5000t/d線篦冷機(jī)冷卻效果差的改造措施

《新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào)》2012-04 · 2014-07-29 16:35 留言

  摘要:某5000t/d水泥生產(chǎn)線所配的篦冷機(jī)規(guī)格偏小,投產(chǎn)后窯系統(tǒng)實(shí)際最高產(chǎn)量遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)值,導(dǎo)致出篦冷機(jī)熟料溫度高,嚴(yán)重制約了水泥磨的運(yùn)轉(zhuǎn)率和窯系統(tǒng)的最大產(chǎn)能發(fā)揮,影響工廠的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)過對(duì)部分篦冷機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)的改造后,降低了出篦冷機(jī)熟料的溫度,增加了余熱發(fā)電量,提高了工廠的經(jīng)濟(jì)效益。

  0  引 言

  我院為河北某公司5000 t/d新型干法水泥生產(chǎn)線所配的篦冷機(jī)為棒式第四代篦冷機(jī),設(shè)計(jì)之初窯系統(tǒng)最高產(chǎn)量定位為5 500 t/d 。2010年生產(chǎn)線投產(chǎn)后,窯系統(tǒng)最高產(chǎn)量遠(yuǎn)超5 500 t/d,經(jīng)常穩(wěn)定在5 800 t/d,有時(shí)能到6 000 t/d。此時(shí)發(fā)現(xiàn)出篦冷機(jī)熟料溫度高,遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)值,經(jīng)測定熟料最高溫度有時(shí)達(dá)到230 ℃。由于熟料溫度過高,導(dǎo)致熟料庫庫底膠帶輸送機(jī)膠帶燒壞,膠帶的壽命大打折扣;另外,由于入水泥磨的熟料溫度過高,水泥磨的滑履軸承溫度經(jīng)常超過設(shè)定值而報(bào)警,水泥磨不得不頻繁停機(jī),嚴(yán)重制約了窯系統(tǒng)的提產(chǎn)和水泥磨的運(yùn)轉(zhuǎn)率。針對(duì)此狀況,2010年10月對(duì)篦冷機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)進(jìn)行了標(biāo)定,2011年7月對(duì)部分篦冷機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)進(jìn)行了更換,改造后篦冷機(jī)冷卻效果明顯提高,經(jīng)濟(jì)效益明顯。

  1  存在的問題

  生產(chǎn)線在試生產(chǎn)階段,由于窯系統(tǒng)的產(chǎn)量在5000t/d左右,出篦冷機(jī)熟料溫度基本在設(shè)計(jì)值范圍內(nèi)。隨著生產(chǎn)技術(shù)人員對(duì)設(shè)備和生產(chǎn)工藝的熟悉,窯系統(tǒng)產(chǎn)量穩(wěn)步上升,產(chǎn)量基本穩(wěn)定在5800 t/d左右,最高達(dá)到6000 t/d。隨著產(chǎn)量的上升,篦冷機(jī)主要出現(xiàn)以下問題:

  (1)篦冷機(jī)篦下壓力高,F(xiàn)1室和F2室風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)閥門全開的情況下,鼓不進(jìn)足夠的風(fēng);

  (2)出篦冷機(jī)熟料溫度高,常在150 ℃左右,有時(shí)甚至出現(xiàn)紅料,經(jīng)測定熟料最高溫度達(dá)到230 ℃;

  (3)雖然出篦冷機(jī)熟料溫度高,但是去余熱發(fā)電的廢氣溫度不高(360 ℃左右),大部分時(shí)間達(dá)不到設(shè)計(jì)溫度(設(shè)計(jì)溫度為380 ℃),這說明熟料中的熱量沒有充分置換出來。

  針對(duì)出現(xiàn)的問題,2010年10月企業(yè)組織了設(shè)計(jì)院和風(fēng)機(jī)設(shè)備制造廠家分別對(duì)篦冷機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)進(jìn)行了標(biāo)定。標(biāo)定結(jié)果見表1,篦冷機(jī)和冷卻風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)見表2。

 2 問題分析

  從表2的數(shù)據(jù)來看,風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)值的總風(fēng)量為569880m3/h,熟料單位配風(fēng)量分別為2.735m3/kg熟料(窯產(chǎn)量5000t/d)、2.487m3/kg熟料(窯產(chǎn)量5500 t/d)、2.28 m3/kg熟料 (窯產(chǎn)量6000t/d)。篦冷機(jī)單位負(fù)荷分別為42.735t/d•m2 (窯產(chǎn)量5000t/d)、47t/d•m2(窯產(chǎn)量5 500 t/d)和51.28 t/d•m2(窯產(chǎn)量6000t/d)。對(duì)應(yīng)窯最高產(chǎn)量6000t/d來說,風(fēng)機(jī)總風(fēng)量的設(shè)計(jì)值足夠,但篦冷機(jī)的冷卻面積明顯偏小,篦冷機(jī)的單位面積負(fù)荷偏大。一般篦冷機(jī)的負(fù)荷在42~45 t/d•m2之間,對(duì)應(yīng)額定產(chǎn)量5 000 t/d的生產(chǎn)線,篦冷機(jī)冷卻面積一般為130m2左右。

  從表1的數(shù)據(jù)來看,不管是設(shè)備廠家還是設(shè)計(jì)院的標(biāo)定結(jié)果,風(fēng)機(jī)實(shí)際的運(yùn)行總風(fēng)量與設(shè)計(jì)值相差比較大,約差36%,特別是F1、F2和F3的風(fēng)機(jī)。此時(shí)實(shí)際運(yùn)行的熟料單位配風(fēng)量為1.54 m3/kg熟料(窯產(chǎn)量5 700 t/d),明顯低于標(biāo)準(zhǔn)值。

  綜上所述,產(chǎn)生問題的主要原因有:

  (1)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)窯系統(tǒng)產(chǎn)量定位不準(zhǔn),導(dǎo)致篦冷機(jī)選型偏小。當(dāng)窯系統(tǒng)產(chǎn)量超過5 500 t/d時(shí),篦冷機(jī)單位面積負(fù)荷偏大,篦冷機(jī)篦床上的熟料厚度高于篦冷機(jī)設(shè)計(jì)的理論值。

  (2)F1、F2和F3室風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)壓力富余偏小,從表1的標(biāo)定數(shù)據(jù)來看,風(fēng)機(jī)出口壓力高于額定值約10%。當(dāng)窯系統(tǒng)產(chǎn)量超過5 500 t/d,表現(xiàn)為鼓不進(jìn)足夠的風(fēng)。

  (3)冷卻風(fēng)機(jī)的整體效率偏低,偏離設(shè)計(jì)值太多,風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行的總風(fēng)量與設(shè)計(jì)值約差36%(窯產(chǎn)量5700t/d時(shí))。

  (4) 第四代篦冷機(jī)的篦板為無漏料篦板,但細(xì)小的物料會(huì)積在篦縫中,長期不清理會(huì)堵篦縫,這樣也會(huì)增加篦板的阻力。

  3 改造與效果

  3.1  改 造

  根據(jù)對(duì)標(biāo)定結(jié)果的分析,本著快速達(dá)到目標(biāo)而又少投入的原則,充分利用原有廠房空間,最大限度地利用原有的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)和保持風(fēng)機(jī)所配的高壓電機(jī)的功率不變,進(jìn)行以下技改:

  (1)F1、F21、F22三臺(tái)風(fēng)機(jī)增加壓力,風(fēng)量基本保持不便,重新購買高效率風(fēng)機(jī),保持原有風(fēng)機(jī)的功率,這樣原有電機(jī)不用更換繼續(xù)使用。

  (2)原來的F21、F22兩臺(tái)風(fēng)機(jī)更換到F31、F32,原來的F31、F32兩臺(tái)風(fēng)機(jī)拆掉,其它的風(fēng)機(jī)不變。

  這樣只需購買三臺(tái)風(fēng)機(jī),原有的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)和電氣元件均不需要改變,技改周期短,利用工廠大修時(shí)間就可以完成。技改后的風(fēng)機(jī)參數(shù)見表3。

 3.2  改造效果

  篦冷機(jī)風(fēng)機(jī)經(jīng)過技改后,窯系統(tǒng)的產(chǎn)量穩(wěn)定在5300~5700 t/d時(shí),出篦冷機(jī)熟料溫度比技改前降低約40 ℃,去窯頭余熱發(fā)電的廢氣溫度提高約15 ℃(廢氣溫度375 ℃),熟料溫度基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 這樣降低了由于熟料溫度高導(dǎo)致水泥磨的滑履軸承溫度而停機(jī)的概率,提高了水泥磨的運(yùn)轉(zhuǎn)率,降低了出水泥磨的水泥溫度,改善了水泥的物理性能。另外,去窯頭余熱發(fā)電的廢氣溫度提高,單位熟料的余熱發(fā)電量也相應(yīng)增加了約3 kW•h/kg熟料,技改綜合效益明顯。但是,當(dāng)窯系統(tǒng)產(chǎn)量維持在5700 ~6000 t/d的高位時(shí),出篦冷機(jī)熟料溫度還是偏高(約150~180 ℃)。

 4  結(jié)束語

  (1)出篦冷機(jī)熟料溫度的高低主要決定于篦冷機(jī)的單位面積負(fù)荷和所配冷卻風(fēng)機(jī)的參數(shù)及效率,在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該針對(duì)窯系統(tǒng)的最大產(chǎn)量來合理選擇篦冷機(jī)的規(guī)格,這樣才能發(fā)揮系統(tǒng)的最大能力,給工廠帶來好的經(jīng)濟(jì)效益。否則就會(huì)給生產(chǎn)帶來麻煩,制約系統(tǒng)產(chǎn)能的發(fā)揮。

  (2)篦冷機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)的參數(shù)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮適當(dāng)?shù)母挥嘞禂?shù),以適應(yīng)窯產(chǎn)量的波動(dòng)。

  (3)對(duì)于業(yè)主來說,加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的維護(hù),及時(shí)清理篦縫中細(xì)料和加強(qiáng)氣室之間的密封,也是保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的條件。

  (4)對(duì)部分篦冷機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)進(jìn)行更換后,提高了篦冷機(jī)的冷卻效果,增加了余熱發(fā)電量,降低了熟料溫度,相應(yīng)提高了水泥磨的運(yùn)轉(zhuǎn)率,提升了工廠的經(jīng)濟(jì)效益。

編輯:王欣欣

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