技術 | 生料粉磨節能降耗研究與實踐
前言
國內水泥企業逐漸飽和,區域水泥市場競爭越顯激烈,各大水泥企業擺脫了過去價格戰、拼銷量經營的理念,而是苦練內功,在技改與工藝優化方面大力投入,以此來降低能耗,從而達到降低生產成本的目的。在此情況下我公司加大生產管控力度,在保證生料磨系統設備安全可靠運行的基礎上,不斷優化調整,取得良好效果,分步電耗降低明顯。2021年1~7月電耗16.35kWh/t,較前期平均值下降2.33kWh/t。
某公司有兩臺生料立磨系統(型號:JLM46.4),主機配置見表1。設計臺時產量220t/h,2011年3月進行調試,5月投入試運行。投產以來運行一直不穩定,主要體現在設備可靠性低、主機設備能耗高、系統阻力大與漏風等問題,造成系統能耗偏高,生料工序電耗達到18.68kWh/t。
2.1 加強工藝技術管控力度
(1)從源頭抓起,保證石灰石的粒度、水份達標。嚴格控制入磨物料粒度≤60mm占95%以上,將礦山石灰石破碎機篦籠篦條間隙由75mm調整到60mm。解決因大塊物料入磨引起磨機振動導致的主電機電流波動問題,不僅降低系統產量,同時會使得主電機的電耗偏高。
(2)注重物料輸送的連續性。經統計,2019年因原材料堵料而引起主機設備空運行時間58.23h、引起故障停機26次,原材料堵料嚴重影響生料磨可靠性,同時造成生料磨電耗升高。為徹底解決堵料,該公司從以下3個方面入手:
1)輔料倉錐體的固定溜子改為活動溜槽。在活動溜槽基礎上安裝振打電機,對粘結在倉壁錐體上的物料具有良好的清理效果,見圖1。
2)安裝空氣炮清堵。在易蓬、堵料部位合理安裝單臺或多臺空氣炮,炮嘴應向下45°角安裝,扁平狀炮嘴可以增加清堵面積,炮嘴制作應注意不能大于原炮嘴的截面積,見圖2。
3)倉壁安裝超高分子聚乙烯板。高分子板具有助滑、耐磨、拒水的特性,在水泥行業應用較為廣泛,可有效防止物料粘結在倉壁而引起蓬、堵料現象。
通過以上3個防堵措施的實施,堵料情況明顯改善,2020年未發生因原材料堵料而引起主機設備空運行、故障停機,為生料磨電耗持續降低提供先決條件。
(3)加強操作管理,改變之前因一味追求磨機臺時產量而采取大風大料的操作模式。通過不斷優化操作思路,將入磨喂料量從400t/h逐漸減少至330t/h,料層變薄有利于增加研磨效率,臺時產量從280t/h上升至283t/h(濕基),主電機電流也隨之下降,為避免料層變薄引起磨機振動,可通過增加擋料環高度來消除。
2.2 技術改造
(1)循環風機變頻器改造。2020年生料1#、2#磨循環風機變頻器改造并投運,前期使用效果并不理想,后通過改變磨內噴口角度,導風板由55°角調整為80°角,截面積增加0.65m2 ,磨內壓差從7 600Pa下降至6 700Pa,循環風機從48Hz下降至46Hz運行(滿Hz為50),大幅提升循環風機變頻器的節電能力。
(2)系統運行阻力大改造。系統阻力主要來源于熱風進口平段積灰、旋風筒入口平段積灰,其中熱風進口平段積灰厚度達到900mm,旋風筒入口平段積灰達到600mm。
1)解決熱風進口平段積灰。在平段處增加螺旋絞刀,絞刀將粉塵上揚,再通過氣流帶入磨內,為防止塊狀物料被刮料板反彈至平段處,沿刮料倉壁制作弧形網格板,通過后期檢查,積灰情況明顯好轉;
2)解決旋風筒入口平段積灰。旋風筒進口平段積灰厚度600mm,進、出口壓差達到2 300Pa,為了解決平段積灰問題,采取增加導風板方案,導風板設計為入口截面積大,出口截面積小的形式,以此增加積灰部位風速,從而達到不積灰的目的。
(3)系統漏風改造。生料立磨磨機和收塵器是系統主要的漏風點。通過以下措施進行改造:
1)生料磨入磨分格輪漏風改造。由于生料磨入磨物料的平均粒徑50mm左右,分格輪間隙過小,容易被入磨物料卡住,所以一般將間隙調大,而造成設備漏風。2019年我公司引進新型密封喂料器,它通過自帶計量系統來控制設備內物料料層,巧妙地利用物料本身進行鎖風,效果良好,見圖3;
2)排渣溜槽漏風改造。通過引進振動給料機(因其全密封激振式輸送理念),不僅解決了立磨排渣溜槽漏風問題,同時擺脫了排渣地坑環境衛生差的狀態,見圖4。
經過不斷加強工藝技術管理、技術改造、優化穩定參數,系統已逐步形成穩產低耗的運行模式。設備可靠性逐年提高,生料工序電耗指標逐年降低。2021年1~7月份生料磨臺時產量為276t/h(干基),工序平均電耗為16.35kWh/t,比前期節約2.33kWh/t。每月按照23萬t生料產量、電費按照0.5元/kWh進行測算,每月節約電費為26.79萬元。
作者:董保軍,張森
來源:《冀東水泥重慶合川有限責任公司》
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