華 俊

合肥水泥研究設(shè)計院，安徽 合肥 230051

CP HE6 1029R/1035R型篦式冷卻機(jī)的改造

華 俊

合肥水泥研究設(shè)計院，安徽 合肥 230051

HE6 1029R/1035R型篦式冷卻機(jī)運(yùn)行中，三次風(fēng)溫不高（≤800 ℃），熱回收效率低；篦冷機(jī)熟料冷卻效果差，出篦冷機(jī)熟料溫度高（180～200 ℃）；產(chǎn)量達(dá)不到廠方希望的3 300 t/d；篦床兩側(cè)“紅河”現(xiàn)象嚴(yán)重，側(cè)板易被燒毀，漏料嚴(yán)重，更換頻繁；充氣梁及活動框架充氣梁內(nèi)積料嚴(yán)重。改造后，大幅提升了三次風(fēng)溫及產(chǎn)量，熱回收率提高了10%左右，熟料標(biāo)煤耗節(jié)約了1.1 kg/t熟料。

三次風(fēng)溫 熱回收效率 紅河 漏料 充氣梁

0 引言

華潤惠州3 000 t/d生產(chǎn)線采用CP公司HE6 1029R/1035R型篦式冷卻機(jī)。該型篦冷機(jī)是第三代往復(fù)推動式篦冷機(jī)，采用液壓傳動，篦床有效面積67.7 m2，分兩段傳動，沖程為120 mm，設(shè)計產(chǎn)量3 000 t/d，2014年8月借助對燒成系統(tǒng)改造的機(jī)會對篦冷機(jī)實施了局部改造。

1 生產(chǎn)中存在的問題

（1） 三次風(fēng)溫不高（≤800 ℃），熱回收效率低；

（2） 篦冷機(jī)熟料冷卻效果差，出篦冷機(jī)熟料溫度高（180～200 ℃）；

（3） 產(chǎn)量偏低，3 100 t/d～3 200 t/d，廠方希望產(chǎn)量≥3 300 t/d；

（4） 篦床兩側(cè)“紅河”現(xiàn)象嚴(yán)重，側(cè)板易被燒毀，漏料嚴(yán)重，更換頻繁；

（5） 充氣梁及活動框架充氣梁內(nèi)積料嚴(yán)重，影響冷卻效果。

2 篦冷機(jī)的狀況分析

（1） 現(xiàn)有篦冷機(jī)結(jié)構(gòu)上考慮了固定端熟料急冷，但供風(fēng)分區(qū)不合理，固定端篦床兩臺風(fēng)機(jī)一臺對前三排固定篦板供風(fēng)，另一臺對后三排固定篦板供風(fēng)，由于中心區(qū)落料點(diǎn)處料層厚（600 mm～800 mm）、料層阻力大，周邊區(qū)域料層?。?00 mm～600 mm）、料層阻力小，整個固定端篦床容易產(chǎn)生偏風(fēng)現(xiàn)象，急冷效果差。

（2） 篦冷機(jī)高溫回收區(qū)部分熱交換不充分，造成了前段熱回收差，熟料冷卻效果較差的情況。充氣梁采用的是斜縫篦板（見圖1），該篦板的特點(diǎn)是：①風(fēng)速較高（≥40 m/s），冷卻風(fēng)沿篦縫吹向前上方，對熟料輸送有明顯的助推作用，故而實際操作中經(jīng)常出現(xiàn)兩側(cè)熟料因流速過快而沒有得到及時冷卻，容易造成兩側(cè)的“紅河”現(xiàn)象；②在風(fēng)機(jī)不開或者風(fēng)機(jī)開度較小時，容易從篦縫處滲落熟料顆粒堵塞空氣梁供風(fēng)管道，造成通風(fēng)不暢，半年左右需清理空氣梁供風(fēng)管道一次。

（3） 一段篦床中部區(qū)域全部采用風(fēng)室供風(fēng)，忽略了中部區(qū)域熟料較厚、料層阻力大的特點(diǎn)，而且目前配置的風(fēng)機(jī)壓頭較低，導(dǎo)致冷卻風(fēng)無法穿透較厚的料層，影響于熟料的冷卻與熱交換。

（4） 因結(jié)構(gòu)及場地原因，篦床面積無法增加。原設(shè)計產(chǎn)量是3 000 t/d，實際超產(chǎn)100～200 t/d，目前單位篦床面積負(fù)載較高，達(dá)到47.2 t/m2d，導(dǎo)致出篦冷機(jī)出料溫度較高。

（5） 該生產(chǎn)線采用的是小窯門罩結(jié)構(gòu)，三次風(fēng)是從篦冷機(jī)的中前部（二、三室上方）抽取，抽取風(fēng)溫較低。由于三次風(fēng)溫較低（780 ℃），影響分解爐煅燒。

（6） 目前因產(chǎn)量超出正常生產(chǎn)能力，液壓系統(tǒng)負(fù)載較大，經(jīng)常出現(xiàn)報警現(xiàn)象，尤其二段壓力較高，液壓系統(tǒng)運(yùn)行壓力過高時會出現(xiàn)篦冷機(jī)跳?，F(xiàn)象。

（7） 篦冷機(jī)原配風(fēng)部分風(fēng)機(jī)壓頭較小，如一段篦床1～4室的室風(fēng)機(jī)整體壓頭偏低2 000 Pa左右，一段充氣梁風(fēng)機(jī)的壓頭偏低1 500 Pa左右，導(dǎo)致篦床無法實現(xiàn)厚料層操作，減少了熟料在篦床上的冷卻時間，從而影響了冷卻效果，原篦冷機(jī)配風(fēng)列于表1。

表1 篦式冷卻機(jī)改造前篦冷機(jī)風(fēng)機(jī)配置表

（8） 原篦板結(jié)構(gòu)采用T型螺栓固定（見圖2），并配彈簧連接，篦板采用組合式結(jié)構(gòu)，存在以下問題：

①篦板固定僅靠一個螺栓連接，并且篦板和篦板梁之間的V型槽如果加工角度不合格，T型螺栓無法固定牢靠，另外T型螺栓在卡歪的情況下也容易導(dǎo)致篦板的脫落；

②彈簧在長時間壓緊，或者高溫情況下，彈性容易失效，在遇到撞擊或者篦床負(fù)荷比較大的時候，T型螺栓容易產(chǎn)生松動，從而導(dǎo)致篦板脫落；

③采用組合式篦板設(shè)計，上下兩塊篦板在遇到撞擊時容易產(chǎn)生錯位，導(dǎo)致篦板脫落。

圖2 篦板固定方式示意圖

3 改造方案

（1） 將固定端篦床重新劃分供風(fēng)區(qū)域，分成中心區(qū)供風(fēng)和周邊區(qū)域供風(fēng)的結(jié)構(gòu)形式（中間的12塊篦板為中心區(qū)域，其余的為周邊區(qū)域），重新制作供風(fēng)管道。

（2） 拆除一段篦床所有篦板梁，一室篦板梁全部更換為充氣梁結(jié)構(gòu)，二、三室固定篦板梁更換為充氣梁結(jié)構(gòu)，活動篦板梁更換為風(fēng)室供風(fēng)結(jié)構(gòu)，一段篦床布置圖見圖3。

（3） 將二段篦床前段（四、五風(fēng)室）所有篦板及篦板梁更換成新的結(jié)構(gòu)，固定篦板梁更換為“魚刺”充氣供風(fēng)結(jié)構(gòu)，提高兩側(cè)熟料的冷卻效果，六、七兩室不動，仍采用原來的結(jié)構(gòu)。

（4） 充氣梁篦板采用NCFG（如圖5所示）篦板形式，與篦板梁采用三點(diǎn)螺栓連接方式，風(fēng)室供風(fēng)篦板更換為NCAG槽型篦板結(jié)構(gòu)，與篦板梁采用三點(diǎn)螺栓連接方式。NCFG篦板及NCAG篦板優(yōu)點(diǎn)如下：①具有良好的穿透性（≥35 m/s），進(jìn)入料層的冷卻風(fēng)更均勻，有利于厚料層操作，熱交換充分，冷卻效果好；②篦板縫隙無漏料，不會堵塞充氣梁及供風(fēng)管道，無需經(jīng)常清理管道積灰；③采用整體鑄造技術(shù)，連接方式可靠，杜絕掉篦板現(xiàn)象。

圖4 二段篦床布置圖

圖5 NCFG篦板照片

（5） 將一段上殼體按改造后的窯門罩尺寸重新制作安裝，并將余熱發(fā)電高溫取風(fēng)口移至一段尾部（三室上方，重新制作，原有風(fēng)管拆除），利用原有閥門，取消原有的擋風(fēng)墻。

（6） 將現(xiàn)有Φ100/Φ63-140型號液壓缸更換成Φ110/Φ70-140型號液壓缸，降低運(yùn)行時篦冷機(jī)液壓缸的工作壓力，解決因篦冷機(jī)運(yùn)行壓力高而造成的篦冷機(jī)跳停問題。

（7） 在篦床兩側(cè)增加橋板，橋板安裝在活動梁上，當(dāng)熟料運(yùn)動到橋板處時由于阻力的作用將自動往中間集中，可以有效降低“紅河”現(xiàn)象的產(chǎn)生。

（8） 調(diào)整所有篦冷機(jī)風(fēng)機(jī)的配置，總風(fēng)量由原來的305 600 m3/h增加到324 000 m3/h，裝機(jī)功率由原來的970 kW增加到1 100 kW，其中風(fēng)機(jī)的風(fēng)量增加較少，主要增加風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，使得篦床能夠做到厚料層操作，延長熟料在篦冷機(jī)內(nèi)的停留時間，提高冷卻效果。

4 改造效果

該項目于2014年9月10日開工，并于10月20日點(diǎn)火，合計40天完工，改造后的效果如下：

（1）改造后由于提高了風(fēng)機(jī)壓頭，一段篦床料層厚度由原來的600 mm～700 mm增加到了800 mm～900 mm，一段篦床的推動次數(shù)由原來的10次/ min降低到了8次/ min，二段篦床篦速由原來的12次/ min降低到10次/min，延長了熟料在篦冷機(jī)內(nèi)的停留時間。

（2）篦板固定方式的改變，徹底消除了掉篦板的隱患。

（3）更換了新型的液壓缸，在正常生產(chǎn)料層較以前厚200 mm的情況下，液壓缸推動壓力仍只有5～7 MPa，滿足了厚料層操作的要求。

（4）改造前后篦冷機(jī)參數(shù)標(biāo)定如表2。

表2 篦式冷卻機(jī)改造前后對比表

5 結(jié)束語

此次改造篦冷機(jī)大幅提升了三次風(fēng)溫及產(chǎn)量，熱回收率提高約10%，熟料標(biāo)煤耗節(jié)約了1.1 kg/t熟料，取得了預(yù)期的改造效果，但是改造后出料溫度仍然略高，這是因為受到篦床面積的制約，同時由于篦冷機(jī)實際產(chǎn)量較原設(shè)計產(chǎn)量增加了500 t/d，篦床單位面積負(fù)荷由改造前的47.2 /m2d增加到51.7 t/m2d，篦床負(fù)荷過大，導(dǎo)致出料溫度較高，同時部分風(fēng)機(jī)的電流利用率偏低，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)做功不足，影響熟料的冷卻效果，在后續(xù)改進(jìn)中可以通過調(diào)整部分做功不足風(fēng)機(jī)的葉輪來提高風(fēng)機(jī)的做功效果，從而進(jìn)一步降低熟料的出料溫度。

2015-06-25）

TQ622.4

B

1008-0473(2015)06-0059-03

10.16008/j.cnki.1008-0473.2015.06.014