2013年開始隨著新疆其它新建水泥生產(chǎn)企業(yè)投入生產(chǎn)和水泥市場的萎縮,水泥銷售日益困難,銷價大幅下降,企業(yè)運行壓力劇增。為了維持企業(yè)運營,必須在生產(chǎn)成本控制方面有所突破。為此阿克蘇天山多浪水泥有限責(zé)任公司于2013年5月成立了課題組,通過對生產(chǎn)過程分析、研究,最終確定以降低熟料綜合電耗為目的,進(jìn)行課題研究。課題組經(jīng)過近一年的努力,通過運用“以單位能耗最低來調(diào)整生料及窯最佳臺產(chǎn),降低電耗”這一思路,對生料制備系統(tǒng)、熟料燒成系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造和對這兩個系統(tǒng)工藝操作參數(shù)優(yōu)化調(diào)整,合理匹配臺產(chǎn)、風(fēng)量、電耗之間的關(guān)系,使熟料生產(chǎn)線的熟料的綜合電耗逐步降低,達(dá)到降低熟料煅燒綜合電耗的目的。項目于2014年2月中旬在阿克蘇天山多浪水泥有限責(zé)任公司結(jié)束并通過天山水泥股份南疆事業(yè)部的驗收。
創(chuàng)新點
①通過實驗研究,找出了生料輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)對入輥壓機(jī)物料粒度的適合范圍,最大限度提高系統(tǒng)臺產(chǎn),降低生料粉磨電耗。
②對熟料生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)升級改造后,確定以合理用風(fēng)為原則,確保生料制備和熟料燒成系統(tǒng)均在最經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)下運行,系統(tǒng)用風(fēng)、投料、用煤及設(shè)備運轉(zhuǎn)平衡穩(wěn)定,最終實現(xiàn)了熟料燒成綜合電耗的大幅下降。
③通過對窯尾預(yù)熱器下料密封裝置和撒料裝置的改進(jìn)和對窯頭窯尾密封裝置的改造,通過合理控制系統(tǒng)運行參數(shù),使窯尾預(yù)熱器熟料燒成系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)用風(fēng)情況下正常運行。
推廣應(yīng)用
項目投入前,公司熟料綜合電耗平均為63.75kwh/t;項目投入后公司熟料綜合電耗為50.23kwh/t。噸熟料綜合電耗下降13.52kwh,節(jié)能率達(dá)到21.2%,自項目投入運行到2015年3月為止,我公司生產(chǎn)熟料91萬噸,累計節(jié)約電量1230.32萬度電,節(jié)約電費:565.95萬元,達(dá)到了預(yù)期效果。
該項目成果去年8月已在喀什天山,葉城天山等5家企業(yè)初步推廣應(yīng)用,均取得了成功,具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。
技術(shù)詳情
目前國內(nèi)日產(chǎn)4000t及以上新型干法水泥生產(chǎn)線先進(jìn)企業(yè)的可比熟料綜合電耗(kwh/t)結(jié)果見下表:

國家對新建水泥生產(chǎn)線可比熟料綜合電耗設(shè)有限額,4000t及以上新型干法水泥生產(chǎn)線可比熟料綜合電耗≤60 kwh/t,實際達(dá)到此限額的企業(yè)所占比例并不高,只有部分先進(jìn)企業(yè)達(dá)到了能耗限額。
維持企業(yè)運營,阿克蘇天山多浪水泥有限責(zé)任公司于2013年5月成立了課題組,進(jìn)行此次技術(shù)革新研究,主要要達(dá)到以下指標(biāo):
綜合電耗由實施前的63.75kwh/t(可比熟料綜合電耗:59.25 kwh/t)下降到熟料綜合電耗≤51 kwh/t(可比熟料綜合電耗≤47.4kwh/t),噸熟料綜合電耗下降13kwh。
項目組認(rèn)為,影響新型干法水泥熟料系統(tǒng)電耗的主要原因是粉磨系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)耗電過大。經(jīng)統(tǒng)計,粉磨設(shè)備和風(fēng)機(jī)裝機(jī)功率占系統(tǒng)總裝機(jī)容量的85%以上。
就電耗而言,產(chǎn)量控制不盡合理,高產(chǎn)不等于低耗,只有最佳產(chǎn)量才能實現(xiàn)最低電耗。根據(jù)“以單位能耗最低來調(diào)整生料及窯最佳臺產(chǎn),降低電耗”這一思路,我們研究制定了新型干法窯節(jié)電技術(shù)方案:在滿足生產(chǎn)的前提下以輥壓機(jī)單電耗最低來控制生料系統(tǒng)產(chǎn)量;在確保質(zhì)量的前提下以熟料燒成系統(tǒng)風(fēng)量最低來確定燒成系統(tǒng)產(chǎn)量。在不同產(chǎn)量條件下對輥壓機(jī)單電耗和不同風(fēng)量條件下窯系統(tǒng)達(dá)到最高產(chǎn)量時高溫風(fēng)機(jī)單電耗的對比分析,尋找出最低的單電耗值,并將此時的操作參數(shù)作為經(jīng)濟(jì)參數(shù)進(jìn)行控制。
通過對多浪公司數(shù)據(jù)統(tǒng)計,我們可以發(fā)現(xiàn)高產(chǎn)量不一定低電耗,關(guān)鍵是要找出產(chǎn)量、風(fēng)量和電耗之間最經(jīng)濟(jì)的對應(yīng)關(guān)系。我們通過和國內(nèi)先進(jìn)企業(yè)對比,并給出了自己的內(nèi)控指標(biāo),要求多浪公司向著內(nèi)控指標(biāo)靠近,在此過程中,總結(jié)并發(fā)現(xiàn)問題,為下一步的系統(tǒng)改造創(chuàng)造良好的條件。
2.1通過技術(shù)改造降低生料制備系統(tǒng)電耗
2.1.1入輥物料粒度的控制
在傳統(tǒng)立磨生產(chǎn)工藝中,石灰石破碎機(jī)出料粒度均按小于70mm來控制,目的是為了維持料層的穩(wěn)定。本生產(chǎn)線生料粉磨采用了輥壓機(jī)終粉磨工藝,繼續(xù)保持傳統(tǒng)工藝破碎機(jī)粒度控制,生產(chǎn)運行基本穩(wěn)定,但系統(tǒng)電耗偏高。
我們對輥壓機(jī)粉磨原理和立磨粉磨原理進(jìn)行對比研究和分析:輥壓機(jī)主要由給料裝置、料位控制裝置、一對輥子(一個為定輥,另一個為動輥)、傳動裝置(電動機(jī)、皮帶輪、齒輪軸)、液壓系統(tǒng)橫向防漏裝置等幾大部分所組成。通過動輥對物料層施加擠壓力,兩個輥子以相同的速度相向旋轉(zhuǎn),輥子兩端的密封裝置(心形片)防止物料在高壓作用下從輥子橫向間隙中排出。粉碎作用主要決定于料粒間的壓力,而不是決定于間隙。輥壓機(jī)工作時,當(dāng)活動輥被電動機(jī)帶動轉(zhuǎn)動時,松散的物料由上方喂入兩輥的間隙中,并向下運動,到下面受到破碎和擠壓,形成密實的料床,經(jīng)50-200Mpa的高壓處理后,物料顆粒內(nèi)部都產(chǎn)生強(qiáng)大的應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力達(dá)到顆粒的破碎應(yīng)力時,這些顆粒就相繼被粉碎,或粒徑變小,或成粉狀,或部分顆粒產(chǎn)生微小裂紋。
立磨是經(jīng)過搭配的物料從進(jìn)料口送到磨盤上,磨盤在主電機(jī)的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動,由于離心力的作用,物料被分散在磨盤的四周,在磨輥的重力和施加研磨力的作用下,磨輥對物料的剪切力,轉(zhuǎn)化為物料擠壓而粉磨,一部分大顆粒掉入噴嘴環(huán),經(jīng)刮板刮出磨腔,磨輥同時在物料的摩擦力下產(chǎn)生自轉(zhuǎn)。從以上原理可以看出,輥壓機(jī)粉磨主要靠倉壓形成料床,正常工作時輥縫開度約為40mm;而立磨靠物料顆粒平鋪形成料床,正常工作時料層厚度保持在100mm以上,料層過薄會產(chǎn)生振動。
輥壓機(jī)和立磨兩者料層形成方式和對料層厚度要求均有差異,顯然不能按照立磨要求來控制輥壓機(jī)入料粒度。通過操作員長期觀察總結(jié),正常工作時輥壓機(jī)輥縫波動范圍在35-50mm之間,據(jù)此我們將破碎機(jī)入料粒度調(diào)整為輥壓機(jī)正常工作時的輥縫上限,即由小于等于70mm調(diào)整為小于等于50mm。調(diào)整后,輥壓機(jī)單輥平均電流由80A下降至70A左右,輥壓機(jī)單電耗下降1.05 KWh/t,效果比較明顯,運行也比較穩(wěn)定。
粒度減小,輥壓機(jī)單電耗降低,石灰石破碎機(jī)電耗能增加多少?課題組經(jīng)過認(rèn)真分析:認(rèn)為影響破碎機(jī)單電耗的主要因素是采礦時爆破粒度的大小和破碎機(jī)工作時倒料車的進(jìn)料連續(xù)性。實際上粒度控制在小于等于70mm時,雖然破碎機(jī)產(chǎn)量增加,但由于運距及倒料人員的責(zé)任心等原因造成供料的不及時,破碎機(jī)空載時間延長,產(chǎn)量的增加對破碎機(jī)單電耗的影響并不明顯。只要控制好爆破粒度,粒度小于等于30mm工作時,由于產(chǎn)量下降,破碎機(jī)空轉(zhuǎn)時間減少,效率的提高基本可以抵消由于粒度減少帶來的單電耗上升,可對破碎機(jī)單電耗的增加忽略不計;入輥粒度大時輥壓機(jī)運行電流高、產(chǎn)量下降,入輥粒度小時輥壓機(jī)運行電流低、產(chǎn)量會增加。為此,我們確定了繼續(xù)減小入輥壓機(jī)物料粒度的方案,將破碎機(jī)出料粒度調(diào)整為輥壓機(jī)造成運行時輥縫波動的下限,即由小于等于50mm調(diào)整為小于等于30mm。調(diào)整后,輥壓機(jī)單耗下降1.0 KWh/t.兩次調(diào)整破碎機(jī)出料粒度,輥壓機(jī)單耗下降2.05KWh/t。在臺產(chǎn)為每小時300噸時不同粒度對輥壓機(jī)單電耗的影響見下表:

2.1.2 輥壓機(jī)粉磨系統(tǒng)工藝完善
輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)是一種全新的生料粉磨工藝,該工藝由成都利君于2007年開發(fā)成功。主要由輥壓機(jī)——V型選粉機(jī)——XR選粉機(jī)——循環(huán)風(fēng)機(jī)——提升機(jī)等設(shè)備組成。經(jīng)過輥壓機(jī)擠壓的物料由提升機(jī)送入V型選粉機(jī)進(jìn)行分選和烘干,細(xì)粉隨風(fēng)進(jìn)入XR選粉機(jī)進(jìn)行下一步分選,粗粉由提升機(jī)送至輥壓機(jī)繼續(xù)粉磨;細(xì)粉經(jīng)過XR選粉機(jī)進(jìn)一步分選,成品隨風(fēng)進(jìn)入收塵設(shè)備,粗粉回到中間倉同V型選粉機(jī)送來的物料混合后進(jìn)輥壓機(jī)粉磨。
剛投產(chǎn)時,控制思路基本按照廠家調(diào)試時的控制思路,即通過大量用風(fēng)來提高V型選粉機(jī)和XR選粉機(jī)的選粉效率,保持生產(chǎn)穩(wěn)定,也確實達(dá)到了穩(wěn)定運行的目的。
但是經(jīng)過長時間運行后,也暴露出這種運行方式的缺點:循環(huán)風(fēng)機(jī)單電耗偏高,物料循環(huán)量大,循環(huán)提升機(jī)負(fù)荷大等問題。為此,我們對輥壓機(jī)終粉磨這一工藝進(jìn)行認(rèn)真分析和梳理:認(rèn)為除了發(fā)揮輥壓機(jī)自身效率外,V型選粉機(jī)的選粉效率也非常關(guān)鍵。從V型選粉機(jī)工作原理來看,提高選粉效率的途徑有兩個:其中之一是大量用風(fēng)(該方法耗電高),另一個途徑是均勻布料。經(jīng)分析,影響V型選粉機(jī)均勻布料程度的主要因素是入V型選粉機(jī)溜子的形式。一般設(shè)計院在進(jìn)行溜子設(shè)計時,只把它作為聯(lián)通設(shè)備的通道來考慮,只考慮來料的通暢性。但是由于V型選粉機(jī)對布料有嚴(yán)格的要求,溜子按常規(guī)設(shè)計無法達(dá)到布料要求,造成V型選粉機(jī)斷面無法形成均勻料幕,影響選粉效率。
我們對下料溜子做了多次改造,從寬度800mm加寬到寬度1500mm,又從單通道改為雙通道,從雙通道改為三通道,最終定型為三通道強(qiáng)制布料,解決了料幕不均勻的問題。同時,通過多次摸索,對內(nèi)部各級階梯式傾斜折流板分別找出了合理的傾斜角度。料幕的形成,再加上V型選粉機(jī)物料在兩側(cè)折流板端部來回碰撞更加合理,延長了料幕在選粉區(qū)停留的時間,達(dá)到打散料塊,使細(xì)粉充分暴露的效果,提高了V型選粉機(jī)的選粉效率,為下一步的降低循環(huán)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速打下基礎(chǔ)。
經(jīng)過XR選粉機(jī)精選的成品物料,經(jīng)由旋風(fēng)分離器收集。由于旋風(fēng)分離器卸料裝置為雙翻板閥,鎖風(fēng)效果不好,影響成品的收集,同時增加系統(tǒng)漏風(fēng),無形中增加了工序電耗。為避免雙翻板閥漏風(fēng),可以采用回轉(zhuǎn)卸料器。而回轉(zhuǎn)卸料器的增加無疑要增加動力,我們經(jīng)過分析認(rèn)為,由于漏風(fēng)所引起的循環(huán)風(fēng)機(jī)的功耗增加遠(yuǎn)大于回轉(zhuǎn)卸料器動力所增加的功耗。因此,我們決定將雙翻板閥更換為回轉(zhuǎn)卸料器。同時我們對旋風(fēng)分離器內(nèi)筒做了適當(dāng)?shù)母脑?,使其阻力下降,為系統(tǒng)風(fēng)量的降低創(chuàng)造條件。
2.1.3生料系統(tǒng)風(fēng)量的調(diào)整控制
通過對項目實施前生料工序電耗統(tǒng)計(見下表),平均工序電耗14.75 kwh/t。

生產(chǎn)實踐證明,生料系統(tǒng)運行時,對窯的煅燒有好處。因為當(dāng)生料系統(tǒng)運行時窯尾回灰對入窯生料成份的影響可以降低,入窯生料成份就比較穩(wěn)定,對窯的穩(wěn)定煅燒有利。生料臺產(chǎn)在每小時280-320噸范圍可滿足窯的生產(chǎn)需要,
因此我們在生料系統(tǒng)產(chǎn)量滿足窯喂料量的需求下,在此范圍進(jìn)行電耗與風(fēng)機(jī)速、產(chǎn)量的最佳匹配試驗,見下表。

從表中數(shù)據(jù)看出,產(chǎn)量控制在280-300t/h范圍,風(fēng)機(jī)單耗3.04-3.11kwh/t,而最經(jīng)濟(jì)的運行參數(shù)應(yīng)選擇循環(huán)風(fēng)機(jī)在37Hz,臺產(chǎn)300t/h。課題組決定暫按此參數(shù)運行,在運行過程中,再通過操作員的摸索,探索出更優(yōu)化的參數(shù)。我們認(rèn)為,只要操作員逐步適應(yīng)后,單耗還有降低的空間。
2.2對熟料燒成系統(tǒng)關(guān)鍵部位進(jìn)行技術(shù)升級改造后,研究探索出能確保熟料燒成系統(tǒng)在最佳經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下運行時的系統(tǒng)用風(fēng)、投料、燃煤及設(shè)備運轉(zhuǎn)率之間的相互關(guān)系和參數(shù)范圍
2.2.1對窯尾預(yù)熱器下料密封裝置和撒料裝置進(jìn)行研究加以改進(jìn)
系統(tǒng)總用風(fēng)量取決于用煤量的大小和系統(tǒng)生產(chǎn)能力,風(fēng)量控制的依據(jù)是既要保證煤粉的完全燃燒,又要滿足物料在預(yù)熱器內(nèi)懸浮的需要,不能塌料,同時還不能有太多的過??諝饬?。通過控制過??諝饬浚涂梢詽M足煤粉燃燒的需要。但是,過小的空氣量易造成系統(tǒng)塌料。傳統(tǒng)意義上的塌料是預(yù)分解窯生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的一種不正?,F(xiàn)象,其表現(xiàn)特征是在極短時間內(nèi)有一股料失控下落,經(jīng)窯尾煙室進(jìn)入窯內(nèi),使窯內(nèi)生料量驟增,以致形成生燒。塌料嚴(yán)重時,這股料可直接沖窯頭,形成窯頭返火,甚至從窯頭罩或冷卻機(jī)沖出高溫紅料,危及設(shè)備及人身安全,并對環(huán)境造成污染。如果想降低系統(tǒng)用風(fēng),就必須對系統(tǒng)塌料或漏料做徹底根除。
我們對形成塌料的原因逐條分析:
(1)管道風(fēng)速低不足以吹散并托起物料,造成物料直接進(jìn)入下一級。
(2)物料下料不均勻,忽大忽小,料量大時會沖入下一級,形成塌料。
(3)物料分散不好,成團(tuán)進(jìn)入風(fēng)管,難以分散,進(jìn)入下一級形成塌料。
因風(fēng)速低形成的塌料,為常態(tài)化塌料,通過相關(guān)溫度和分解率檢測就可以發(fā)現(xiàn),且易處理,通過風(fēng)量調(diào)節(jié)就可以解決;物料忽大忽小造成的塌料主要是由旋風(fēng)筒內(nèi)漏風(fēng)造成的。但內(nèi)漏風(fēng)一般不被人們所重視,也不易被發(fā)現(xiàn),需要重點關(guān)注;物料分散的問題,是懸浮預(yù)熱器的核心技術(shù)問題,分散效果是衡量懸浮預(yù)熱器性能的主要指標(biāo),也是需要重點關(guān)注的關(guān)鍵問題。
通過分析,我們將解決漏風(fēng)和物料分散列為研究對象進(jìn)行攻關(guān)。
旋風(fēng)筒作為水泥懸浮預(yù)熱分解工藝過程的重要設(shè)備,其漏風(fēng),無論是內(nèi)漏風(fēng)還是外漏風(fēng),都是有害無益的。預(yù)熱系統(tǒng)的外漏風(fēng)直接影響其熱效率,并增大排風(fēng)機(jī)功率消耗,外漏風(fēng)對旋風(fēng)預(yù)熱器的影響表現(xiàn)為:
a 漏風(fēng)越多,旋風(fēng)預(yù)熱器熱效率越低
b 旋風(fēng)預(yù)熱器上部漏風(fēng),離高溫風(fēng)機(jī)越近,漏風(fēng)帶來的電耗損失越大。
c 旋風(fēng)預(yù)熱器下部漏風(fēng),離窯尾越近,漏風(fēng)帶來的熱量損失越大。
外漏風(fēng)主要存在于捅灰孔,檢修門,以及儀表安裝孔等地方。在實際生產(chǎn)過程中,預(yù)熱器系統(tǒng)的外漏風(fēng)很容易被發(fā)現(xiàn),但并沒有引起現(xiàn)場人員和管理人員的重視。課題組組織人員,從上到下,對外漏風(fēng)點采取有效措施,分別予以處理,并要求車間加強(qiáng)管理,提高操作人員的責(zé)任心,外漏風(fēng)問題得到有效控制。
為解決內(nèi)漏風(fēng)問題,我們安排專人對預(yù)熱器進(jìn)行巡檢,嚴(yán)格檢查鎖風(fēng)閥鎖風(fēng)效果,發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整,并安裝攝像頭,將鎖風(fēng)閥畫面引入中控室,由操作員隨時觀察鎖風(fēng)閥動作情況,對異常問題及時通知現(xiàn)場巡檢人員予以處理有效控制了系統(tǒng)漏風(fēng)。
物料分散問題,我們對各大設(shè)計院撒料器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比分析,結(jié)合現(xiàn)場使用效果,對原有撒料器結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了改進(jìn),經(jīng)實踐檢驗,相同投料量情況下,有效降低了系統(tǒng)對風(fēng)量的要求,撒料分散效果非常好:高溫風(fēng)機(jī)可由原來的44Hz,167A以上降至現(xiàn)在的39Hz,119A;由于窯系統(tǒng)高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低后,相應(yīng)的頭排、尾排風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,以及篦冷機(jī)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量都會相應(yīng)下降,為熟料工序電耗的降低奠定基礎(chǔ)。
2.2.2對篦冷機(jī)篦下灰斗卸料進(jìn)行改造
篦冷機(jī)弧形閥控制有兩種:一是料位控制,始終保持灰斗內(nèi)的料不能完全放空,以料來密封。實際使用中射頻導(dǎo)納料位計受灰斗內(nèi)料的溫度,粒度等影響,時常會出現(xiàn)動作失靈的現(xiàn)象,造成灰斗內(nèi)積灰過多,托住活動梁而導(dǎo)致篦冷機(jī)故障,因此操作人員一般不喜歡采用。二是時間控制,由于灰斗內(nèi)料的多少受煅燒情況影響不是固定的,放料時間很難調(diào)整合適,致使放料過程出現(xiàn)冷卻風(fēng)短路噴出,造成拉鏈機(jī)內(nèi)熟料灰塵的飛揚,嚴(yán)重污染環(huán)境,同時造成冷卻風(fēng)的浪費。
我們經(jīng)過仔細(xì)分析研究,決定拆除弧形閥,改由雙氣動閘板控制卸料:當(dāng)上端氣動閘板打開時,下端氣動閘板關(guān)閉,灰斗內(nèi)的料儲存在兩個氣動閘板之間,確保密封;當(dāng)下氣動閘板打開卸料時,上氣動閘板關(guān)閉,杜絕了灰斗內(nèi)沒料時冷卻風(fēng)的短路。由程序控制,如此往復(fù)循環(huán)。徹底杜絕了冷卻風(fēng)的短路和灰塵對環(huán)境的污染,同時對降低綜合電耗有直接的關(guān)系。
2.2.3對窯頭窯尾密封裝置的改造
回轉(zhuǎn)窯是在負(fù)壓下運行的。一般而言,熱端負(fù)壓約為20Pa~30Pa,冷端負(fù)壓約為250Pa~300Pa。其運行過程中,若熱端(窯頭)漏風(fēng),就會降低窯二次風(fēng)溫,造成熱損失;若冷端(窯尾)漏風(fēng),不僅燃料不能充分燃燒,且會影響窯內(nèi)通風(fēng),使熱耗增加,影響熟料的產(chǎn)、質(zhì)量,同時冷端廢氣中含有大量粉塵狀物料,由 于 倒 風(fēng) 而外溢,既污染了環(huán)境,又對崗位工人的健康造成傷害。我們對其進(jìn)行了改造,效果明顯。
2.2.4調(diào)整預(yù)熱器一級旋風(fēng)筒內(nèi)筒的結(jié)構(gòu)尺寸
通過對一級預(yù)熱器內(nèi)筒尺寸進(jìn)行調(diào)整,既降低了系統(tǒng)阻力,又提高分離效率,減小回灰量,降低能耗。
2.2.5窯頭和窯尾大布袋收塵器除了加強(qiáng)灰斗鎖風(fēng)效果外,對清灰壓縮空氣的噴吹時間和次序進(jìn)行優(yōu)化、調(diào)整,減小收塵系統(tǒng)漏風(fēng)和通風(fēng)阻力。
大布袋收塵器的阻力分為兩部分:一部分是設(shè)備的固有阻力(即原始阻力),這是由設(shè)備的各個煙氣流通途徑造成的,作為使用者基本無法改變。第二部分是設(shè)備的運行阻力。設(shè)備的運行阻力是由收塵器在運行過程中濾袋表面形成的掛灰層的厚度導(dǎo)致的一個循環(huán)值。運行阻力可以通過對脈沖次序及脈沖時間、脈沖間隔等參數(shù)優(yōu)化獲得一個較低的循環(huán)值。課題組經(jīng)過認(rèn)真分析,對脈沖時間長短,脈沖間隔長短做了對比研究,獲得了理想的控制參數(shù)。但是經(jīng)過我們分析研究,原設(shè)計的脈沖次序,存在循環(huán)過程不合理,濾袋掛灰不均勻的缺陷。循環(huán)次序不能通過修改參數(shù)來完成,為此我們調(diào)取了其控制程序,對脈沖循環(huán)次序的控制部分做了修改。經(jīng)過以上措施的實施,大布袋收塵器運行阻力分別有所下降:窯尾大布袋進(jìn)出口壓差下降800-1000Pa;窯頭大布袋收塵器進(jìn)出口壓差下降400-600Pa。運行阻力的降低,對風(fēng)機(jī)功耗的降低提供了條件。
大布袋收塵器回轉(zhuǎn)卸料器雖然功率不大,但數(shù)量較多,如果能減少其空轉(zhuǎn)的時間,對節(jié)約電耗還是有幫助的。為此,我們調(diào)取了其控制程序,對回轉(zhuǎn)卸料器控制程序作了修改:由原來的開機(jī)就運行,改變?yōu)槟囊皇议_始清灰,哪一室的回轉(zhuǎn)卸料器就開始運轉(zhuǎn),并設(shè)定足夠的運轉(zhuǎn)時間,確?;叶穬?nèi)無積灰,到了設(shè)定時間停止運轉(zhuǎn)。大大減少了回轉(zhuǎn)卸料器因為空轉(zhuǎn)造成的電力損耗,同時也延長了設(shè)備的使用壽命。
2.2.6確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,對降低電耗具有重要的作用
2.2.6.1入窯生料喂料系統(tǒng)原設(shè)計為沖板流量計,喂料量設(shè)定在300t/h時,反饋量在280-320t/h之間波動,入窯提升機(jī)電流在165-185A之間波動,入窯生料極為不穩(wěn)定,對穩(wěn)定熱工制度不利。由于沖板流量計控制精度設(shè)計為5%,基本滿足喂料需要,但是其控制過程受上游流量閥調(diào)節(jié)回路滯后的限制,實際控制精度大于10%。為了減小入窯生料量的波動范圍,我們決定采用轉(zhuǎn)子秤代替沖板流量計,將沖板流量計作為當(dāng)轉(zhuǎn)子秤故障時的備用喂料設(shè)備,確保窯系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
安裝轉(zhuǎn)子秤后,同樣喂料量為300t/h時,反饋量295-305之間波動,提升機(jī)電流在170-180A之間波動,實際喂料精度小于5%,有效地解決了入窯生料量的穩(wěn)定。
同時,經(jīng)過觀察,出轉(zhuǎn)子秤至入窯提升機(jī)間的空氣斜槽收塵器卸料由于采用雙翻板卸料,當(dāng)收塵器工作時卸料的,不連續(xù)、不均勻也會造成入窯提升機(jī)電流的波動,為此我們采用回轉(zhuǎn)卸料器代替雙翻板閥。由于空氣斜槽收塵器回灰量不是很大,為了均勻卸料,我們選擇速比比較大的減速機(jī)與回轉(zhuǎn)卸料器配套,基本解決了收塵器卸料不均造成的提升機(jī)電流波動,基本保持在172-178A之間波動,而且波動頻次降低了很多。
2.2.6.2 該系統(tǒng)原設(shè)計預(yù)熱器一級出口和窯尾煙室由煙氣分析儀,分解爐的燃燒情況不能有效監(jiān)測,如果按照一級出口氣體分析儀作為判斷,顯得滯后,不利于及時掌握分解爐內(nèi)的燃燒情況。為了使風(fēng)、煤、料的配合更加合理,我們決定在分解爐出口安裝氣體分析儀,使操作員能夠及時掌握爐內(nèi)燃燒情況,同時通過和窯尾煙室氣體分析儀對照,可以合理調(diào)整三次風(fēng)的用量,對穩(wěn)定窯的熱工制度有幫助。
2.2.6.3 該系統(tǒng)原有噴煤管為天津博納產(chǎn)品,使用效果不錯。經(jīng)過幾年的使用,噴煤管磨損比較嚴(yán)重,需要更換或是返廠維修。借此機(jī)會,為了使入窯煤粉與空氣混合更好,燃燒更完全,保證降低過??諝庀禂?shù)后煤粉能完全燃燒,我們更換了大推力的皮納德噴煤管。
2.2.7研究探索熟料燒成系統(tǒng)用風(fēng)、投料和燃煤的最佳參數(shù)范圍。
預(yù)分解窯生產(chǎn)過程控制的關(guān)鍵是均衡穩(wěn)定運轉(zhuǎn),它是生產(chǎn)狀態(tài)良好的重要標(biāo)志。運轉(zhuǎn)不能均衡穩(wěn)定、調(diào)節(jié)控制頻繁、甚至出現(xiàn)惡性的“周期循環(huán)”,是窯系統(tǒng)生產(chǎn)效率低,工藝和操作混亂的明顯跡象。因此調(diào)節(jié)控制的目的就是要使窯系統(tǒng)經(jīng)常保持最佳的熱工制度,實現(xiàn)持續(xù)地均衡運轉(zhuǎn)。
新型干法窯系統(tǒng)操作的一般原則就是根據(jù)外部條件變化,適時調(diào)整工藝參數(shù),最大限度的保持系統(tǒng)“均衡穩(wěn)定”的運轉(zhuǎn)。“均衡穩(wěn)定”是事物發(fā)展過程中的一個相對靜止?fàn)顟B(tài),它是有條件的,暫時的。在實際生產(chǎn)過程中,由于各種主、客觀因素的變化干擾,難免打破原有的平衡穩(wěn)定狀態(tài),這都需要操作人員予以適當(dāng)調(diào)整,恢復(fù)或達(dá)到新的平衡條件下的均衡穩(wěn)定,因此運用各種調(diào)節(jié)手段來保持或恢復(fù)生產(chǎn)的均衡穩(wěn)定,是控制室操作員的主要任務(wù)。在產(chǎn)量穩(wěn)定的前提下,合理用風(fēng)就顯得尤為重要。
通過不斷對臺產(chǎn)、風(fēng)量之間匹配關(guān)系的實驗和數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)當(dāng)熟料產(chǎn)量在185噸,高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為39Hz時,風(fēng)機(jī)單電耗最低,熟料工序電耗最低。

同時,由于高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的降低,對應(yīng)的頭排風(fēng)機(jī)、尾排風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速也有適當(dāng)?shù)慕档?,對?yīng)的單電耗也跟著降低,見下表;篦冷機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)的風(fēng)量也隨之降低。由此我們認(rèn)為,窯臺產(chǎn)控制在170-185t/h,高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制在37-39Hz操作,是比較經(jīng)濟(jì)的控制范圍。通過操作員一段時間的適應(yīng),熟料工序電耗逐步下降,在實施改造前,噸熟料工序電耗平均在38.5kwh/t左右,實施改造后最低時可達(dá)30.02kwh/t。







