chǔ)構(gòu)件。自2015年正式運行以來，該熟料生產(chǎn)線整體預(yù)熱器出口溫度可控制在355℃左右。通過2017年4月份對其進行熱平衡測試，得出該熟料生產(chǎn)線實際電力損耗量及煤損耗量分別為62kwh/t、820kcal/kg.cl，整體燒成熱耗遠高于標(biāo)準(zhǔn)值，本文對該熟料生產(chǎn)線進行了節(jié)能降耗分析，具體如下：

一、原2500d/t熟料生產(chǎn)線工藝狀況

依據(jù)上述該2500d/t熟料生產(chǎn)線工藝數(shù)據(jù)，可得出其與以往設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)參數(shù)具有一定差異。即其在實際生產(chǎn)過程中，整體線路生產(chǎn)中預(yù)熱器系統(tǒng)壓力高低不均，大致在6500Pa，而出口溫度遠高于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計值310℃。同時分解爐出口溫度與一級旋風(fēng)筒出口溫度差距小于560℃，也導(dǎo)致相應(yīng)分解系統(tǒng)出口壓力過大，進而促使分解爐三通道噴煤管無法發(fā)揮有效的作用。此外，由于分解爐周邊結(jié)構(gòu)、工藝技術(shù)的影響，整體分解爐構(gòu)件在熟料生產(chǎn)環(huán)節(jié)并沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用。如由于分解爐體積超出生產(chǎn)負荷，導(dǎo)致整體氣流運行時間高于預(yù)估值。這種情況下，若在分解爐內(nèi)持續(xù)添加煤粉，則會導(dǎo)致溫度無法有效上升且產(chǎn)量無法保持長期穩(wěn)定的數(shù)值，最終導(dǎo)致窯尾結(jié)皮、窯內(nèi)結(jié)圈問題的出現(xiàn)。

二、2500d/t熟料生產(chǎn)線節(jié)能降耗改造

（一）熟料生產(chǎn)線節(jié)能降耗技術(shù)方案指標(biāo)

首先依據(jù)現(xiàn)有熟料生產(chǎn)線線路數(shù)據(jù)，可將熟料標(biāo)號在以往的基礎(chǔ)上提升3MPa左右；然后在現(xiàn)有熟料生產(chǎn)產(chǎn)量基礎(chǔ)上，可設(shè)定改造后的熟料生產(chǎn)產(chǎn)量在3100t/d左右；最后對熟料生產(chǎn)線內(nèi)部溫度進行適當(dāng)調(diào)控。具體為調(diào)整二次風(fēng)溫大于1200℃、三次風(fēng)溫大于980℃、整體熟料溫度與環(huán)境溫度調(diào)低至102℃左右。

（二）分解爐及預(yù)熱撒料箱改造

針對該熟料生產(chǎn)線內(nèi)部分解爐容積不當(dāng)導(dǎo)致的能耗過高，可在調(diào)低整體分解爐爐體局部構(gòu)件的同時，適當(dāng)縮短分解爐鵝頸管長度。在這個基礎(chǔ)上，可將框架外部轉(zhuǎn)彎處的鵝頸管更改為扁管形式，并適當(dāng)縮小轉(zhuǎn)彎下部直筒端管徑。在改造后整體分解爐及鵝頸管總?cè)莘e也縮小至1200m3左右，物料在分解爐內(nèi)停留的時間也有所縮短，避免了以往物料停留時間過程導(dǎo)致的能耗上升及加熱溫度不穩(wěn)定情況。而在預(yù)熱撒料箱改造過程中主要在以往預(yù)熱撒料箱的基礎(chǔ)上，采用擴散式預(yù)熱撒料箱進行替換，并調(diào)整原有預(yù)熱撒料箱位置，提高整體物料在預(yù)熱撒料箱中分布的均勻度。

（三）系統(tǒng)溫度調(diào)控裝置改造

本次熟料生產(chǎn)線路技術(shù)改造主要采取多項技術(shù)綜合應(yīng)用的方式，通過低損耗三次風(fēng)管技術(shù)、低壓損煙室縮口技術(shù)、微動型鎖風(fēng)閥成組技術(shù)、縱向控制流固定床技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的合理應(yīng)用，進行整體生產(chǎn)線路系統(tǒng)漏風(fēng)保溫裝置的優(yōu)化改進。首先采用低損耗三次風(fēng)管技術(shù)可在降低該熟料生產(chǎn)線路三次風(fēng)管散熱損耗的同時，也可以在一定程度上提高熟料入爐三次風(fēng)溫度，即在整體能耗一定的情況下，提高熟料入爐三次風(fēng)溫度至80℃。同時在框架內(nèi)三次風(fēng)管運行的基礎(chǔ)上，可以分解爐椎體位置為人手點，采用側(cè)旋的方式將三次風(fēng)管與縮口分解爐底部上升窯體相同。在噴旋結(jié)合的基礎(chǔ)上，擴大三次風(fēng)管內(nèi)徑及耐火材料厚度，可有效提高整體物料流動效率；其次采用低壓損煙室縮口技術(shù)可降低分解爐壓力損失，結(jié)合配套管理技術(shù)，可有效降低500Pa左右的系統(tǒng)阻力，從而提高分解爐分解效率；再次微動型鎖風(fēng)閥成組技術(shù)可降低熟料出口溫度30℃，促使其出口溫度達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)值，從而保證整體預(yù)熱器物料流動穩(wěn)定性；最后采用縱向控制流固定床技術(shù)，主要針對該系統(tǒng)生成過程中存在的雜質(zhì)堆積情況，控制二次風(fēng)溫在1200℃左右，提高整體預(yù)熱器內(nèi)部物料熱交換效率。

（四）篦冷機內(nèi)部裝置改造

在以往頭部五排固定篦板拆除的基礎(chǔ)上，可采用KID系統(tǒng)進行替換。并將以往的一個風(fēng)室采用適當(dāng)分割措施改造為兩個獨立的風(fēng)室。為了保證KID系統(tǒng)運行效率，可將其中一個風(fēng)室進行KID系統(tǒng)獨立設(shè)置，并采用7M單獨風(fēng)力供給的形式，提高整體篦冷機運行效率。此外，在KID系統(tǒng)進風(fēng)口位置可進行進風(fēng)口耐火材料的重新砌筑，從而保證整體系統(tǒng)內(nèi)風(fēng)速及氣流處于穩(wěn)定狀態(tài)，避免物料堆積導(dǎo)致的系統(tǒng)阻力上升。

（五）生產(chǎn)線節(jié)能降耗改造效益評估

本次技術(shù)改造在2017年10月份開始點火投產(chǎn)，現(xiàn)階段整體熟料生產(chǎn)系統(tǒng)效果較穩(wěn)定，產(chǎn)量也由以往的2500t/d上升到了3000ffd，同時物料出口風(fēng)溫也控制在了320℃左右。整體熟料生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)部電流運行正常。在該熟料生產(chǎn)線路運行三個月內(nèi)，整體作業(yè)強度平均值為35MPa，標(biāo)準(zhǔn)煤礦資源損耗量下降均值為105kg/t-cl。通過以上生產(chǎn)技術(shù)數(shù)據(jù)可得，該熟料生產(chǎn)線路通過技術(shù)改造，從根本上處理了系統(tǒng)換熱效率不足且系統(tǒng)內(nèi)物料質(zhì)量不穩(wěn)的情況，實現(xiàn)了減排、節(jié)能、提產(chǎn)、降耗等多方面改造目標(biāo)。

三、結(jié)語：

綜上所述，本次2500t/d熟料生產(chǎn)線路節(jié)能降耗改造方案總體投資為500萬，實際改造時期為2個月。經(jīng)過分解爐結(jié)構(gòu)、篦冷機內(nèi)部結(jié)構(gòu)、預(yù)熱撒料箱結(jié)構(gòu)、溫度調(diào)控結(jié)構(gòu)等多方面改造，從根本上解決了燃料燃燒不均勻的問題。同時整體氣固換熱效率及碳酸鹽分解效率也有了明顯的提升，而整體熟料生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)部負壓力的下降，也有效的提高了整體線路生產(chǎn)效率。在我國大力發(fā)展節(jié)能減排政策的今天，該熟料生產(chǎn)線節(jié)能減排項目具有良好的發(fā)展前景。