新型干法窯的目標產(chǎn)量推導及其工程實踐

2007-06-07 00:00
關(guān)于新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)量,不同的科研機構(gòu)和學者有著不同的看法,也先后歸納出的多種不同的計算公式,在不同的歷史時期,對新型干法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線的設計和生產(chǎn)起到了重要的指導作用。 

新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)不是狹義上的窯外分解技術(shù),其技術(shù)的發(fā)展不僅與預熱分解系統(tǒng)不斷優(yōu)化密切相關(guān),還與回轉(zhuǎn)窯、燃燒器、冷卻機、高溫風機、窯的密封裝置、燒成系統(tǒng)鎖風閥等生產(chǎn)裝備的改進,與耐溫、隔熱、耐磨、耐腐等新型材料的不斷開發(fā)研制,與原料預均化技術(shù)、生料均化技術(shù)、高效破碎與粉磨技術(shù)、電子計量及控制技術(shù)、X熒光分析在線檢測技術(shù)、電子計算機和自動化控制儀表等技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。因此隨著新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高,早期提出的那些經(jīng)典公式與當前國內(nèi)外的先進生產(chǎn)水平相比,存在了較大的偏差。 

當代的科研機構(gòu)和學者,如南京工業(yè)大學李昌勇和武漢理工大學李建錫等,在提高新型干法窯產(chǎn)量方面作了重要研究工作。筆者在前人的研究工作基礎(chǔ)上,在挖掘回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的生產(chǎn)潛力、大幅度提高新型干法回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)量方面作了進一步實踐工作,并已經(jīng)取得較好的實踐效果。根據(jù)實踐中總結(jié)出的經(jīng)驗,筆者深刻地感到新型干法技術(shù)是一項綜合的系統(tǒng)工程,無論在哪一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)“瓶頸”都會影響產(chǎn)量的提高,只有在同時發(fā)揮回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)和預熱分解系統(tǒng)功效時(相應的其它配套技術(shù)發(fā)展也應跟上),系統(tǒng)才可望達到更高的理想產(chǎn)量。 

關(guān)于新型干法窯的產(chǎn)量,筆者提出的兩個目標產(chǎn)量見表1,其設計思想、推導過程、實踐經(jīng)驗簡單介紹如下。   
 

1      新型干法回轉(zhuǎn)窯的目標產(chǎn)量

窯直徑

m

Di

m

截面熱負荷

qA(×107kJ/m2h)

產(chǎn)量一

t/d

產(chǎn)量二

t/d

Φ2.5

2.14

1.485 6

824

1 164

Φ2.7

2.34

1.523 0

1 056

1 492

Φ2.8

2.44

1.585 2

1 222

1 727

Φ3.0

2.64

1.648 2

1 523

2 152

Φ3.2

2.84

1.708 8

1 871

2 644

Φ3.3

2.94

1.738 4

2 066

2 919

Φ3.5

3.10

1.784 5

2 415

3 412

Φ3.6

3.20

1.812 8

2 647

3 740

Φ4.0

3.60

1.921 6

3 792

5 358

Φ4.3

3.86

1.989 0

4 574

6 463

Φ4.6

4.16

2.064 1

5 590

7 899

Φ4.7

4.26

2.088 5

5 974

8 441

Φ4.8

4.36

2.112 6

6 374

9 006

Φ5.0

4.56

2.160 0

7 232

10 219

Φ5.2

4.76

2.206 4

8 107

11 455

Φ5.5

5.06

2.274 1

9 507

13 433



1  實現(xiàn)目標產(chǎn)量的設計思想 

回轉(zhuǎn)窯目標產(chǎn)量提出的理論依據(jù)是:提高熟料產(chǎn)量的前提是要提高燒成系統(tǒng)的總的燃料燃燒能力,即回轉(zhuǎn)窯和分解爐的燃料燃燒能力。 

1.1  達到“產(chǎn)量一”的設計思想 

回轉(zhuǎn)窯的實際生產(chǎn)能力主要受截面熱負荷、截面風速、工作溫度這幾個參數(shù)的影響。特定原料和特定率值下熟料的燒成溫度是一定的,而截面熱負荷與截面風速又是相互關(guān)聯(lián)的一對參數(shù),所以在截面風速不超標時,計算回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量時可采用截面熱負荷這一參數(shù)作為基本計算依據(jù)。事實上,目前正在生產(chǎn)的傳統(tǒng)預分解窯和部分經(jīng)改造后的預分解窯,其截面熱負荷與濕法窯、余熱發(fā)電窯、預熱器窯等燒成帶的截面熱負荷相比,反倒是偏小的,這也就為提高預分解窯的截面熱負荷,大幅度提高傳統(tǒng)預分解窯的產(chǎn)量帶來了空間和可能。改造后達到“產(chǎn)量一”的設計方案是以其它窯型已經(jīng)實現(xiàn)的燒成帶截面熱負荷為依據(jù),在原有基礎(chǔ)上提高窯頭的用煤量,挖掘回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)能力,并根據(jù)按常規(guī)設計的窯頭與窯尾用煤比例關(guān)系,通過對預熱器、分解爐的技術(shù)改造,使其結(jié)構(gòu)、爐容等能夠適應窯尾用煤量的提高,滿足提產(chǎn)后的要求,大幅度提高熟料產(chǎn)量。在原燃材料條件較好,系統(tǒng)配套完善時,能夠達到“產(chǎn)量一”的目標值。目前該種技術(shù)改造方案已在某些規(guī)格的窯型上(如我們設計的吉林四平石嶺監(jiān)獄水泥廠)得以應用,產(chǎn)量已經(jīng)實現(xiàn)上述指標。 

1.2 “產(chǎn)量二”的主要設計思想 

該目標產(chǎn)量的設計思想是在提高分解爐的燒煤量方面進一步開拓思路,以充分發(fā)揮預熱分解系統(tǒng)的功效。目前分解爐的設計,大都還局限于分解爐用煤量在50~60%左右的設計思路,生料入窯的溫度大都控制在870℃以下。由于生料在1 100℃之前是大量的吸熱過程,需要吸收大量的熱量,而在1 100℃以后大量的固相放熱反應開始占主導,總的吸熱量很少,所以雖然目前的新型干法窯的入窯表現(xiàn)分解率最高達到了95%以上,但由于入窯生料溫度低,回轉(zhuǎn)窯仍承擔1 100℃以下相當一部分吸熱過程,回轉(zhuǎn)窯熱負荷占燒成系統(tǒng)熱負荷的比例仍然較大,有減輕的余地。達到產(chǎn)量二的技改措施是,窯頭噴煤絕對數(shù)量在“產(chǎn)量一”的情況下不變(截面熱負荷在“產(chǎn)量一”的基礎(chǔ)上不再提高),繼續(xù)增大分解爐內(nèi)的噴煤量(例如達到總用煤量的75%左右甚至更高),提高生料的入窯溫度(例如達到1 000℃甚至更高),使原本在窯內(nèi)進行的吸熱過程,再部分地移到分解爐內(nèi)進行,大幅度地減輕窯內(nèi)的負擔,從而大幅度地提高回轉(zhuǎn)窯的熟料產(chǎn)量?!斑_到產(chǎn)量二”的技術(shù)指標筆者正在由理論研究轉(zhuǎn)入生產(chǎn)實踐當中。 

在設計和生產(chǎn)實踐當中需要注意解決的幾個問題是:分解爐結(jié)構(gòu)形式的設計,爐容的確定,耐火、隔熱材料的配套,結(jié)皮堵塞問題的處理,配套設備的選型及回轉(zhuǎn)窯的密封裝置、轉(zhuǎn)速、填充率、長徑比等,此外由于入窯分解率達到100%后,生料的溫升速度加快,對原燃料的均化效果和生產(chǎn)自動化水平及操作經(jīng)驗也應引起足夠的重視。 “產(chǎn)量二”是以某企業(yè)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),通過在生料入窯溫度平均為1025℃時所作的熱量平衡計算,并近似地類推到其它規(guī)格回轉(zhuǎn)窯取得的結(jié)果。 

2 目標產(chǎn)量的計算推導 

2.1   產(chǎn)量一的推導 
是根據(jù)同規(guī)格的其它窯型已經(jīng)實現(xiàn)的燒成帶截面熱負荷數(shù)值作為新型干法窯的計算依據(jù),并根據(jù)熟料燒成熱耗和窯頭、尾燃料比等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計算得來,計算公式如下: 

熟料產(chǎn)量一(t/d)=24×(單位小時燒成帶截面熱負荷×燒成帶有效截面積)/(熟料熱耗×窯頭燃料比例)。 
產(chǎn)量一對應的生料入窯溫度是870℃。 

2.2       產(chǎn)量二的推導 
由于產(chǎn)量一是現(xiàn)階段最大限度地挖掘了窯頭的燒煤能力,所以產(chǎn)量二的計算是在產(chǎn)量一的基礎(chǔ)上不再增加窯頭的用煤絕對數(shù)量,而是繼續(xù)提高分解爐的用煤絕對數(shù)量(相當于降低了窯頭用煤的比例),提高生料的入窯溫度,大幅度提高熟料產(chǎn)量。產(chǎn)量二的推導方法是:計算出在產(chǎn)量一(生料入窯溫度為870℃)時燒成窯頭的用煤比例,再計算出產(chǎn)量二(生料入窯溫度為1 025℃)時燒成窯頭的用煤比例,根據(jù)產(chǎn)量與全系統(tǒng)用煤量呈正比的關(guān)系,就可以算出產(chǎn)量二在產(chǎn)量一基礎(chǔ)上的提產(chǎn)倍數(shù)??紤]各種影響因素,我們在理論提產(chǎn)倍數(shù)的基礎(chǔ)上乘以90%,作為推導出的實際提產(chǎn)倍數(shù),計算公式如下: 
熟料產(chǎn)量二(t/d)=(870℃生料入窯時窯頭用煤比例/1 025℃生料入窯時窯頭用煤比例)×產(chǎn)量一×90% 

需說明的是,各種規(guī)格的窯徑,熱平衡計算得到的提產(chǎn)倍數(shù)應該是略有差異的,但因掌握的數(shù)據(jù)有限,不能將表中16種規(guī)格的窯徑都作詳細計算,況且即使對于同一規(guī)格的窯徑,不同工廠的原燃材料不同、預分解形式不同,計算結(jié)果也不同。表中計算結(jié)果是按某2 500t/d生產(chǎn)線的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計算得來,并近似地類推到其它規(guī)格窯型上,用于說明未來窯產(chǎn)量的發(fā)展趨勢。推導過程如下: 
2.2.1  計算基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 
2.2.1.1  設窯頭用煤量占總用煤量的比例為:X 
2.2.1.2  煤的低位熱值:23 019 kJ/kg煤 
2.2.1.3  生料、熟料化學成分 

 

2    生、熟料化學成份             

名稱

Loss

CaO

SiO2

Al2O3

Fe2O3

MgO

SO3

Cl¯

K2O

Na2O

生料

36.51

42.69

13.29

2.59

1.95

2.25

0.10

0.010

0.45

0.14

熟料

-

64.90

22.02

5.17

3.17

3.45

0.19

0.014

0.73

0.23

2.2.1.4  熟料率值及礦物組成等

3   熟料率值及礦物組成 (扣除f-CaO      

礦物名稱

C3S

C2S

C3A

C4AF

礦物組成(%)

53.57

22.72

8.32

9.63


2.2.1.5  產(chǎn)量一熟料熱耗:3093 kJ/kg熟料,產(chǎn)量二的熟料熱耗:3 080 kJ/kg熟料 
2.2.1.6  入窯風比例:一次風/二次風/漏風(復合式密封)=10/88/2 
2.2.1.7   一次空氣(含漏風)風溫:30℃  二次風溫:1 050℃ 
2.2.1.8  煤粉溫度:60℃ 
2.2.1.9  窯內(nèi)過剩空氣系數(shù):1.10 
2.2.1.10  熟料燒成溫度:1 450℃,出窯熟料溫度:1 360℃ 
2.2.1.11  窯尾廢氣溫度:“產(chǎn)量一”1 100℃,“產(chǎn)量二”1 150℃ 
2.2.1.12  生料入窯操作溫度:產(chǎn)量一840℃~900℃,平均870℃ 
                            產(chǎn)量二1 000℃~1 050℃,平均1 025℃ 
2.2.1.13  生料入窯分解率:產(chǎn)量一95%,產(chǎn)量二100% 
2.2.1.14  回轉(zhuǎn)窯筒體散熱:產(chǎn)量一165kJ/kg熟料,產(chǎn)量二118 kJ/kg熟料 
2.2.1.15  窯尾飛灰量與入窯量相比很小,且大多經(jīng)由分解爐、C5級預熱器回收入窯,故窯尾飛灰?guī)ё邿岷雎圆挥?nbsp;
2.2.1.16  窯頭操作應為負壓,理論上無飛灰,實際上窯頭有時有飛灰,但量很小,飛灰?guī)ё邿岵挥?nbsp;
2.2.1.17  空氣濕度、高嶺土脫水對熱平衡和氣體量的影響忽略不計 
2.2.2   產(chǎn)量一的熱平衡計算 
2.2.2.1  各種物料量的計算 
(1)燃料總消耗量:MR=0.134 4 kg煤/kg熟料 
       其中:窯頭燃煤量0.134 4X 
(2)干生料理論消耗量:MGSL=1.517 kg/kg熟料 
(3)入窯系統(tǒng)空氣量 
a、燃料燃燒理論空氣量:VLK=6.059 Nm3/ kg煤 
b、入窯實際干空氣量:VYK=0.895 8X Nm3/ kg熟料 
c、入窯二次空氣量:VYK2=0.788 3X Nm3/ kg熟料 
d、入窯一次空氣量(含漏風):VYK1=0.107 5X Nm3/ kg熟料 
2.2.2.2  回轉(zhuǎn)窯熱平衡計算 
(1)收入項目 
a、燃料燃燒生成熱:QRR=3 093X 
b、生料帶入熱量:按入窯CaCO3分解率95%,計算在870℃時每公斤熟料中的入窯生料量和比熱(MgCO3已完全分解)  
  

                       4    870入窯生料組分重量和比熱

   

CaO

SiO2

Al2O3

Fe2O3

MgO

微量成分

CaCO3

組分重量(kg/kg熟料)

0.615

0.202

0.039

0.030

0.034

0.010

0.058

比熱(kJ/kg℃)

0.890

1.098

1.074

0.910

1.153

1.000<, /SPAN>

1.110


計算得:總重量0.988 kg/kg熟料,加權(quán)平均比熱0.963 kJ/kg℃ 
QSL=827.76 kJ/kg熟料 
c、二次空氣帶入熱量:QYK2=1 172.04X kJ/kg熟料 
d、一次空氣(及漏風)帶入的顯熱:QYK1=4.19X kJ/kg熟料 
e、燃料帶入顯熱:QR=9.31X kJ/kg熟料 
(2)支出項目 
a、窯內(nèi)熟料形成熱(生料由870℃入窯至燒成出窯) 
①碳酸鹽分解吸熱:QFJ=95.90 kJ/kg熟料(煤灰?guī)胛⒘?,不計?nbsp;
②生料燒成至熟料,料溫升高的吸熱:QSW=577.06 kJ/kg熟料 
③生成液相吸熱:QYX=105 kJ/kg熟料 
④C2S生成C3S吸熱:QC3S=4.61 kJ/kg熟料 
⑤粘土質(zhì)原料中無定型物質(zhì)轉(zhuǎn)變成晶體放熱:QGT=26.98 kJ/kg熟料 
⑥固相反應生成礦物的放熱量:QKW=405.13 kJ/kg熟料 
⑦熟料由1450℃降至1360℃放熱:QLQ=92.97 kJ/kg熟料 
合計后,得到回轉(zhuǎn)窯內(nèi)熟料形成所需熱量:QYN=257.49 kJ/kg熟料 
b、窯尾廢氣帶走熱 
①理論煙氣量:VYQ=6.549 Nm3/ kg煤 
②總廢氣量:VFQ=(0.961X+0.014)Nm3/ kg熟料 
③廢氣帶走熱:QFQ=(1 676.56X+34.76)kJ/kg熟料 
c、出窯熟料帶走熱:QSL=1 466.08kJ/kg熟料 
d、窯筒體散熱量:QYT=165kJ/kg熟料 
(3)平衡計算:收入熱量=支出熱量 
建立平衡式:3 093X+827.76+1 172.04X+4.19X+9.31X=257.49+1 676.56X+34.76+1 466.08+165     
解得:X=42.10% 
即在產(chǎn)量一的情況下,窯頭用煤量占總用煤量的比例為42.10%。 
2.2.3  產(chǎn)量二的熱平衡計算 
2.2.3.1  各種物料量的計算 
(1) 燃料總消耗量:MR=0.134 4 kg煤/kg熟料 
     其中:窯頭燃煤量0.134 4X 
(2) 干生料理論消耗量:MGSL=1.517 kg/kg熟料 
(3) 入窯系統(tǒng)空氣量 
a、燃料燃燒理論空氣量:VLK=6.059 Nm3/ kg煤 
b、入窯實際干空氣量:VYK=0.895 8X Nm3/ kg熟料 
c、入窯二次空氣量:VYK2=0.788 3X Nm3/ kg熟料 
d、入窯一次空氣量(含漏風):VYK1=0.107 5X Nm3/ kg熟料 
2.2.3.2  回轉(zhuǎn)窯熱平衡計算 
(1)收入項目 
a、燃料燃燒生成熱:QRR=3 080X 
b、生料帶入熱量:按入窯CaCO3分解率100%,計算在1 025℃時每公斤熟料中的入窯生料量和比熱  
    

5    870入窯生料組分重量和比熱

     

CaO

SiO2

Al2O3

Fe2O3

MgO

微量成分

組分重量(kg/kg熟料)

0.648

0.202

0.039

0.030

0.034

0.010

比熱(kJ/kg℃)

0.896

1.109

1.096

0.933

1.171

1.000

                         
計算得:總重量0.963 kg/kg熟料,加權(quán)平均比熱0.961 kJ/kg℃ 
QSL=948.58 kJ/kg熟料 
c、二次空氣帶入熱量:QYK2=1 172.04X kJ/kg熟料 
d、一次空氣(及漏風)帶入的顯熱:QYK1=4.19X kJ/kg熟料 
e、燃料帶入顯熱:QR=9.31X kJ/kg熟料 
(2) 支出項目 
a、窯內(nèi)熟料形成熱(生料由1 025℃入窯至燒成出窯) 
①碳酸鹽分解吸熱:QFJ=0kJ/kg熟料(煤灰?guī)胛⒘?,不計?nbsp;
②生料燒成至熟料,料溫升高的吸熱:QSW=422.84 kJ/kg熟料 
③生成液相吸熱:QYX=105 kJ/kg熟料 
④C2S生成C3S吸熱:QC3S=4.61 kJ/kg熟料 
⑤粘土質(zhì)原料中無定型物質(zhì)轉(zhuǎn)變成晶體放熱:QGL=0 kJ/kg熟料(已在爐區(qū)及預熱器內(nèi)完成) 
⑥固相反應生成礦物的放熱量:QKW=405.13 kJ/kg熟料 
⑦熟料由1 450℃降至1 360℃放熱:QLQ=92.97 kJ/kg熟料 
合計后,得到回轉(zhuǎn)窯內(nèi)熟料形成所需熱量:QYN=34.35 kJ/kg熟料 
b、窯尾廢氣帶走熱 
①理論煙氣量:VYQ=6.549 Nm3/ kg煤 
②總廢氣量:VFQ=0.961XNm3/ kg熟料 
③廢氣帶走熱:QFQ=1 767.13XkJ/kg熟料 
c、出窯熟料帶走熱:QSL=1 466.08kJ/kg熟料 
d、窯筒體散熱量:QYT=118kJ/kg熟料 
(3) 平衡計算:收入熱量=支出熱量 
建立平衡式:3 080X+948.58+1 172.04X+4.19X+9.31X=34.35+1 767.13X+1 466.08+118     
解得:X=26.81% 
即在產(chǎn)量一的情況下,窯頭用煤量占總用煤量的比例為26.81%。 
2.2.4  “產(chǎn)量二”在“產(chǎn)量一”基礎(chǔ)上的提產(chǎn)倍數(shù) 
由于“產(chǎn)量二”窯頭噴入煤粉絕對數(shù)量與“產(chǎn)量一”窯頭噴入煤粉絕對數(shù)量相等,根據(jù)產(chǎn)量與全系統(tǒng)用煤量成正比的關(guān)系,產(chǎn)量二/產(chǎn)量一=42.10/26.81=1.570(倍)。 
考慮各種可能的影響因素,取理論增產(chǎn)倍數(shù)的90%,作為產(chǎn)量二的目標值,即可在產(chǎn)量一的基礎(chǔ)上再提高1.413倍。 
3  設計及生產(chǎn)實踐案例 
應用上述設計思想,我公司在吉林四平石嶺監(jiān)獄水泥廠的技術(shù)改造中,通過合理的優(yōu)化設計,并通過生產(chǎn)實踐中不斷的總結(jié)提高,在條件較完備時,已經(jīng)能夠達到產(chǎn)量一的指標,Φ3m×48m回轉(zhuǎn)窯最高日產(chǎn)量已經(jīng)達到1 500t/d以上。 
3.1  改造前存在的問題 
SL水泥有限責任公司700t/d生產(chǎn)線(2號線)始建于20世紀80年代,當時是國內(nèi)最先進的700t/d生產(chǎn)線。隨著現(xiàn)代新型干法生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,相比之下該廠原有的700t/d預分解系統(tǒng)在技術(shù)和工藝方面的落后和不足就全面暴露出來,如:能耗較高、質(zhì)量較差、生產(chǎn)工藝不穩(wěn)定、運轉(zhuǎn)率較低、預熱器系統(tǒng)壓損大、產(chǎn)量偏低等,使產(chǎn)品的成本較高、市場競爭力不強。 
3.1.1  改造前存在的問題 
(1)產(chǎn)量低:窯的產(chǎn)量平均在29~31.5t/h左右,其設計能力和運轉(zhuǎn)率不理想; 
(2)分解爐運行不穩(wěn)定且爐容偏?。河捎诜纸鉅t是MFC型分解爐,受當時技術(shù)的局限,在生產(chǎn)運行中經(jīng)常壓爐,而每次停爐處理都在兩小時左右,對整個系統(tǒng)影響很大; 
(3)三次風管是V型布置,風阻大,入爐三次風溫<600℃,不能很好滿足分解爐的工藝要求; 
(4)三次風管沉降室鎖風閥鎖風不嚴,漏風積灰嚴重,影響工藝的穩(wěn)定操作; 
(5)單冷機耐火磚壽命短,揚料勺易變形脫落; 
(6)窯頭罩正壓,窯內(nèi)通風不暢,看火不清;漏灰漏風嚴重,工人的勞動環(huán)境差; 
(7)預熱器系統(tǒng)風壓損失大,通風量小,電耗增加,影響通風和預熱效果。 
3.1.2  技改措施 
    針對上述問題,我公司對改造方案進行系統(tǒng)核算和論證,最后確定改造方案,并擬訂改造后設計產(chǎn)量為1 200t/d。具體措施是: 
(1)擴大窯頭罩,解決窯頭正壓及看火不清等問題; 
(2)將原帶沉降室的V型三次風管取消,改為水平“一字型”的三次風管; 
(3)改造原MFC分解爐,只保留部分筒體,更換MFC爐的流化床,增大爐容,增加鵝頸管,重新配置流化床風帽和風機; 
(4)拆除壓力損失大的預熱器,利用原預熱器框架及各級旋風筒原錐體,重新設計各級預熱器旋風筒及上升管道,采用270°大包角、五邊形進風口,并合理設計各級內(nèi)筒的插入深度,確保收塵效率并大幅度降低阻力損失。對C1級筒進行獨特設計,降低C1級筒出口粉塵濃度,減輕廢氣處理時電收塵器的負荷; 
(5)改造原套筒型的增濕塔,拆除原增濕塔里層,增高原外層筒體,并重新配置噴水系統(tǒng),確保增濕效果; 
(6)高溫風機由原風機制造廠進行改造,滿足所需風量和風壓的要求; 
(7)雖然產(chǎn)量大幅度提高,由于預熱器采用低壓損和高分離效率設計,原70m2電收塵系統(tǒng)及煙囪雖未做改動仍能滿足系統(tǒng)廢氣處理要求; 
(8)在滿足土建荷載變化要求的情況下,經(jīng)結(jié)構(gòu)驗算并實施加固方案。窯尾主框架未做改動,去除了改造時干涉的小梁,同時增加部分鋼結(jié)構(gòu)梁支撐; 
(9)采用我公司專利產(chǎn)品復合式冷卻技術(shù)改造單筒冷卻機,具體方案是: 
a、拆除原窯下料溜子,單冷機截去1m,在窯頭罩下安裝一段專利充氣梁篦床,即改造后的復合式冷卻機由篦冷機段和單冷機段兩部分組成。改造后實現(xiàn)了對熟料的急冷,改善了易磨性,提高了熟料的早期強度;    
b、從窯頭罩上抽取三次風,提高了三次風溫; 
    c、從篦冷機段側(cè)面抽取余風并收塵,一部分進煤磨,一部分余熱利用或排出; 
    d、篦冷機段與單冷機之間采用復合式密封技術(shù)進行密封連接; 
(10)采用我公司專利復合式密封技術(shù)更換原有的窯頭及窯尾密封; 
(11)窯尾生料入窯為機械提升工藝,將電耗高的氣力提升泵改為省電可靠的椿本板鏈提升機。 
3.1.3  改造前后燒成系統(tǒng)對比 

 

6    改造前后燒成系統(tǒng)對比

序 號

  

改造前規(guī)格參數(shù)

改造后規(guī)格參數(shù)

1

回轉(zhuǎn)窯

Φ3m×48m,3.8r/min,斜度3.5%100kw

沒變

2

冷卻機

Φ3.5m×36m,4r/min125kw  

截短1m改造為復合式冷卻機,實現(xiàn)了對熟料的急冷,提高了熟料強度和易磨性,大幅度提高了冷卻能力

3

密封

漏風、漏灰嚴重 

窯頭、窯尾和復合式冷卻機密封均采用復合密封專利技術(shù)

4

煤磨

Φ2.2m×4.4m,10t/h,260kw  

利用窯頭熱風,其它沒變

5

電收塵器

WY70-5400-3  70m2  

窯尾系統(tǒng)高效率特殊設計,沒變

6

生料提升機

Φ1.4×5.5提升泵,50t/h,95kw,電耗大

改用NBH300椿本提升機,55kw

7

分解爐

MFC型,經(jīng)常壓爐

MFC型改造型,爐容增加32m3,不再壓爐

8

C1級筒

Φ2.8m×2m,溫度高、系統(tǒng)壓損大,-7.4kpa  

Φ3.3m×2m,系統(tǒng)壓損大幅度降低,-5.2kpa/360℃

9

C2級筒

Φ4.0m×1m,易堵塞 

Φ4.5m×1m,不再堵塞

10

C3級筒

Φ4.0m×1m,易堵塞 

Φ4.5m×1m,不再堵塞

11

C4級筒

Φ4.3m×1m 

Φ4.8m×1m

12

C5級筒

Φ4.3m×1m 

Φ4.8m×1m

13

增濕塔

Φ6.5m/5.5m×36.15m,160℃,148 000m3/h,易濕底 

去掉Φ5.5m內(nèi)筒,外筒加高不濕底,208 000m3/h

14

高溫風機

W8-35-101,170 000m3/h,850kw,無調(diào)整余地  

由風機廠改轉(zhuǎn)子,電機功率仍然為850kw

15

三次風管

V型帶沉降室,風溫<600℃,漏風、積灰嚴重   

改為水平直管,風溫提高到760℃以上,不漏風、不積灰

16

噴煤管

四風道噴煤管   

沒變

17

窯產(chǎn)量

690~750t/d

三天達標產(chǎn)量1 300t/d,目前日平均產(chǎn)量       1 350~1 450 t/d,最高超過1 500t/d

18

燒成熱耗

6 074kJ/熟料(1 453kcal/kg熟料)   

3 695kJ/kg熟料(884kcal/kg熟料)

19

燒成電耗

56.3kwh/t  

34.0kwh/t  


4 結(jié)語 
通過理論研究推導得到的新型干法窯的目標“產(chǎn)量一”,可以在傳統(tǒng)的預分解窯熟料產(chǎn)量基礎(chǔ)上增加50%~100%,已在某些規(guī)格的預分解窯上得到了實踐驗證;目標“產(chǎn)量二”在產(chǎn)量一的基礎(chǔ)上還可以再提高40%以上,并正在我們進行的工程設計中逐步實踐。在實踐當中,還會遇到各種需要解決的問題,但我們認為上述問題的解決不用依賴于相關(guān)技術(shù)的突破性發(fā)展,相信通過參與水泥工廠建設和技術(shù)改造的各方同仁以及我們的共同努力,一定會克服可能遇到的困難,在不久的將來達到“產(chǎn)量二”的目標。 

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2024-10-30 23:16:39