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                      技術 | 2500t/d生產線篦冷機技術改造效果評價

                      來源:《山東山水水泥集團有限公司》 發布日期:2021/12/24 編輯:張翀
                      核心提示:2500t/d生產線篦冷機技術改造效果評價

                      前言


                      某公司2500t/d熟料生產線配置ф4.0m×60m回轉窯, 生料系統為1臺CLF180140-D-SD輥壓機終粉磨,1臺立式煤磨,三代推動式篦冷機(NC3.2×23.2)。設計采用無煙煤煅燒,石灰石、砂巖、黏土、轉爐渣、有色金屬灰渣配料。生料0.2mm篩余量控制在2.2%以下。自2008年5月投產以來,經過7年多的運行,生產線的現場操作與管理取得了一定的經驗,但系統整體運行尚不理想。熟料產量、二三次風溫、篦冷機冷卻效率偏低,標煤耗及電耗偏高,固定篦床斜坡易積料。


                      為了適應市場競爭及環保要求,該公司對三代篦冷機進行技術改造,以下針對篦冷機存在的主要問題、解決措施及取得的主要成果進行介紹。


                      一、篦冷機存在的主要問題及原因


                      篦冷機存在的主要問題及原經相關專家檢測、診斷,對生產數據進行系統分析,篦冷機系統的主要問題如下:


                      (1)兩側物料冷卻差。出篦冷機兩側物料出現紅河現象,冷卻效果差,出篦冷機平均溫度>260℃;


                      (2)落料區設計不合理。落料區是熟料急冷的關鍵部位,影響篦冷機的熱回收效率和熟料質量。入料口現僅設置4排階梯固定梁,左右分區供風,如圖1(a)所示,不能夠根據熟料顆粒大小和不同區域的料層厚度調整風量,而且篦床面積小,料層不易控制,急冷效果差,影響熱回收效率。固定充氣梁易積料,影響通風和冷卻。


                      圖1 篦冷機改造前后第1段篦板布置圖


                      (3)竄風漏料嚴重。檢修前篦下風室整體壓力偏低,風室間竄風,篦板的四個間隙不均勻、篦板間短路風漏風嚴重,冷卻風分配不均,篦床漏料嚴重。


                      (4)鎖風效果差。灰斗鎖風仍采用傳統的電動弧形閥,開啟時間靠人工控制,鎖風效果差,漏風嚴重,揚塵大,工作環境差。


                      (5)風管阻力大。V4、V6風機進風管道設計不合理,風速高,阻力大,增加風機電耗。


                      二、采取的技術措施


                      2.1 采用新型阻流篦板技術


                      為消除細料紅河,采用新型阻流篦板技術。根據實際情況,在篦床兩側間隔斷續布置新型阻流篦板,減緩兩側料流速度,延長冷卻時間,降低兩側熟料溫度,延長篦板和護板使用壽命。


                      2.2 對固定篦床進行改造


                      改造固定床,拆除原有4排固定梁和1排活動梁,改為面積加大的固定床形式,配3臺高效風機,對固定篦床實施左中右分區供風。左右供風利用原有V1、V2兩臺風機,新增1臺冷卻風機V21,增加風量(標況下,以下同)約10000m3/h(見表1)。根據下料口寬度方向不同的料層風阻,通過手動調節閥控制各區域風量,實現供風按需分配。落料區采用斜線漸寬(馬蹄形)形式,改善布料效果,實現物料合理分散,減小粗細物料離析,避免風短路現象,改造后篦板布置見圖1(b),這樣可使熟料得到有效冷卻,并有利于穩定二、三次風溫,煤耗降低,熟料易磨性提高。


                      表1 改造后風機參數-LYBLJ2500(海拔1000m)



                      2.3 調整篦板間隙


                      通過調整篦板間隙,使全部篦板間的四個間隙符合設計要求,最大程度降低短路風的形成,有效利用冷卻風并合理控制風量。


                      篦板的通風面積見圖2。A是鑄造或焊接篦板過風孔的面積;B是篦板間的相鄰間隙;C是篦板與側板間縱向間隙;D是固定排與活動排篦板間橫向間隙。這四個通風面積控制不好會造成篦板阻力下降,分風不均,影響冷卻風與熟料的換熱效果。


                      圖2 篦板通風示意圖


                      2.4 采用PLC自動控制的6套雙氣動閘板閥


                      采用PLC自動控制的6套雙氣動閘板閥取代現有電動弧形閥,實現雙層閘板密封和料封,解決灰斗漏風和揚塵;風室密封已采用金屬刷型式的風室密封裝置,局部存在間隙過大或孔洞,進行局部修補或更換即可;此外,單導向輪改為雙側導向輪。采用雙側導向輪,提高篦床導向精度,篦床兩側與護板間隙由4mm降低為2mm,減少篦板與護板間的漏料量并降低磨損,同時對主軸兩端密封滑板裝置起到保護作用。


                      2.5 改造局部風管


                      改造風機V4、V6的局部風管(見表1),降低阻力。后續對2~6室風機根據實際情況可適當提高風量20000~30000m3/h。


                      三、改造效果分析


                      3.1 工藝參數方面


                      篦冷機改造后投產運行6個月,經專業標定單位對篦冷機運行狀況及工藝參數進行標定后得出:熟料產量3200t/d,較之前提高100t/d;單位熟料配風量達到2.5m3/kg,提高了0.23m3/kg;熟料得到有效冷卻,實際出篦冷機溫度從之前的260℃以上降至目前的90℃左右,篦冷機二段熟料無紅料出現;二次風溫由1006℃提高到1090℃,三次風溫由857℃提高到880℃;標煤耗明顯降低,由之前的120kg/t降低為110kg/t;急冷使熟料內部產生微裂紋,降低水泥粉磨電耗,窯系統趨于穩定并良性循環。


                      4.2 熟料質量方面


                      4.2.1強度


                      表2為篦冷機改造前后熟料物理物理指標對比。由表2可看出,熟料28d抗壓強度提高約2MPa以上。強度提高,料耗降低,間接節約了成本。


                      表2 篦冷機改造前后熟料物理物理指標對比



                      4.2.2巖相


                      改造前后熟料巖相圖見圖3。由圖3可看出改造后熟料保持了高溫煅燒的晶型,急冷效果明顯改善。改造前熟料慢冷,A礦花環狀,B礦粗雙晶紋,黑色中間體片狀析出,改造后熟料快速冷卻,A礦邊棱光潔,晶型完整,B礦細雙晶紋,黑色中間體呈點線狀。


                      圖3 改造前后熟料巖相圖


                      4.2.3結粒


                      篦冷機改造前熟料料球結粒不均勻,改造后由于窯系統處于較穩定的狀態,熟料煅燒較充分,結粒較均勻。


                      四、結論


                      (1)改造前后參數對比,單位熟料配風量較之前提高了0.23m3/kg,篦冷機出口熟料溫度由260℃以上降到90℃左右,無紅河出現;二次風溫由1006℃提高到1090℃;三次風溫由857℃提高到880℃;提高了篦冷機的冷卻效果及熱回收效率,降低了煤耗。


                      (2)熟料強度提高,保持了高溫晶體形態。


                      (3)篦冷機及窯系統運行平穩,產量由3100t/d提高到3200t/d;出窯熟料粒度結粒較之前均勻。


                      作者:林盼盼

                      來源:《山東山水水泥集團有限公司》

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