1 生產(chǎn)中存在的問題?
我公司4 500t/d生產(chǎn)線于2010年11月份投產(chǎn)，投產(chǎn)以來熟料生產(chǎn)基本正常。余熱發(fā)電機組于2011年2月份運行，運行后一直存在AQC爐和SP爐入口溫度低，AQC爐入口溫度一般在330℃，SP爐入口溫度一般在280℃～300℃，發(fā)電機有功功率維持在6 500kW/h，噸熟料發(fā)電量平均在28kWh/t，長期制約著我公司余熱發(fā)電總量。同時出篦冷機熟料溫度高，平均在240℃，遠高于設(shè)計的環(huán)境溫度+65℃，余熱利用率低;預(yù)熱器系統(tǒng)壓力偏高，高溫風機負荷加大，造成嚴重的能源浪費。??
針對以上存在的問題，公司組織各相關(guān)部門的技術(shù)人員經(jīng)過研討后認為：??水泥機械篦冷機風機的總裝機容量為1 977kW，總風量為640 220m3，一段冷卻風量不足，特別是一室風量只有57 600m3。預(yù)熱器二級旋風筒(C2)內(nèi)筒高度為3.24m，三級旋風筒(C3)內(nèi)筒高度為3.35m，四級旋風筒(C4)內(nèi)筒高度為3.92m，五級旋風筒(C5)內(nèi)筒高度為3.4m。參閱相關(guān)4 500t/d生產(chǎn)線設(shè)計資料，認為內(nèi)筒高度偏高。導(dǎo)致整條生產(chǎn)線運行雖基本正常，但余熱發(fā)電有功功率較低，出篦冷機熟料溫度高。與我集團其它公司的相關(guān)指標存在很大的差距，具體如下：
(1)噸熟料發(fā)電量低，在28kWh/t左右。??
(2)在同產(chǎn)量的情況下，C1級筒出口溫度低可降至300℃以下。??
(3)在同產(chǎn)量的情況下，AQC爐的入口溫度也只有平均的330℃。??
(4)出篦冷機熟料溫度一直偏高，溫度平均在240℃。??
(5)預(yù)熱器系統(tǒng)阻力偏大，C1級筒出口負壓可達-6 300Pa，風速高。??
2 技術(shù)改造方案?
為進一步提高余熱發(fā)電量，我公司確定的改造方案是：在現(xiàn)有篦冷機風機的基礎(chǔ)上，一段新增加了兩臺風機并對一段各風室風機進行了調(diào)整。對預(yù)熱器C2級至C5級的旋風筒內(nèi)筒的高度進行了針對性的調(diào)整。具體做法如下：??
(1)篦冷機一段新增兩臺風機，總裝機容量由1 977kW提升至2 269kW。總風量由640 220m3提升至682 156m3，一室風量由57 600m3提升至75 900m3，一段各風室風機也做相應(yīng)的調(diào)整。優(yōu)化了篦冷機各段風量分配，提高入窯二、三次空氣溫度，提高余熱發(fā)電的AQC爐入口溫度。改善了熟料的冷卻效果，高溫熟料能夠及時冷卻，改善了熟料質(zhì)量與熟料的易磨性，為后續(xù)的水泥粉磨創(chuàng)造有利條件。
(2)余熱發(fā)電AQC鍋爐取風口前移。原取風口位置在一段和二段篦床之間，為提高進鍋爐風溫，將取風口前移至一段篦床前半部，這樣，進鍋爐溫度明顯提高，同時由于一室、二室風量加大，對入窯二次風基本沒有影響，窯煅燒狀況良好。??
(3)預(yù)熱器改造。由于預(yù)熱器直徑相對較小又無法改變，壓損太大，對此，只有改變內(nèi)筒長度來降低壓損：C2級旋風筒內(nèi)筒原高度由3.24m調(diào)整至1.7m;C3級旋風筒內(nèi)筒原高度由3.35m調(diào)整至1.7m;C4級旋風筒內(nèi)筒原高度由3.92m調(diào)整至2.1m;C5級旋風筒內(nèi)筒原高度由3.4m調(diào)整至2.3m。
(4)改造分解爐出口彎頭。由∩型改為倒V型，避免了積料，也降低了系統(tǒng)阻力，同時對窯尾分解爐縮口擴徑10cm。通過改善窯內(nèi)通風條件，窯煅燒狀況明顯好轉(zhuǎn)。??
? 回轉(zhuǎn)窯的旋風預(yù)熱器內(nèi)筒對于分離效率以及系統(tǒng)阻力的影響程度是很大的。當內(nèi)筒高度與內(nèi)筒有效直徑比不斷減小，只要不超過某一個臨界點時，阻力損失一直迅速減小，而分離效率的降低相對比較緩慢，因此適當減小內(nèi)筒高度有利于系統(tǒng)阻力的降低，對于整個預(yù)熱系統(tǒng)的分離效率影響很小，同時預(yù)熱器C1級內(nèi)筒保持了原來的尺寸。
3 技術(shù)改造效果?
改造前后通過進一步優(yōu)化操作，各項指標對比分析如下。?
(1)噸熟料發(fā)電量：改造后平均達38kWh/t，較改造前提高10kWh/t。?
(2)AQC爐入口溫度：改造后可達430℃~470℃，較改造前提高100℃～140℃。?
(3)SP爐入口溫度：改造后可達310℃~320℃，較改造前提高20℃。?
(4)熟料溫度：改造后可達110℃，較改造前降低130℃。?
(5)發(fā)電機有功功率改造后可達9 500kWh，較改造前提高2 800kWh，單班發(fā)電量最高突破80 000kWh。??
(6)C1級筒出口負壓：改造后可達-5 800Pa左右，較改造前降低500Pa。??
(7)高溫風機：改造后頻率39.0Hz，較改造前降低0.5Hz。??
技改后，窯臺時產(chǎn)量、熟料質(zhì)量、煤耗、電耗、余熱發(fā)電量等各項指標都得到了明顯提高。具體參數(shù)見下表：
??
|
技改后各項指標 | |||||||
|
時間 |
發(fā)電有功功率/kW |
噸熟料發(fā)電量（kWh/t） |
AQC爐入口溫度/℃ |
SP爐入口溫度/℃ |
出庫熟料溫度/℃ |
C1級筒出口負壓/Pa |
高溫風機頻率/Hz |
|
改造前 |
6500 |
28 |
330 |
290-310 |
240 |
-6300 |
39.5 |
|
改造后 |
9500 |
38 |
430-470 |
310-320 |
110 |
-5800 |
39.0 |
|
對比 |
3000 |
10 |
100-140 |
20 |
-130 |
-500 |
-0.5 |
1 生產(chǎn)中存在的問題?
我公司4 500t/d生產(chǎn)線于2010年11月份投產(chǎn)，投產(chǎn)以來熟料生產(chǎn)基本正常。余熱發(fā)電機組于2011年2月份運行，運行后一直存在AQC爐和SP爐入口溫度低，AQC爐入口溫度一般在330℃，SP爐入口溫度一般在280℃～300℃，發(fā)電機有功功率維持在6 500kW/h，噸熟料發(fā)電量平均在28kWh/t，長期制約著我公司余熱發(fā)電總量。同時出篦冷機熟料溫度高，平均在240℃，遠高于設(shè)計的環(huán)境溫度+65℃，余熱利用率低;預(yù)熱器系統(tǒng)壓力偏高，高溫風機負荷加大，造成嚴重的能源浪費。??
針對以上存在的問題，公司組織各相關(guān)部門的技術(shù)人員經(jīng)過研討后認為：??水泥機械篦冷機風機的總裝機容量為1 977kW，總風量為640 220m3，一段冷卻風量不足，特別是一室風量只有57 600m3。預(yù)熱器二級旋風筒(C2)內(nèi)筒高度為3.24m，三級旋風筒(C3)內(nèi)筒高度為3.35m，四級旋風筒(C4)內(nèi)筒高度為3.92m，五級旋風筒(C5)內(nèi)筒高度為3.4m。參閱相關(guān)4 500t/d生產(chǎn)線設(shè)計資料，認為內(nèi)筒高度偏高。導(dǎo)致整條生產(chǎn)線運行雖基本正常，但余熱發(fā)電有功功率較低，出篦冷機熟料溫度高。與我集團其它公司的相關(guān)指標存在很大的差距，具體如下：
(1)噸熟料發(fā)電量低，在28kWh/t左右。??
(2)在同產(chǎn)量的情況下，C1級筒出口溫度低可降至300℃以下。??
(3)在同產(chǎn)量的情況下，AQC爐的入口溫度也只有平均的330℃。??
(4)出篦冷機熟料溫度一直偏高，溫度平均在240℃。??
(5)預(yù)熱器系統(tǒng)阻力偏大，C1級筒出口負壓可達-6 300Pa，風速高。??
2 技術(shù)改造方案?
為進一步提高余熱發(fā)電量，我公司確定的改造方案是：在現(xiàn)有篦冷機風機的基礎(chǔ)上，一段新增加了兩臺風機并對一段各風室風機進行了調(diào)整。對預(yù)熱器C2級至C5級的旋風筒內(nèi)筒的高度進行了針對性的調(diào)整。具體做法如下：??
(1)篦冷機一段新增兩臺風機，總裝機容量由1 977kW提升至2 269kW。總風量由640 220m3提升至682 156m3，一室風量由57 600m3提升至75 900m3，一段各風室風機也做相應(yīng)的調(diào)整。優(yōu)化了篦冷機各段風量分配，提高入窯二、三次空氣溫度，提高余熱發(fā)電的AQC爐入口溫度。改善了熟料的冷卻效果，高溫熟料能夠及時冷卻，改善了熟料質(zhì)量與熟料的易磨性，為后續(xù)的水泥粉磨創(chuàng)造有利條件。
(2)余熱發(fā)電AQC鍋爐取風口前移。原取風口位置在一段和二段篦床之間，為提高進鍋爐風溫，將取風口前移至一段篦床前半部，這樣，進鍋爐溫度明顯提高，同時由于一室、二室風量加大，對入窯二次風基本沒有影響，窯煅燒狀況良好。??
(3)預(yù)熱器改造。由于預(yù)熱器直徑相對較小又無法改變，壓損太大，對此，只有改變內(nèi)筒長度來降低壓損：C2級旋風筒內(nèi)筒原高度由3.24m調(diào)整至1.7m;C3級旋風筒內(nèi)筒原高度由3.35m調(diào)整至1.7m;C4級旋風筒內(nèi)筒原高度由3.92m調(diào)整至2.1m;C5級旋風筒內(nèi)筒原高度由3.4m調(diào)整至2.3m。
(4)改造分解爐出口彎頭。由∩型改為倒V型，避免了積料，也降低了系統(tǒng)阻力，同時對窯尾分解爐縮口擴徑10cm。通過改善窯內(nèi)通風條件，窯煅燒狀況明顯好轉(zhuǎn)。??
? 回轉(zhuǎn)窯的旋風預(yù)熱器內(nèi)筒對于分離效率以及系統(tǒng)阻力的影響程度是很大的。當內(nèi)筒高度與內(nèi)筒有效直徑比不斷減小，只要不超過某一個臨界點時，阻力損失一直迅速減小，而分離效率的降低相對比較緩慢，因此適當減小內(nèi)筒高度有利于系統(tǒng)阻力的降低，對于整個預(yù)熱系統(tǒng)的分離效率影響很小，同時預(yù)熱器C1級內(nèi)筒保持了原來的尺寸。
3 技術(shù)改造效果?
改造前后通過進一步優(yōu)化操作，各項指標對比分析如下。?
(1)噸熟料發(fā)電量：改造后平均達38kWh/t，較改造前提高10kWh/t。?
(2)AQC爐入口溫度：改造后可達430℃~470℃，較改造前提高100℃～140℃。?
(3)SP爐入口溫度：改造后可達310℃~320℃，較改造前提高20℃。?
(4)熟料溫度：改造后可達110℃，較改造前降低130℃。?
(5)發(fā)電機有功功率改造后可達9 500kWh，較改造前提高2 800kWh，單班發(fā)電量最高突破80 000kWh。??
(6)C1級筒出口負壓：改造后可達-5 800Pa左右，較改造前降低500Pa。??
(7)高溫風機：改造后頻率39.0Hz，較改造前降低0.5Hz。??
技改后，窯臺時產(chǎn)量、熟料質(zhì)量、煤耗、電耗、余熱發(fā)電量等各項指標都得到了明顯提高。具體參數(shù)見下表：
??
?
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技改后各項指標 |
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時間 |
發(fā)電有功功率/kW |
噸熟料發(fā)電量（kWh/t） |
AQC爐入口溫度/℃ |
SP爐入口溫度/℃ |
出庫熟料溫度/℃ |
C1級筒出口負壓/Pa |
高溫風機頻率/Hz |
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改造前 |
6500 |
28 |
330 |
290-310 |
240 |
-6300 |
39.5 |
|
改造后 |
9500 |
38 |
430-470 |
310-320 |
110 |
-5800 |
39.0 |
|
對比 |
3000 |
10 |
100-140 |
20 |
-130 |
-500 |
-0.5 |
該技術(shù)改進取得了良好的效果，對同類型的生產(chǎn)線有很好的參考價值，目前集團部分企業(yè)已有借鑒。??