汪時(shí)斌

(合肥水泥研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230051)

一條2500t熟料生產(chǎn)線預(yù)分解系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)改造簡(jiǎn)介

汪時(shí)斌

(合肥水泥研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230051)

1. 前言

我公司在吸收既有成功技改經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，優(yōu)化計(jì)算機(jī)建模、至臻工藝參數(shù)、精細(xì)化設(shè)計(jì)、合理化施工，對(duì)貴州興義西南水泥有限公司2500t/d預(yù)分解系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造。改造方案提出的技改后指標(biāo)為：熟料產(chǎn)量3000t/d，熟料燒成綜合煤耗109 kgce/t。

2. 產(chǎn)現(xiàn)狀分析

貴州興義西南水泥有限公司2500t/d新型干法水泥熟料生產(chǎn)線位于貴州省興義市鄭屯鎮(zhèn)前豐村鄭屯工業(yè)園區(qū)，生產(chǎn)線于2008年7月建成投產(chǎn)。投產(chǎn)后雖經(jīng)多次優(yōu)化改造，但預(yù)分解系統(tǒng)換熱效率低，煤粉燃燒情況差，預(yù)熱器、分解爐時(shí)有塌料現(xiàn)象，嚴(yán)重影響系統(tǒng)工況的穩(wěn)定，窯產(chǎn)量低，煤耗高。結(jié)合原、燃材料及現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)情況分析，該生產(chǎn)線存在以下問(wèn)題：

1.系統(tǒng)熱耗偏高，熟料標(biāo)煤耗高于120kg/t-cl。

2.分解爐煤粉燃燒效果差，窯尾預(yù)熱器和分解爐還存在塌料現(xiàn)象。

3.預(yù)熱器換熱效果差，C1出口溫度（345℃左右）偏高。

4.撒料箱結(jié)構(gòu)和安裝位置不合理，C3入C5上升管道處塌料頻繁，對(duì)燒成系統(tǒng)連續(xù)性和穩(wěn)定性造成了破壞，系統(tǒng)一直處于波動(dòng)當(dāng)中，導(dǎo)致了煤耗的增加。

5.預(yù)分解系統(tǒng)阻力大。

3. 改方案

3.1 分解爐下部改造

為提高分解爐中煤粉燃盡率，減少煤粉后燃燒和溫度梯度的后移，對(duì)原分解爐下部直段筒體擴(kuò)徑。原分解爐直筒部分有效容積850m3，擴(kuò)容后可達(dá)到902m3。分解爐擴(kuò)徑后能降低分解爐底部的截面風(fēng)速，延長(zhǎng)爐內(nèi)氣體停留時(shí)間，改變現(xiàn)有氣體及物料運(yùn)行軌跡，使煤粉燃燒更完全，增加生氣料換熱時(shí)間及煤粉燃燒時(shí)間。

表1 改造前后工藝參數(shù)對(duì)比表

3.2 風(fēng)、煤、料位置關(guān)系調(diào)整

解決燃燒問(wèn)題需要煤粉有更好的分散效果和更加合理的流場(chǎng)，所以需要對(duì)分解爐錐部風(fēng)、煤、料三點(diǎn)的位置關(guān)系做出優(yōu)化配置。三次風(fēng)管改為單點(diǎn)錐部割向進(jìn)風(fēng)并調(diào)整在分解爐上的進(jìn)風(fēng)位置，調(diào)整C4下料管入分解爐的位置并增加撒料箱，調(diào)整進(jìn)煤點(diǎn)位置。改變現(xiàn)有氣體及物料運(yùn)行軌跡，讓風(fēng)、煤、料三點(diǎn)形成最佳的匹配狀態(tài)，使分解爐錐部流場(chǎng)和溫度場(chǎng)更合理，提高燃燒效率及換熱效率，解決煤粉燃燒問(wèn)題，杜絕煤粉爆燃時(shí)產(chǎn)生的塌料現(xiàn)象。

3.3 框架內(nèi)三次風(fēng)管改造

將框架內(nèi)三次風(fēng)管重新制作并從分解爐錐體部位割向側(cè)旋進(jìn)入，與縮口分解爐底部上升窯氣相遇，產(chǎn)生“噴旋結(jié)合”的流場(chǎng)，有利于風(fēng)、料、煤的混合，增加了氣流在爐內(nèi)的運(yùn)動(dòng)距離和氣料煤混合換熱時(shí)間。擴(kuò)大三次風(fēng)管直徑并增加耐火材料厚度，減小三次風(fēng)管散熱的同時(shí)保證了入爐處通風(fēng)面積，將三次風(fēng)入爐風(fēng)速控制在合理范圍內(nèi)，減少該處積料現(xiàn)象，降低系統(tǒng)阻力。

3.4 C5進(jìn)風(fēng)口改造

重新砌筑C5進(jìn)風(fēng)口處耐火材料，使結(jié)構(gòu)更合理，獲得合適風(fēng)速和穩(wěn)定流場(chǎng)，杜絕積料現(xiàn)象，降低系統(tǒng)阻力，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

3.5 鵝頸管彎頭改造

將原有鵝頸管 “倒U型”彎頭改造為“倒V型”彎頭，大幅度減少積料現(xiàn)象，降低系統(tǒng)阻力，杜絕塌料的產(chǎn)生，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，降低燒成熱耗。

圖1 改造示意圖

3.6 煙室縮口調(diào)整

煙室縮口做相應(yīng)調(diào)整，改善分解爐-煙室部位流場(chǎng)以及窯內(nèi)通風(fēng)情況，使煤粉燃燒得到進(jìn)一步改進(jìn)。

3.7 鎖風(fēng)閥及配套撒料箱更換

鎖風(fēng)閥使用新型專(zhuān)利產(chǎn)品，鎖風(fēng)效果更好，下料更均勻，減少系統(tǒng)內(nèi)漏風(fēng)，提高預(yù)分解系統(tǒng)穩(wěn)定性，降低熱耗。對(duì)與鎖風(fēng)閥配套撒料箱進(jìn)行更換和位置調(diào)整，使用新型專(zhuān)利產(chǎn)品，進(jìn)一步改善撒料效果，延長(zhǎng)生料在上升管道中的運(yùn)動(dòng)距離和換熱時(shí)間，提高預(yù)熱器換熱效率，有效降低系統(tǒng)出口溫度。在對(duì)撒料裝置進(jìn)行改造的同時(shí)，下料管也會(huì)作相應(yīng)的調(diào)整。

4. 改造效果

本次技改于2015年5月7日點(diǎn)火投產(chǎn)，目前窯系統(tǒng)生產(chǎn)穩(wěn)定，產(chǎn)量達(dá)3100t/d以上，C1出口風(fēng)溫下降至320℃以下，窯電流平穩(wěn)，熟料質(zhì)量大幅提高，熟料三天強(qiáng)度平均為36MPa，燒成標(biāo)準(zhǔn)煤耗下降至109kg/t-cl。徹底解決了系統(tǒng)換熱效率低、煤粉燃燒不完全、窯況不穩(wěn)定等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、減排、降耗、提產(chǎn)的改造目標(biāo)。

表2 改造前后生產(chǎn)工藝對(duì)比

5 結(jié)語(yǔ)

本次預(yù)分解系統(tǒng)技術(shù)改造投資為430萬(wàn)，實(shí)際工期30天。改造后煤粉燃燒問(wèn)題得到解決，氣固換熱效率顯著提高，碳酸鹽分解率進(jìn)一步提升，窯運(yùn)行狀況保持穩(wěn)定，整個(gè)預(yù)熱器的氣體溫度整體下降，高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，系統(tǒng)負(fù)壓減小，從而達(dá)到節(jié)能降耗的改造目的。在國(guó)家加快建設(shè)生態(tài)文明、大力推進(jìn)節(jié)能減排的政策形勢(shì)下，本改造項(xiàng)目迎勢(shì)而上，企業(yè)獲得了良好經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力增強(qiáng)，投資效益顯著，得到了業(yè)主的一致好評(píng)。

TQ172

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1007-6344（2015）11-0004-01