引言

某公司擁有一條2 500 t/d 水泥熟料生產(chǎn)線，配置HRM3400E生料立磨，設(shè)計(jì)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量190 t/h，實(shí)際產(chǎn)量230 t/h。循環(huán)風(fēng)機(jī)工作電流108 A，生料磨進(jìn)口負(fù)壓1 200～1 300 Pa，磨內(nèi)壓差8 400 Pa左右，系統(tǒng)阻力大，循環(huán)風(fēng)機(jī)單耗達(dá)6.5 kWh /t，噸生料電耗18 kWh/t左右。為了提高生料臺(tái)時(shí)產(chǎn)量和降低粉磨電耗，公司對(duì)系統(tǒng)供風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。

技改前，立磨系統(tǒng)主要運(yùn)行參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 生料立磨系統(tǒng)主要運(yùn)行參數(shù)

從表1可知，立磨系統(tǒng)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量不能滿足窯滿負(fù)荷生產(chǎn)需求。分析認(rèn)為：系統(tǒng)阻力偏大，立磨系統(tǒng)用風(fēng)主要靠循環(huán)風(fēng)機(jī)強(qiáng)拉風(fēng)，導(dǎo)致入磨壓力高、磨內(nèi)壓差高、風(fēng)速偏快，料層不穩(wěn)定，循環(huán)風(fēng)機(jī)、尾排風(fēng)機(jī)、磨主電機(jī)工作電流高，是典型的低產(chǎn)量、高電耗粉磨系統(tǒng)。

具體地講，原高溫風(fēng)機(jī)出口到立磨主管道有效內(nèi)徑為2 600 mm，且彎頭偏多（受場(chǎng)地限制），立磨入口兩根管道直徑1 800 mm。氣體通過(guò)增濕塔后，造成阻力進(jìn)一步增加（高溫風(fēng)機(jī)出口至立磨進(jìn)口壓力差達(dá)到1 000 Pa）；因管道阻力大，窯尾收塵器進(jìn)口壓力-1 100 Pa，較正常值（-500 Pa）偏高600 Pa，造成尾排風(fēng)機(jī)單位能耗增加。

2.1 改造目標(biāo)

降低高溫風(fēng)機(jī)至立磨進(jìn)口管道的阻力，立磨進(jìn)口負(fù)壓降低至500 Pa以內(nèi)，磨機(jī)壓差降低到8 000 Pa以內(nèi)，窯尾收塵器進(jìn)口負(fù)壓在原基礎(chǔ)上降低400 Pa，循環(huán)風(fēng)機(jī)電流降低10 A，生料電耗降低3 kWh/t。

2.2 技改措施

為保證水泥市場(chǎng)的穩(wěn)定供應(yīng)，該項(xiàng)目采用分階段改造實(shí)施，在2～3月（春節(jié)大修）完成高溫風(fēng)機(jī)至立磨進(jìn)口區(qū)域管道擴(kuò)徑改造；5月完成增濕塔至窯尾收塵旁路管道獨(dú)立改造；7月完成旋風(fēng)筒至循環(huán)風(fēng)機(jī)管道降阻改造和增濕塔上部隔離區(qū)域及管道的在線拆除；9月完成立磨至旋風(fēng)筒管道改造和管道增濕功能的設(shè)置。

（1）高溫風(fēng)機(jī)至立磨進(jìn)口區(qū)域管道的擴(kuò)徑改造。將高溫風(fēng)機(jī)出口至立磨入口主管道管徑從Ф2 600 mm增加至Ф3 000 mm。改造時(shí)，增濕塔中部用鋼板封堵，氣流不再通過(guò)上半部分；高溫風(fēng)機(jī)出口管道連接增濕塔下部，生料立磨機(jī)進(jìn)口風(fēng)管連接增濕塔中部；生料立磨進(jìn)口管道擴(kuò)徑，由直徑1 800 mm增加至直徑2 500 mm。

（2）增濕塔出口至收塵器旁路管道的優(yōu)化。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，將增濕塔出口至收塵器旁路管道獨(dú)立設(shè)置，避免與立磨進(jìn)口管道搶風(fēng)，減少氣流短路。

（3）生料旋風(fēng)收塵器進(jìn)出口管道的優(yōu)化。將旋風(fēng)收塵器進(jìn)出口風(fēng)管直徑由2 600 mm增擴(kuò)大至3 000 mm，并優(yōu)化雙列旋風(fēng)筒中心風(fēng)管布局（見(jiàn)圖1），不僅降低了旋風(fēng)收塵器工作阻力，還優(yōu)化了氣體流場(chǎng)，從而提高了收塵效果，降低了電耗。

圖1 生料旋風(fēng)收塵器進(jìn)出口管道的優(yōu)化

（4）增濕塔至立磨進(jìn)口熱風(fēng)管道的優(yōu)化。增濕塔至立磨進(jìn)口的熱風(fēng)管由增濕塔中部引出，管道直徑由1 800 mm增加至2 500 mm。不僅能降低增濕塔高度，還能降低系統(tǒng)阻力。

（5）對(duì)增濕塔中部?jī)?yōu)化。增濕塔中部用鋼板封堵后分為上下兩部分，上部隔離區(qū)域及管道被拆除（見(jiàn)圖2），下部保留粉塵自燃沉降功能，可降低入磨氣體含塵濃度。

圖2 增濕塔上部隔離區(qū)域及管道被拆除

（6）高溫風(fēng)機(jī)出口管道增濕安保設(shè)置。實(shí)施以上改造后，停磨期間，窯尾煙氣有可能發(fā)生溫度過(guò)高現(xiàn)象，以致窯尾大布袋收塵器進(jìn)口溫度過(guò)高，引起濾袋燒毀事故。為了避免事故發(fā)生，我們?cè)诟邷仫L(fēng)機(jī)出口管道新增管道噴霧降溫裝置（見(jiàn)圖3）。

圖3 高溫風(fēng)機(jī)出口管道新增管道噴霧降溫裝置

（7）循環(huán)風(fēng)機(jī)的降阻改造。原循環(huán)風(fēng)機(jī)工作效率較差，更換為高效節(jié)能風(fēng)機(jī)后，風(fēng)機(jī)效率曲線明顯好轉(zhuǎn)，用風(fēng)量由風(fēng)閥100%全開(kāi)降低到30%。為了實(shí)現(xiàn)更優(yōu)控制，取締風(fēng)量調(diào)節(jié)閥門(mén)，換用變頻器控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，風(fēng)機(jī)電流由107 A降低至85 A左右。本項(xiàng)改造，噸生料節(jié)約粉磨電耗1.2 kWh。

因改造周期較長(zhǎng)，每個(gè)階段的改造，都表現(xiàn)出預(yù)期的節(jié)能效果。最終效果見(jiàn)表2。

表2 生料立磨系統(tǒng)降阻優(yōu)化改造效果

生料立磨系統(tǒng)降阻改造完成后，生料工序電耗可以維持在14 kWh/t左右。截止2021年10月，生料工序電耗累積 15.4 kWh/t，較去年同期（18.12 kWh/t）下降2.72 kWh/t。

通過(guò)擴(kuò)大通風(fēng)截面積、優(yōu)化風(fēng)管布局，選用高效節(jié)能風(fēng)機(jī)，系統(tǒng)阻力降低1 200 Pa左右，降低了噸生料粉磨電耗，提高了系統(tǒng)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，消除了燒成系統(tǒng)提產(chǎn)的生料供應(yīng)瓶頸；熟料綜合電耗較去年同期下降5.26 kWh/t，年節(jié)約用電超400萬(wàn)度（以熟料產(chǎn)量80萬(wàn)t計(jì)）；立磨臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的提升也為錯(cuò)峰生產(chǎn)等環(huán)保工作創(chuàng)造了條件。本次改造比預(yù)期目標(biāo)好，經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益顯著。

作者：王邦萬(wàn)，江中京，王超，崔前軍

來(lái)源：《四川省女?huà)z建材有限公司》

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