改造4500td線篦冷機及預熱器提高發(fā)電量

  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℃，遠高于設計的環(huán)境溫度+65℃，余熱利用率低；預熱器系統(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，公司組織各相關部門的技術人員經(jīng)過研討后認為：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。預熱器二級旋風筒（C2）內筒高度為3.24m，三級旋風筒（C3）內筒高度為3.35m，四級旋風筒（C4）內筒高度為3.92m，五級旋風筒（C5）內筒高度為3.4m。參閱相關4 500t/d生產(chǎn)線設計資料，認為內筒高度偏高。導致整條生產(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上，一段新增加了兩臺風機并對一段各風室風機進行了調整。對預熱器C2級至C5級的旋風筒內筒的高度進行了針對性的調整。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?？傦L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的調整。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）預熱器改造。由于預熱器直徑相對較小又無法改變，壓損太大，對此，只有改變內筒長度來降低壓損：C2級旋風筒內筒原高度由3.24m調整至1.7m；C3級旋風筒內筒原高度由3.35m調整至1.7m；C4級旋風筒內筒原高度由3.92m調整至2.1m；C5級旋風筒內筒原高度由3.4m調整至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。通過改善窯內通風條件，窯煅燒狀況明顯好轉。

  回轉窯的旋風預熱器內筒對于分離效率以及系統(tǒng)阻力的影響程度是很大的。當內筒高度與內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，因此適當減小內筒高度有利于系統(tǒng)阻力的降低，對于整個預熱系統(tǒng)的分離效率影響很小，同時預熱器C1級內筒保持了原來的尺寸。

  3 技術改造效果

  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)見表1。

  該技術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。