談我公司2500t/d篦冷機(jī)改造
山西中條山新型建材有限公司 李逸 高春風(fēng) 王堅(jiān)
我公司2500t/d熟料生產(chǎn)線篦冷機(jī)，是第三代充氣梁式篦冷機(jī)，于2007年4月投入使用。同全國(guó)很多同規(guī)格的廠類似的篦冷機(jī)，由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)、制造、安裝等局限性，再加上所有廠同樣的心理，產(chǎn)量是生產(chǎn)線運(yùn)行是否優(yōu)良的第一標(biāo)桿，所以在產(chǎn)量提高后，篦冷機(jī)的能力成為生產(chǎn)線上的薄弱環(huán)節(jié)，冷卻效果差、熱回收效果差、燒篦板、堆雪人、斷軸、漏料等工藝（或設(shè)備）問(wèn)題，嚴(yán)重影響產(chǎn)量、質(zhì)量和運(yùn)轉(zhuǎn)率的提高，不利于應(yīng)對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。特別是在運(yùn)行兩年以后，問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。因此，決定對(duì)篦冷機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造。
1 改造前的運(yùn)行狀況及主要問(wèn)題
1.1 我公司篦冷機(jī)設(shè)計(jì)及實(shí)際運(yùn)行參數(shù)見以下。
表一 2500t/d篦冷機(jī)技術(shù)性能 設(shè)計(jì)參數(shù)
設(shè) 計(jì) 參 數(shù) | 生產(chǎn)能力/(t/d) | 2500 | 實(shí) 際 運(yùn) 行 參 數(shù) | 二次風(fēng)溫度/℃ | ≤950 |
| 入料溫度/℃ | 1371 | 三次風(fēng)溫度/℃ | ≤800 | ||
| 出料溫度/℃ | 環(huán)境溫度+65 | 出料溫度/℃ | ＞250 | ||
| 料層厚度（一段）/mm | 500～600 | 料層厚度（一段）/mm | 300～400 | ||
| 篦板負(fù)荷[t/(㎡?d)] | 40.8 | 系統(tǒng)熱回收效率/% | 59.6 | ||
| 篦床有效面積/㎡ | 61.2 | 同步運(yùn)轉(zhuǎn)率/% | ≤80 | ||
| 標(biāo)態(tài)風(fēng)量/(m3/kg) | 2.87 | ||||
| 出料粒度/mm | ≤25 |
1.2 改造前運(yùn)行中主要問(wèn)題表現(xiàn)在：
1）熱回收效果差，二次風(fēng)溫、三次風(fēng)溫低。
2）出冷卻機(jī)熟料溫度高，平均熟料溫度在250℃以上，由于冷卻效果差，篦床上溫度高，篦床兩側(cè)有嚴(yán)重紅河現(xiàn)象，細(xì)料側(cè)篦板與側(cè)板頻繁燒損，不僅影響到系統(tǒng)的運(yùn)行率，還增加了維修成本與維修工作量。
3）由于整個(gè)篦板梁長(zhǎng)期經(jīng)受高溫，產(chǎn)生嚴(yán)重變形。
4）系統(tǒng)密封差，冷卻風(fēng)短路、漏風(fēng)、竄風(fēng)嚴(yán)重，風(fēng)室內(nèi)不同風(fēng)壓之間內(nèi)耗大，有效冷卻風(fēng)大幅度下降。
5）冷卻風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓不合理，選型不當(dāng)，也是導(dǎo)致冷卻效果差的重要原因。 2 改造方案選擇 篦冷機(jī)改造項(xiàng)目一旦列入我公司技改計(jì)劃，改造方案和實(shí)施單位的選擇成為關(guān)鍵。由于國(guó)內(nèi)可以改造第三代充氣梁式篦冷機(jī)的單位很多，技術(shù)水平參差不齊，為慎重起見，我公司做了大量的調(diào)查研究，并且向水泥行業(yè)多位知名專家進(jìn)行廣泛咨詢，通過(guò)技術(shù)上的先進(jìn)性、適用性，經(jīng)濟(jì)上的合理性、盈利性，實(shí)施上的可能性、風(fēng)險(xiǎn)可控性進(jìn)行半年多的論證、考察以及全面科學(xué)的綜合分析，最后確定選擇GZSJ公司的改造方案，采用了法國(guó)圣達(dá)瀚篦冷機(jī)技術(shù)進(jìn)行實(shí)施改造。
具體改造方案如下：
（1） 增設(shè)進(jìn)料高溫段——急冷床（圣達(dá)瀚專利技術(shù)） 刪除篦冷機(jī)入口處原有的多排固定床和前端充氣梁，增加圣達(dá)瀚篦冷機(jī)獨(dú)有技術(shù)的急冷床。 急冷床的風(fēng)機(jī)及篦板布置見以下
急冷床的風(fēng)機(jī)及篦板布置
急冷床1# 4排（七個(gè)控制小單元） 新增一臺(tái)風(fēng)機(jī)供風(fēng)
急冷床2# 3排（四個(gè)控制小單元） 采用一臺(tái)原有風(fēng)機(jī)供風(fēng)
（2） 急冷床的進(jìn)風(fēng)形式采用風(fēng)箱+風(fēng)管+蝶閥供風(fēng)。
（3） 活動(dòng)床全部更換為圣達(dá)瀚結(jié)構(gòu)型式（框架梁、篦板梁、篦板與側(cè)護(hù)板）。
（4） 活動(dòng)床部分重新劃分風(fēng)室，共分為六個(gè)風(fēng)室，分別由七臺(tái)風(fēng)機(jī)供風(fēng)，第一、二風(fēng)室為新增風(fēng)機(jī)，其余風(fēng)室采用現(xiàn)有風(fēng)機(jī)。 新的風(fēng)室風(fēng)機(jī)及篦板布置見表3。
（5） 更換所有篦板梁。
（6） 調(diào)整所有的自由輪、導(dǎo)向輪。
（7） 重新設(shè)計(jì)各風(fēng)室密封，保證各風(fēng)室風(fēng)壓的獨(dú)立性。
（8） 更換所有電動(dòng)弧形閥為圣達(dá)瀚雙層鎖風(fēng)閥。
3、改造效果
我公司篦冷機(jī)改造與生產(chǎn)線升級(jí)改造同時(shí)進(jìn)行，歷時(shí)22天，改造后熟料生產(chǎn)能力達(dá)到3100t/d。改造后篦式冷卻機(jī)的性能見下表
改造后篦式冷卻機(jī)技術(shù)性能
設(shè) 計(jì) 參 數(shù) | 生產(chǎn)能力/(t/d) | 3100 | 實(shí) 際 運(yùn) 行 參 數(shù) | 二次風(fēng)溫度/℃ | ≤1100 |
| 入料溫度/℃ | 1371 | 三次風(fēng)溫度/℃ | ≤900 | ||
| 出料溫度/℃ | 環(huán)境溫度+65 | 出料溫度/℃ | ＜90 | ||
| 料層厚度（一段）/mm | 600～800 | 料層厚度（一段）/mm | 650～700 | ||
| 篦板負(fù)荷[t/(㎡?d)] | 48.9 | 系統(tǒng)熱回收效率/% | ≥76 | ||
| 篦床有效面積/㎡ | 63.4 | 同步運(yùn)轉(zhuǎn)率/% | 100 | ||
| 標(biāo)態(tài)風(fēng)量/(m3/kg) | 2.21 | ||||
| 出料粒度/mm | ≤25 |
3.1 改造后二次風(fēng)溫、三次風(fēng)溫分別比改造前提高150℃、100℃以上，大大改善窯爐的燃燒氣氛，燃燒速度更加快，燃燼率提高，C1出口溫度下從330攝氏度下降至310攝氏度，窯的熱工制度更加穩(wěn)定，窯爐的操作和控制變得容易，操作員普遍感覺(jué)到窯變得更好操作。
3.2 急冷床熟料流態(tài)化狀態(tài)良好，淬冷效果理想。從攝像電視和現(xiàn)場(chǎng)的觀察孔可以看到在高溫段高壓冷卻風(fēng)均勻有力的穿透熟料層，徹底解決了因熟料的離析現(xiàn)象而產(chǎn)生的紅河問(wèn)題。
改造前1月份三天平均強(qiáng)度為33.4 Mpa,2月份為29.9 Mpa,3月份為32.2 Mpa，平均為31.83 Mpa； 改造后6月份為38.7 Mpa，7月份為37.4 Mpa,8月份為35.6 Mpa，平均為37.23 Mpa（改造前后，生料成分與配料方案基本穩(wěn)定）。
熟料：（改造前） 煤粉：
| 月份 | 3天強(qiáng)度（MPa） | 平均值（MPa） | 月份 | 發(fā)熱量(kcal/kg) |
| 一月份 | 33.4 | 31.83 | 一月份 | 5615.2 |
| 二月份 | 29.9 | 二月份 | 5688.9 | |
| 三月份 | 32.2 | 三月份 | 5500.9 |
熟料：（改造后） 煤粉：
月份 | 3天強(qiáng)度（MPa） | 平均值（MPa） | 月份 | 發(fā)熱量(kcal/kg) |
| 六月份 | 38.7 | 37.23 | 六月份 | 5569.6 |
| 七月份 | 37.6 | 七月份 | 5789 | |
| 八月份 | 35.6 | 八月份 | 5535.5 |
改造后三天強(qiáng)度平均增長(zhǎng)了5.4Mpa 3.3 出冷卻機(jī)熟料溫度低，正常結(jié)粒的熟料顆?？梢灾苯佑檬肿テ?，測(cè)得的圓顆粒熟料溫度為86℃，低于環(huán)境溫度+65℃。
3.4 改造后窯產(chǎn)量從2750 t/d穩(wěn)定提高到了2950t/d，最高產(chǎn)量提高到了3100t/d，篦冷機(jī)的效能沒(méi)有下降的表現(xiàn)，但由于受高溫風(fēng)機(jī)限制，窯系統(tǒng)抗波動(dòng)的能力弱，尚不能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
3.5 節(jié)煤、減排效果明顯。
改造前
月份 | 實(shí)物煤耗(kg/t) | 平均值（kg/t） | 月份 | 實(shí)物煤耗(kg/t) | 平均值（kg/t） |
| 一月份 | 160 | 159 | 六月份 | 149 | 149 |
| 二月份 | 160 | 七月份 | 151 | ||
| 三月份 | 158 | 八月份 | 148 |
此表顯示改造后比改造前噸熟料煤耗降低了10kg/t
改 造 前 的 月 平 均 產(chǎn) 量 | 月份 | 熟料產(chǎn)量(噸) | 改 造 后 的 月 平 均 產(chǎn) 量 | 月份 | 熟料產(chǎn)量(噸) |
| 一月份 | 75498 | 六月份 | 88486 | ||
| 二月份 | 83383 | 七月份 | 72685 | ||
| 三月份 | 70408 | 八月份 | 82332 | ||
| 合計(jì) | 229289 | 合計(jì) | 243503 |
按6、7、8三個(gè)月的熟料產(chǎn)量243503噸計(jì)算，節(jié)省原煤2435噸，換算成標(biāo)煤為1958.9噸，平均每月為652.96噸。 按一般每燃燒一噸標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生二氧化碳2600公斤，二氧化硫8.5公斤，氮氧化物7.4公斤計(jì)算每年的減排量如下： 減排CO2=652.96×2.66×12=20842.48噸 減排SO2=652.96×0.0085×12=66.6噸 減排N2OX=652.96×0.0074×12=57.98噸
3.6 篦冷機(jī)改造后，可靠性系數(shù)RF提高到100%，再?zèng)]有因?yàn)轶骼錂C(jī)故障影響窯運(yùn)行的情況。
山西中條山新型建材有限公司 2013年9月5日
