前言

某水泥廠有已運行七年之久的水泥窯，由于當?shù)靥幱?400m的海拔高度上，所以在熟料生產(chǎn)上生產(chǎn)能力只能維持在4700t/d的水平。其中水泥窯系統(tǒng)的主機裝置主要有：窯頭燃燒器、一次風機、頭排風機、回轉(zhuǎn)窯、窯尾預熱器、窯尾高溫風機以及風機電動機、分解爐用燃燒器、篦式冷卻機。文章以此為例對水泥窯系統(tǒng)能節(jié)能降耗改造進行具體的分析。

一是，喂料不穩(wěn)問題。正常情況下水泥窯的喂料量處于每小時 395t 的水平，在此情況下，空載電流為120A、入窯斗提的平均電流處于 235A 至 245A 的范圍內(nèi)，電流波動大程度處于±15A 的水平，從而導致喂料波動出現(xiàn)了 60t/h 的差距。喂 料不穩(wěn)問題會導致窯系統(tǒng)的煅燒出現(xiàn)質(zhì)量問題。經(jīng)過配件更換以及增加沖板流量 計也未徹底改善此問題。

二是，喂煤不穩(wěn)問題。此案例中窯系統(tǒng)的的喂煤精度較差，主要是由于轉(zhuǎn)子秤不穩(wěn)造成的運行中經(jīng)常出現(xiàn)故障，同時，喂煤管道因內(nèi)徑尺寸設計問題，存在脈沖現(xiàn)象，在進行送煤過程中存在煤粉沉積的問題，在運行過程中需要通過送煤風機的配合才能完成生產(chǎn)，所以造成了電力能源浪費。

三是，分解爐熱工不穩(wěn)問題。由于喂料與喂煤都存在不穩(wěn)定的問題，從而影響了分解爐內(nèi)部燃料燃燒情況，導致系統(tǒng)內(nèi)溫度不能處于穩(wěn)定狀態(tài)，溫差甚至超過了10℃的范圍，而且溫度波動的頻率十分頻繁，平均三個多小時就會出現(xiàn)一次，嚴重的影響了煅燒質(zhì)量；并且燃料燃燒不完整的情況嚴重影響了能源的利用率；再加上溫度不穩(wěn)定工作人員需要頻繁進行調(diào)試，增加了人工工作量。

四是，預熱器撒料存在問題。此窯系統(tǒng)中使用的是圖1所示結(jié)構(gòu)的預熱器，這種預熱器的東西兩側(cè)溫度持續(xù)處于不平衡的狀態(tài)下，所以因溫度存在較大差異，筒壓也出現(xiàn)差別，當預熱器 hld＜0.7、（h＋s）/d＜1.5 的情況下，預熱器發(fā)生短路的幾率較高。所以預熱器不合理嚴重影響了其撒料效果。

五是，預熱器下料管管徑小，經(jīng)常出現(xiàn)堵塞問題。窯系統(tǒng)煅燒材料中含有大量的堿，預熱器的很多下料管都需要頻繁結(jié)皮才能完成，但一些下料管因過于頻繁操作，出現(xiàn)了結(jié)皮垮落的情況，而且有些下料管的管徑要明顯小于其它部位的下料管，這樣導致厚結(jié)皮無法正常順暢的通過，從而出現(xiàn)了下料管堵塞的問題。此水泥廠每年處理下料管堵塞問題的頻率是每月1.5次，這也成為該廠生產(chǎn)工藝管理以及生產(chǎn)效率控制的主要難題。

六是，冷卻機效果不明顯問題。

此水泥廠使用的是篦式冷卻機，在使用過程中發(fā)現(xiàn)了以下幾個主要問題：

一是，進行熟料急冷時效果差。冷卻機高溫段穩(wěn)流閥部位設置了諸多彈簧，一旦彈簧出現(xiàn)失靈的問題，自動進行分風的功能就無法發(fā)揮作用，從而導致風量較小，智能對薄料的表層進行處理，無法把風送到需要的地方。而從監(jiān)控中可以看到，固定段內(nèi)冷卻中存在明顯的吹透問題，從而無法有效進行溫度控制，這樣溫度持續(xù)偏低會嚴重影響煅燒質(zhì)量。

二是，風室配置存在不合理的問題。冷卻機主要有六個風室，其中四個風室的面積過大，風機之間也設置隔墻，無法保障鼓風機的電流處于平衡狀態(tài)，同時也證明鼓風機產(chǎn)生的風力存在很大的差別；在這樣的情況下，風室的不嚴密，無法保障冷卻空氣作用到熟料層。

三是，驅(qū)動程序中液壓缸過小，當料層過厚時，就會出現(xiàn)崩管等問題，所以生產(chǎn)過程中需要調(diào)節(jié)料層的厚度來完成施工。

四是，冷卻過程中對熱回收效率過低，偶爾會出現(xiàn)紅料情況。

解決喂煤不穩(wěn)問題的措施：將原窯系統(tǒng)中使用的計量系統(tǒng)替代為轉(zhuǎn)子秤，重新進行吸塵器型號選擇，并調(diào)整了吸塵器的吸塵位置，避免因憋風問題導致下料不暢通問題的出現(xiàn)；并且通過使用轉(zhuǎn)子秤能夠提高計量的精準性，降低漏風的影響，保障下料的可靠、順暢進行。 

解決尾煤送煤過程中管道存在脈動問題的措施：縮小原有尾煤管道內(nèi)徑，調(diào)整為Φ273 毫米。 

解決喂料不穩(wěn)問題的措施：將原窯系統(tǒng)中使用的DRW秤以及電控系統(tǒng)用TSLC 生料秤進行替代。 

解決預熱器撒料效果差問題的措施：針對預熱器系統(tǒng)中存在問題的下料口，重新進行分解爐改造，增加撒料盒的數(shù)量，并更改改料盒的形狀，從而避免表面撒料不均等問題的出現(xiàn)。 

解決下料管堵塞問題的措施：針對預熱器下料管堵塞問題，可將管徑下料管更換為管徑大的下料管。例如將內(nèi)徑擴大到 850 毫米。 

解決篦式冷卻機問題的措施：

一是，改造固定篦板，將原有的 5 排延長至 7 排，從而要向破碎機方向移動連桿裝置 800 毫米，為兩排篦板提供位置，增加篦板后，原有的支撐、橫梁等裝置要重新進行制作與安裝；并增加高壓風箱的個數(shù)， 遷移潤滑油路管道；重新組合急冷單元、增加臺風機數(shù)量，保障臺風機作用的發(fā) 揮；并更換葉輪，增加風壓，提升急冷效果以及熱回收效率。

二是，改造活動床， 為了保障風機能夠單獨進行供風，應增加風室設置：加長固定床，保障風室之間 有隔墻設施，并將單獨風室劃分成兩個單獨的小風室，保障能夠?qū)崿F(xiàn)每臺風機單 獨供風。但由于風室可以分割，液壓系統(tǒng)無法分割，所以必須更換葉輪。這樣能 夠有效降低風機的消耗能力。

三是，拆除活動床中間的分風閥，以便減小成產(chǎn)過程中的阻力，同時要清洗并更換料層薄兩側(cè)的分風閥，保障分風功能正常進行，避免系統(tǒng)運行過程中，自動分風功能失效的問題，出現(xiàn)系統(tǒng)憋風情況。

四是，要確定合理的觀察位置，保障能夠檢測到篦式冷卻機側(cè)面的運行情況，這樣能夠標注出運行的高溫位置，從而觀察料層厚度是否與冷卻機性能相符合，從而改造液壓系統(tǒng)，避免料層過厚影響冷卻機工作效果。 

除此之外，在工藝上完成節(jié)能降耗改造后，也要注意到工藝管理上存在的問題，統(tǒng)一窯系統(tǒng)運行參數(shù)，并嚴格按照參數(shù)進行系統(tǒng)內(nèi)設備調(diào)試；通過強化監(jiān)督系統(tǒng)建設，嚴格管理工作人員的操作行為，并與隨意調(diào)試設備參數(shù)的工作人員要給予嚴厲的懲罰，從而保障節(jié)能降耗的有效落實。 

綜上所述，隨著市場環(huán)境競爭程度的越演愈烈，水泥工業(yè)也在不斷通過工藝、管理上的措施降低生產(chǎn)消耗，保障自身的利益的獲取。但由于水泥窯系統(tǒng)內(nèi)存在的問題，嚴重的影響了生產(chǎn)質(zhì)量以及生產(chǎn)消耗，所以，文章以某水泥廠5000t/d水泥窯系統(tǒng)為例對節(jié)能降耗改造措施進行了分析，希望能夠為水泥工業(yè)的發(fā)展與改造提供參考，從而促進我國水泥工業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

作者：袁善磊

來源：《窯爐之家》

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