水泥熟料生產(chǎn)線篦冷機(jī)技改：提升效率，降低成本，實(shí)現(xiàn)顯著經(jīng)濟(jì)效益
水泥技術(shù)資料
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2024-06-13 19:28
前言
某公司水泥熟料生產(chǎn)線回轉(zhuǎn)窯規(guī)格為5.2m×78m。篦冷機(jī)采用JL4×7推料棒式篦冷機(jī)，經(jīng)過(guò)近幾年連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，篦冷機(jī)熱效率、能耗、余熱發(fā)電回收效率等指標(biāo)低于同行業(yè)水平。同時(shí)設(shè)備損耗，備品備件更換等問題突顯，每年篦冷機(jī)維修費(fèi)用居高不下。該公司與設(shè)備生產(chǎn)單位通過(guò)多次溝通和探討，確定了篦冷機(jī)技改方案，并利用錯(cuò)峰生產(chǎn)時(shí)間進(jìn)行技改實(shí)施。
采用最新式的步進(jìn)式第四代篦冷機(jī)系統(tǒng)，替代現(xiàn)在的熟料冷卻機(jī)(冀東裝備JL4×7),拆除目前篦冷機(jī)內(nèi)部篦床，保留殼體，掏芯更換，將尾置錘式破碎機(jī)改為輥式破碎機(jī)，技改目標(biāo)見表1。
采用最新式的步進(jìn)式第四代篦冷機(jī)系統(tǒng)，替代現(xiàn)在的熟料冷卻機(jī)，保留目前篦冷機(jī)的上下殼體，部分液壓站及部分潤(rùn)滑站，錘破更換為輥破。新篦床規(guī)格為SCLW4-13×15(13列15個(gè)段節(jié)),篦床有效面積從161m2增加到165m2,滿足熟料線8100t/d的生產(chǎn)能力需求。
保留部分：原篦冷機(jī)的上下殼體、部分風(fēng)機(jī)、空氣炮、高溫?cái)z像頭、樓梯、平臺(tái)、窯門罩、余熱風(fēng)管、廢氣風(fēng)管。
拆除部分：原斜坡、篦床、傳動(dòng)、密封、液壓站、潤(rùn)滑站、錘破、兩側(cè)小矮墻澆注料，冷卻機(jī)尾端上殼體。
2.1 風(fēng)機(jī)部分
由于本次是技術(shù)技改工程，綜合考慮原風(fēng)機(jī)配置，在保證冷卻性能的前提下，使用現(xiàn)有風(fēng)機(jī)，技改后的風(fēng)機(jī)配置表2所示。
本次技改，不用新購(gòu)風(fēng)機(jī)，并拆除原F6和F7風(fēng)機(jī)，利舊風(fēng)機(jī)位置不動(dòng)，冷卻風(fēng)機(jī)總裝機(jī)功率比原來(lái)減少了500kW。
2.2 液壓潤(rùn)滑及控制
(1)液壓站電機(jī)：共計(jì)(原液壓泵8個(gè))6套(5用1備):電機(jī)75kW,泵A3H180。
(2)油箱組件利舊。
(3)新增比例換向閥5組：品牌：Hawe,額定壓力：25MPa。
(4)新增油缸(90/50)39個(gè)，每列篦床3個(gè)，共13列。(5)PLC電氣控制柜一臺(tái)(內(nèi)部元器件進(jìn)行技改)。干油集中潤(rùn)滑系統(tǒng)全部新供貨，不再使用原有設(shè)備。
拆除原有錘式破碎機(jī)，新增尾置輥式破碎機(jī)。輥破規(guī)格：4個(gè)輥，轉(zhuǎn)速4r/min,中間兩輥正反轉(zhuǎn)控制、首輥和尾輥不允許反轉(zhuǎn)。輥破基礎(chǔ)：現(xiàn)有錘破基礎(chǔ)拆除，重新制作新輥破基礎(chǔ)。本次技改中的風(fēng)機(jī)、液壓站的電機(jī)，全部利舊；相對(duì)應(yīng)地啟動(dòng)柜和變頻器，全部利舊；潤(rùn)滑站電機(jī)電纜重新鋪設(shè)；部分風(fēng)機(jī)需要重新鋪設(shè)電纜，輥破減速電機(jī)電纜重新鋪設(shè)。所有風(fēng)室的測(cè)壓儀表，全部保留，部分移位，重新鋪設(shè)電纜；PLC控制柜進(jìn)行技改。3. 技改前后運(yùn)行情況對(duì)比分析
去掉了2臺(tái)篦冷機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)(F6和F7),2臺(tái)液壓泵及電機(jī)，原破碎機(jī)功率132kW,技改后總功率74kW(18.5kW×4),篦冷機(jī)系統(tǒng)裝機(jī)功率下降了783kW。篦冷機(jī)的冷卻風(fēng)量減少，窯頭排風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低、電流下降，二、三次風(fēng)溫明顯提高，技改后二次風(fēng)溫達(dá)到1200℃,三次風(fēng)溫達(dá)到950℃,熟料分步電耗明顯下降，基本實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。技改后熟料分布電耗和標(biāo)煤耗對(duì)比如表3所示。3.2 臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高篦冷機(jī)技改后，熟料系統(tǒng)運(yùn)行可靠性提高，輸送能力高，故障率低，窯臺(tái)時(shí)產(chǎn)量較技改前大幅度提高，技改前后回轉(zhuǎn)窯臺(tái)時(shí)產(chǎn)量對(duì)比如表4所示。發(fā)電量較技改前提高增加，篦冷機(jī)技改前后噸熟料發(fā)電量對(duì)比如表5所示。技改前窯產(chǎn)量在7600t/d,技改后產(chǎn)量提高到8200t/d,雖然冷卻面積增加，但是熟料溫度偏高。受限于發(fā)電系統(tǒng)汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的能力，以及原篦冷機(jī)殼體尺寸限制，熟料提產(chǎn)后，改造后的篦冷機(jī)單位截面負(fù)荷接近50t/m2/d，已經(jīng)超過(guò)四代篦冷機(jī)額定負(fù)荷，雖然冷卻風(fēng)機(jī)單位配風(fēng)量約2.2Nm2/kg-cl,熟料溫度仍超過(guò)預(yù)期指標(biāo)。在今后改造中，重點(diǎn)對(duì)篦冷機(jī)熱端急冷進(jìn)行升級(jí)，進(jìn)一步降低熟料溫度。熟料溫度由技改前115℃降低為90℃。技改后，熟料3d強(qiáng)度由技改前28.1MPa提高為29.1MPa;熟料28d強(qiáng)度由技改前53.4MPa提高為53.7MPa。3.6 設(shè)備運(yùn)行說(shuō)明3.6.1 運(yùn)轉(zhuǎn)率、可靠性明顯提高技改后的篦冷機(jī)，篦冷機(jī)速度和油泵壓力較低，運(yùn)行靠性好，提高了窯系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率，除了正常的停窯停機(jī)，沒有出現(xiàn)因?yàn)轶骼錂C(jī)的故障導(dǎo)致停窯或減產(chǎn)，技改前后篦冷機(jī)運(yùn)行參數(shù)對(duì)比如表6所示。技改前的JL4×7篦冷機(jī)易損件更換頻繁，技改后的中材裝備四代篦冷機(jī)維護(hù)及備件量相對(duì)較少。2019年4月份投產(chǎn)運(yùn)行至今，篦冷機(jī)主要維修量是更換固定斜坡的篦板；日常維護(hù)主要對(duì)風(fēng)室螺栓進(jìn)行緊固，其他沒有維修量。技改前錘式破碎機(jī)每年需要更換錘頭1套，錘頭使用后期無(wú)法保證出料熟料粒度的穩(wěn)定，直接影響熟料質(zhì)量，并且錘頭更換難度大、周期長(zhǎng)，技改后的輥破可靠性高，備件少，裝機(jī)功率低。技改前熟料粒度≤55mm,技改后熟料粒度≤25mm。(1)回轉(zhuǎn)窯臺(tái)時(shí)增加，增加效益篦冷機(jī)技改后，設(shè)備可靠性提高，窯系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率得到保障，除了正常的停窯檢修，不會(huì)因?yàn)轶骼錂C(jī)的故障導(dǎo)致減料、停窯。平均每天增加熟料約608t,每年增加熟料產(chǎn)量608t/d×160d=97280t,每噸熟料的利潤(rùn)按照50元計(jì)算，則增加的效益為486.40萬(wàn)元。目前篦冷機(jī)的易損件更換頻繁，改造后的最新式步進(jìn)式篦冷機(jī)維護(hù)及備件量極少，參考?xì)v年維修費(fèi)用，每年可以節(jié)省150萬(wàn)元。改造后，將減少篦冷機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)、液壓站油泵及破碎機(jī)的裝機(jī)功率，總裝機(jī)功率降低，綜合考慮電耗，改造后每噸熟料節(jié)電3.47kWh。按照年生產(chǎn)熟料120萬(wàn)噸，每年預(yù)計(jì)節(jié)省電耗費(fèi)用120×3.47×0.50=208.20萬(wàn)元。篦冷機(jī)升級(jí)改造后，二次風(fēng)溫由目前的1100℃提高到1200℃,三次風(fēng)溫由目前的830℃提高到950℃以上，換熱效率提高，標(biāo)煤耗降低，每噸熟料標(biāo)煤節(jié)省5.93kg,燃煤按照5600kcal/kg、520元/t計(jì)算，得出節(jié)省費(fèi)用120×5.93/1000×7000/5600×520=462.54萬(wàn)元?？傆?jì)每年產(chǎn)生效益：486.4+150+208.2+462.54=1307.14萬(wàn)元。項(xiàng)目總投資額1608.85萬(wàn)元，預(yù)計(jì)1.3年左右能夠收回投資。該公司此次篦冷機(jī)技改項(xiàng)目，符合國(guó)家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策和行業(yè)政策，改造后熟料冷卻機(jī)的設(shè)備可靠性提高，運(yùn)轉(zhuǎn)率提高，回轉(zhuǎn)窯可連續(xù)高臺(tái)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)大幅度降低維修費(fèi)用、能耗以及生產(chǎn)成本，帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益，此類技改可以在新型干法水泥企業(yè)推廣實(shí)施。所屬：1.秦皇島職業(yè)技術(shù)學(xué)院;天瑞水泥" data-alias="TianRuiCement" data-signature="天瑞水泥系天瑞集團(tuán)旗下的香港上市公司（1252.HK），成立于2000年，主要從事石灰?guī)r開采利用和熟料、水泥、建筑骨料等建材產(chǎn)品的生產(chǎn)與銷售。公司是河南省及遼寧省領(lǐng)先的熟料水泥生產(chǎn)商，2020年熟料產(chǎn)能全國(guó)水泥行業(yè)排名第九位。" data-from="0" data-is_biz_ban="0">原標(biāo)題：技術(shù) | 第四代篦冷機(jī)技改效益分析
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