“老線(xiàn)”煥生機(jī)——寧國(guó)水泥廠(chǎng)綜合節(jié)能技改紀(jì)實(shí)

安徽海螺集團(tuán) 陳永波 周長(zhǎng)華 · 2018-07-09 11:57

  

  輥壓機(jī)自上世紀(jì)八十年代問(wèn)世以來(lái),以顯著的節(jié)能和大幅度提產(chǎn)而被迅速推廣。由于原料輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)不再需要球磨機(jī),其系統(tǒng)節(jié)電效果最顯著,流程最簡(jiǎn)單,質(zhì)量滿(mǎn)足要求,投資也較節(jié)約。

  安徽海螺集團(tuán)寧國(guó)水泥廠(chǎng)一線(xiàn)4000t/d水泥熟料線(xiàn)于1985年試生產(chǎn),運(yùn)行三十年多來(lái),該生產(chǎn)線(xiàn)受工藝流程、設(shè)備配置等因素限制,系統(tǒng)能耗水平已落后于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。一線(xiàn)原料磨臺(tái)產(chǎn)不足300t/h、電耗接近24kWh/t,二線(xiàn)(2000t/d)原料磨臺(tái)產(chǎn)180t/h,電耗24kWh/t,經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)落后,企業(yè)面臨較大的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。為進(jìn)一步優(yōu)化一、二線(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)行指標(biāo),提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,決定實(shí)施以寧國(guó)一線(xiàn)輥壓機(jī)終粉磨為核心的綜合節(jié)能技改。

 分析主要問(wèn)題,進(jìn)行項(xiàng)目前期方案論證

  一線(xiàn)/二線(xiàn)原料系統(tǒng)主要有三個(gè)問(wèn)題:一是原料磨產(chǎn)量低、電耗高;二是工廠(chǎng)可采粘土資源總量不足,需持續(xù)外購(gòu)粘土,新征粘土礦尚未實(shí)際開(kāi)采;三是尾排風(fēng)機(jī)布置在增濕塔和電收塵之間,電收塵正壓操作,系統(tǒng)存在漏風(fēng),運(yùn)行中設(shè)備維護(hù)困難,原料磨停機(jī)時(shí),系統(tǒng)必須減產(chǎn)運(yùn)行。

  為優(yōu)化評(píng)審寧國(guó)一線(xiàn)原料磨設(shè)計(jì),制訂了“輥壓機(jī)終粉磨”和“CK立磨”兩套原料技改技術(shù)方案。

  輥壓機(jī)終粉磨通過(guò)高壓料床粉碎完成對(duì)物料的剪切破壞,與立磨相比粉磨效率更高,也更節(jié)電。由于采用多次循環(huán)方式反復(fù)烘干物料,輥壓機(jī)系統(tǒng)用風(fēng)量?jī)H為同產(chǎn)能立磨的75%,循環(huán)風(fēng)機(jī)的節(jié)電效果約2kWh/t,同時(shí),由于物料提升通過(guò)機(jī)械輸送,相比立磨氣料提升更為省電。

  相對(duì)于立磨系統(tǒng),輥壓機(jī)物料循環(huán)次數(shù)較多(約4次),喂料斗提和循環(huán)斗提負(fù)荷較大(2000t/h),對(duì)設(shè)備的制造和維護(hù)要求高,系統(tǒng)的操作要求更高。

  經(jīng)過(guò)綜合比較、現(xiàn)場(chǎng)論證和評(píng)審,確定寧國(guó)一線(xiàn)原料粉磨采用輥壓機(jī)終粉磨改造方案。

  確定主要技改方案

  根據(jù)評(píng)審方案,對(duì)一線(xiàn)原料中卸磨實(shí)施輥壓機(jī)終粉磨改造。以充分利用余熱為計(jì)算基準(zhǔn),初步確定原料磨的合理產(chǎn)能約440t/h,相對(duì)回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率為70%(窯實(shí)際產(chǎn)能為4600t/d);

  配料系統(tǒng)優(yōu)化是在二線(xiàn)原料磨邊新增一個(gè)混合料倉(cāng),由一、二線(xiàn)取料機(jī)同時(shí)為一線(xiàn)新增輥壓機(jī)系統(tǒng)供料,一線(xiàn)生料制備實(shí)現(xiàn)四組分配料。

  生料入庫(kù)優(yōu)化是利用現(xiàn)有入庫(kù)系統(tǒng),一線(xiàn)輥壓機(jī)富裕產(chǎn)能可倒運(yùn)至二線(xiàn)生料庫(kù),實(shí)際一臺(tái)輥壓機(jī)滿(mǎn)足兩臺(tái)窯生產(chǎn),二線(xiàn)原料磨作為備用,利用谷電運(yùn)行。

  主要技改內(nèi)容為:利用一、二線(xiàn)原料磨中間空余場(chǎng)地,新增一套生產(chǎn)能力為440t/h的輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng);將一線(xiàn)堆料機(jī)能力由600t/h提升至900t/h,一、二線(xiàn)取料機(jī)可同時(shí)向輥壓機(jī)原料磨供料,滿(mǎn)足技改后原料磨滿(mǎn)負(fù)荷生產(chǎn);在二線(xiàn)磨頭倉(cāng)東側(cè)新增一座600t的混合料庫(kù),由二線(xiàn)取料機(jī)取料、配料后與一線(xiàn)磨頭倉(cāng)配料同時(shí)為原料輥壓機(jī)供料;改造廢氣處理系統(tǒng),增濕塔及電收塵器保留,更換系統(tǒng)風(fēng)機(jī),系統(tǒng)由正壓操作優(yōu)化為負(fù)壓操作;利用現(xiàn)有生料入庫(kù)系統(tǒng),提升入庫(kù)斗提能力至最大550t/h,庫(kù)頂增加至二線(xiàn)生料庫(kù)的輸送斜槽;一線(xiàn)輥壓機(jī)富余產(chǎn)能每年可向二線(xiàn)提供約90萬(wàn)噸生料,二線(xiàn)原料磨年利用率可由80%降至20% 。

 主要優(yōu)化設(shè)計(jì)措施

  一是現(xiàn)有原料配料為頁(yè)巖預(yù)配料改造:在現(xiàn)有二破區(qū)域增設(shè)一套220t/h頁(yè)巖反擊式破碎機(jī);在二破對(duì)面空曠場(chǎng)地,增設(shè)50×30m(儲(chǔ)量5000t)堆棚作為臨時(shí)堆存,緩沖來(lái)料并可控制頁(yè)巖的水分;現(xiàn)有5個(gè)石灰石儲(chǔ)庫(kù)前面增建兩個(gè)Φ8m頁(yè)巖調(diào)配庫(kù),并在現(xiàn)有石灰石庫(kù)底增設(shè)板鏈秤,實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖與石灰石預(yù)搭配。

  二是一線(xiàn)/二線(xiàn)協(xié)同配料:一線(xiàn)三個(gè)磨頭倉(cāng)分別儲(chǔ)存混合料、石灰石、鐵粉;二線(xiàn)新增一個(gè)混合料倉(cāng)用以彌補(bǔ)一線(xiàn)取料機(jī)取料能力不足的問(wèn)題。技改后一、二線(xiàn)取料機(jī)可同時(shí)向輥壓機(jī)供料,實(shí)現(xiàn)輥壓機(jī)原料“兩進(jìn)”,并充分發(fā)揮現(xiàn)有一、二線(xiàn)堆場(chǎng)的儲(chǔ)存、均化及取料能力。

  三是對(duì)原料輥壓機(jī)終粉磨進(jìn)行優(yōu)化:合理配置了輥壓機(jī)設(shè)備,確定采用Φ2000×1800mm輥壓機(jī)系統(tǒng),循環(huán)風(fēng)機(jī)和尾排收塵系統(tǒng)合理匹配,采用了NSE2000循環(huán)斗提,最大能力提高至2200t/h,針對(duì)輥壓機(jī)出現(xiàn)的異常情況,斗提的適應(yīng)性大大提高。系統(tǒng)合理選擇高效動(dòng)態(tài)選粉機(jī),相應(yīng)配置了旋風(fēng)收塵器,為后期水泥產(chǎn)能大幅提高提供了保障;優(yōu)化廠(chǎng)房布置;優(yōu)化熱風(fēng)管道;優(yōu)化防磨損、防堵料;電收塵由正壓優(yōu)化為負(fù)壓運(yùn)行;對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修及人性化設(shè)計(jì)。

  四是生料成品輸送增設(shè)斜槽實(shí)現(xiàn)輥壓機(jī)生料可送至一、二線(xiàn)生料庫(kù),實(shí)現(xiàn)一臺(tái)生料輥壓機(jī)可保兩條窯同時(shí)正常運(yùn)行。

  生產(chǎn)運(yùn)行結(jié)果分析及總結(jié)

  寧國(guó)水泥廠(chǎng)一線(xiàn)原料輥壓機(jī)終粉磨為核心的綜合節(jié)能技改于2016年11月份開(kāi)工建設(shè),由海螺設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)、輥壓機(jī)由中信重工供貨。項(xiàng)目于2017年10月20日投產(chǎn)試運(yùn)行并順利完成了48小時(shí)性能考核。從現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行結(jié)果來(lái)看,總體運(yùn)行狀況良好,一、二線(xiàn)運(yùn)行銜接有序,工藝流程順暢、簡(jiǎn)捷,各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)設(shè)計(jì)性能考核要求。

  通過(guò)一年多的實(shí)際運(yùn)行,一線(xiàn)熟料綜合電耗由技改前72kWh/t下降至56kWh/t。二線(xiàn)原料磨實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)率僅為5%,二線(xiàn)熟料綜合電耗略高于一線(xiàn)0.5kWh/t。

  寧國(guó)水泥廠(chǎng)一線(xiàn)生料輥壓機(jī)終粉磨技改應(yīng)用較為成功,輥壓機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn),液壓系統(tǒng)及電控系統(tǒng)運(yùn)行良好,尤其是技術(shù)指標(biāo)得到了很大提升。通過(guò)此次應(yīng)用和性能考核,對(duì)生料輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)提出如下建議:

  一、關(guān)于生料輥壓機(jī)終粉磨的選擇:原料綜合水分應(yīng)小于5%,生料輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)烘干能力不如立磨,水分過(guò)高,系統(tǒng)較難適應(yīng);當(dāng)原料較硬、物料磨蝕性較強(qiáng)、易磨性差、邦德功指數(shù)大于12 kWh/t時(shí),相對(duì)于立磨,采用輥壓機(jī)終粉磨優(yōu)勢(shì)更大,系統(tǒng)能夠更好發(fā)揮功效。

  二、生料輥壓機(jī)終粉磨需要注意的幾個(gè)問(wèn)題:輥壓機(jī)終粉磨烘干主要在V選、上升風(fēng)管以及動(dòng)態(tài)選粉機(jī),熱風(fēng)溫度過(guò)低,物料烘干能力不足,溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致輥壓機(jī)難以形成穩(wěn)定料床。系統(tǒng)溫度主要控制V選進(jìn)口和動(dòng)態(tài)選粉機(jī)出口溫度,一般V選進(jìn)口溫度控制在180℃左右,動(dòng)態(tài)選粉機(jī)出口溫度不大于90℃為宜,具體控制溫度還要結(jié)合實(shí)際原料水分、物料性質(zhì)等條件;由于原料水份較高,系統(tǒng)易結(jié)料,注意料管和風(fēng)管的防堵,溜子傾角盡可能大,同時(shí)物料通過(guò)面積加大,粘濕物料不宜采用階梯設(shè)計(jì)。系統(tǒng)除鐵對(duì)保護(hù)輥壓機(jī)的正常運(yùn)行、避免金屬顆粒進(jìn)入輥壓機(jī)輥面引起的磨損和破壞非常關(guān)鍵,在設(shè)計(jì)上采用入料皮帶設(shè)置除鐵器和入V型選粉機(jī)溜子增設(shè)通過(guò)式除鐵器的雙保險(xiǎn)辦法,有效防止鐵質(zhì)材料進(jìn)入輥壓機(jī);嚴(yán)格控制入輥壓機(jī)粒徑管理要求,石灰石粒度≤50mm占90%,最大入輥物料粒度≤75mm,確保輥壓機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行;輥壓機(jī)輥面柱釘表面掉角、斷裂現(xiàn)象較為嚴(yán)重,要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、定期檢查維護(hù),做好系統(tǒng)除鐵、控制物料粒度;定期檢查物料通道,提高V選內(nèi)選粉效率,減少細(xì)粉回料量、適當(dāng)降低輥壓機(jī)和循環(huán)斗提循環(huán)負(fù)荷,提高輥壓機(jī)實(shí)際功效。

  寧國(guó)廠(chǎng)一、二線(xiàn)綜合節(jié)能技改達(dá)到預(yù)期效果,核心技改項(xiàng)目——原料輥壓機(jī)系統(tǒng)達(dá)產(chǎn)、達(dá)標(biāo),滿(mǎn)足了兩進(jìn)兩出(一、二線(xiàn)原料堆場(chǎng)同時(shí)供料,一、二線(xiàn)生料庫(kù)同時(shí)進(jìn)料)的要求,一臺(tái)原料輥壓機(jī)可保供兩條窯穩(wěn)定運(yùn)行。

  這套系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和成功應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了集團(tuán)原料粉磨的技術(shù)升級(jí),通過(guò)優(yōu)化整合老線(xiàn)綜合節(jié)能技改,讓落后生產(chǎn)線(xiàn)煥發(fā)生機(jī),也為行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供很好示范。 

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2024-10-31 01:37:05