原標題：4800t/d熟料生產(chǎn)線提產(chǎn)提質(zhì)改造
一、基本情況及存在的問題
某公司有條4800t/d熟料生產(chǎn)線，在2009年投 產(chǎn)?；剞D(zhuǎn)窯規(guī)格中4.8m×74m，斜度4％，窯速0.4~4r/min，窯尾采用NST1分解爐和RF5/5000五級預(yù)分解系統(tǒng)，配置NC4234第三代篦冷機，有效篦床面積133㎡，熟料產(chǎn)量在5800t/d左右，標準煤耗108kg/t左右。 系統(tǒng)存在的問題主要有：①C1出口溫度偏高，在330℃左右。 ②出篦冷機熟料溫度高，在150~250℃，熱量損失大。 ③篦冷機細料側(cè)漏料嚴重，篦板、盲板磨損嚴重，有紅河現(xiàn)象，設(shè)備故障率高。 ④熟料質(zhì)量偏低，28天強度在56MPa左右。 ⑤熟料熱耗高，熟料標煤耗達到108kg/t。 ⑥AQC鍋爐入口溫度偏低只有350℃，噸熟料發(fā)電量偏低(25kwM)。
二、改造方案
針對存在的問題先后對燃燒器、篦冷機進行技術(shù)改造，同時調(diào)整配料方案及煅燒方案，取得了較 好的效果。
2.1 燃燒器部分
(1)更換窯頭煤粉燃燒器，將原三通道燃燒器 更換為HJGx型雙旋流四通道燃燒器，提高窯內(nèi)火焰強度。窯頭燃燒器頭部結(jié)構(gòu)見 圖1。
圖1 窯頭燃燒器頭部結(jié)構(gòu)
(2)更換頭煤輸送羅茨風(fēng)機，降低輸送風(fēng)量。原風(fēng)機風(fēng)量67m3/min，壓力68/6kPa，電機功率90kW；更換為45m3/min，壓力58.8kPa，電機功率55kw，同時對輸送管道進行改造，由D229改為D194。
(3)更換窯頭一次風(fēng)機，原風(fēng)機參數(shù)風(fēng)量129m3/min、壓力49kPa，電機功率132kw；更換為風(fēng)量 78m3/min、壓力58.8kPa，電機功率90kw。
(4)更換窯尾分解爐燃燒器，將單通道管式燃燒器更換為單通道旋流燃燒器，提高煤粉分散度，提高煤粉燃盡率。
(5)更換分解爐輸煤羅茨風(fēng)機及管道，降低輸送風(fēng)量；原風(fēng)機參數(shù)風(fēng)量144m3/min、壓力68.6kPa，電機功率200kW，更換為風(fēng)量84.3m3/min、壓力58.8 kPa，電機功率110kw；管道由D351更換為D273。
2.2 篦冷機部分
(1)篦冷機一段配風(fēng)m3/h，裝機功率 1015kW，篦冷機系統(tǒng)總風(fēng)量m3/h，單位熟料配風(fēng)(標況下)2.1m3/kg熟料，一段配風(fēng)0.82m3/kg熟料。原一段風(fēng)機配置見 表1。
表1 原一段風(fēng)機配置
系統(tǒng)總風(fēng)量配置偏小，不能滿足要求，特別是一段總風(fēng)量偏小，根據(jù)計算窯臺產(chǎn)255t，窯、爐煤粉燃燒需24.5萬m3風(fēng)量，系統(tǒng)風(fēng)量分配見 圖2。
圖2 系統(tǒng)風(fēng)量分配
以此為依據(jù)對一段風(fēng)機進行技改，配置見 表2。
表2 技改后一段風(fēng)機配置
一段風(fēng)量增加27192m3/h，功率增加89kw 。
(2)冷卻機頂部增加兩道擋風(fēng)墻，第一道設(shè)置 在一段尾部，即三室的中后部，第二道設(shè)置于二段的中部七室的中后部，對篦冷機的風(fēng)進行分割，避免窯、煤磨、余熱鍋爐及廢氣互相爭風(fēng)。
(3)對篦冷機篦床進行改造，將一段、二段細料側(cè)的第一排活動篦板固定，減少磨損降低故障率， 消除紅河現(xiàn)象。
2.3 改造費用
(1)燃燒器改造總投資81萬元，管道及羅茨風(fēng)機及施工費36萬元，合計117萬元；
(2)篦冷機風(fēng)機更換總投資57.4萬元。
三、改造后效果
本次改造利用年度大修進行，工期18天，總投資174.4萬元，改造后生產(chǎn)線運行穩(wěn)定，效果明顯，兩個月收回投資，取得了較好的效果。 改造后窯系統(tǒng)投料量提高20t/h，C1出口溫度降到310℃以內(nèi)，熟料溫度降到120℃以下，窯頭AQC鍋爐入口溫度提高20℃，提高到370℃，發(fā)電機功率增加520kw。
(1)熟料產(chǎn)量提高150t/d，由5800t/d提高到 5950t/d，年增產(chǎn)熟料45000t。
(2)熟料標準煤耗降低3kg，折實物煤耗4.3kg，熟料成本降低2.36元/t，年節(jié)約成本達400萬元。
(3)噸熟料余熱發(fā)電提高2.1kWh，由25.1kwh/ t提高到27.2kWh/ t，年增加發(fā)電量403萬kWh，節(jié)約電力成本169萬元。
(4)改造后系統(tǒng)裝機功率降低58kw，窯產(chǎn)量提高5％，熟料工序電耗降低1.5kWh/t，由56.4kWh/t 降到54.9kWh/t，年節(jié)約成本164萬元。
作者：陳俊，劉繼斌，顏新傳，朱精瑞
來源：《中國葛洲壩集團水泥有限公司》
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循環(huán)流化床鍋爐輔助設(shè)備及系統(tǒng) —新熱源廠（以116MW熱水鍋爐為例）授課人：程會鋼上 一 節(jié) 課 回 顧循環(huán)流化床鍋爐基礎(chǔ)知識爐膛–分離器–回送裝置–爐膛 1，流化床鍋爐的循環(huán)指的是什么？固體物料在一次風(fēng)壓力的托起下，在半空中處于懸浮狀態(tài)，使固體物料轉(zhuǎn)變成類似流體狀態(tài)的一種操作。 2，什么是流化？ 水冷布風(fēng)板+風(fēng)帽+四周水冷壁 3，流化床鍋爐的床由什么組成？利用煤燃燒釋放的熱能加熱熱網(wǎng)回水，以生產(chǎn)規(guī)定參數(shù)(溫度、壓力) 熱水的設(shè)備 4，熱水鍋爐的定義？本次培訓(xùn)內(nèi)容新熱源廠建設(shè)簡介；了解循環(huán)流化床熱水鍋爐的輔機設(shè)備；了解除塵設(shè)備的基本概況了解化學(xué)制水設(shè)備的基本概況了解上煤輸送設(shè)備的基本概況新熱源廠效果圖建設(shè)初期圖片拍攝時間：2021.8.14一、116MW循環(huán)流化床熱水鍋爐的輔機設(shè)備 設(shè)備名稱 數(shù)量 備注1，鍋爐一次風(fēng)機， 2臺（一電一汽，一工一備)；2，鍋爐二次風(fēng)機， 2臺（一電一汽，一工一備)；3，鍋爐引風(fēng)機，2臺（一電一汽，一工一備）；4，羅茨風(fēng)機，2臺（二電，二工無備）；5，鍋爐給煤機，4臺（四電，四工無備）；6，鍋爐冷渣機，2臺（二電，二工無備）；7，鏈斗輸送機，2臺（二電，二工無備）；8，鍋爐循環(huán)泵，2臺（一電一汽，一工一備）；‘9，鍋爐補水泵，2臺（二電，一工一備）；116MW熱水鍋爐燃燒系統(tǒng)圖116MW熱水鍋爐燃燒系統(tǒng)圖鍋爐一次風(fēng)機 風(fēng)機參數(shù) 型號：QALG-2№18.5D 風(fēng)量：Q=m3/h全壓：P=15065Pa轉(zhuǎn)速：n=1450r/min入口溫度：t=20 ℃旋向角度 ：右90°電機功率：N=560KW 電壓：V=10KV生產(chǎn)廠家：鞍山風(fēng)機集團有限責(zé)任公司鍋爐一次風(fēng)機 一次風(fēng)機主要作用 :1,用來保證物料均勻流化燃燒2,補充燃燒初期所需的氧氣 (密相區(qū)) 鍋爐一次風(fēng)機 一次風(fēng)機設(shè)備部件組成 電拖——電動機+對輪+傳動組+葉輪+吸風(fēng)口 +百葉調(diào)節(jié)門+風(fēng)箱+出風(fēng)口等汽拖——工業(yè)汽輪機+對輪+傳動組+葉輪+吸風(fēng)口 +百葉調(diào)節(jié)門+風(fēng)箱+出風(fēng)口等 鍋爐二次風(fēng)機 風(fēng)機參數(shù) 型號：QAG-6№16D 風(fēng)量：Q=m3/h全壓：P=12114 Pa轉(zhuǎn)速：n=1450r/min入口溫度：t=20 ℃旋向角度 ：左 90°電機功率：N=500KW 電壓：V=10KV生產(chǎn)廠家：鞍山風(fēng)機集團有限責(zé)任公司 鍋爐二次風(fēng)機二次風(fēng)機的主要作用 1,補充爐內(nèi)燃燒的氧氣(稀相區(qū))2,加強物料的摻混 鍋爐二次風(fēng)機二次風(fēng)機設(shè)備部件組成 電拖——電動機+對輪+傳動組+葉輪+吸風(fēng)口 +百葉調(diào)節(jié)門+風(fēng)箱+出風(fēng)口等 汽拖——工業(yè)汽輪機+對輪+傳動組+葉輪+吸風(fēng)口 +百葉調(diào)節(jié)門+風(fēng)箱+出風(fēng)口等 鍋爐引風(fēng)機 風(fēng)機參數(shù) 型號：QAY-1№24D 風(fēng)量：Q= m3/h全壓：P=6800 Pa轉(zhuǎn)速：n=960r/min入口溫度：t=150 ℃旋向角度 ：左 45°電機功率：N=900KW 電壓：V=10KV生產(chǎn)廠家：鞍山風(fēng)機集團有限責(zé)任公司 鍋爐引風(fēng)機 引風(fēng)機主要作用1, 克服鍋爐尾部煙道、除塵器等部件的壓力損失， 使爐膛內(nèi)燃燒所生產(chǎn)的煙氣能夠順利排除。2，保持爐膛內(nèi)維持一定的負壓，確保燃燒充分。3，將鍋爐燃燒所生產(chǎn)的煙氣送入脫硫塔內(nèi)進行 脫硫。 鍋爐引風(fēng)機引風(fēng)機設(shè)備部件組成 電拖——電動機+對輪+傳動組+葉輪+吸風(fēng)口 +百葉調(diào)節(jié)門+風(fēng)箱+出風(fēng)口等 汽拖——工業(yè)汽輪機+對輪+傳動組+葉輪+吸風(fēng)口 +百葉調(diào)節(jié)門+風(fēng)箱+出風(fēng)口等 羅茨風(fēng)機 風(fēng)機參數(shù) 風(fēng)機型號：ZG-250進口流量：Q=91.8 m3/min升壓：P=29.0KPa轉(zhuǎn)速：n=1480r/min進氣溫度：t=＜40 ℃?zhèn)鲃有问剑浩鲃永鋮s方式：空冷電機功率：N=75KW 電壓：V=380V生產(chǎn)廠家：山東省章丘鼓風(fēng)機股份有限公司 羅茨風(fēng)機 羅茨風(fēng)機的主要作用 利用該風(fēng)機壓力高，流量小的特點，把鍋爐旋風(fēng)分離器捕捉下來的未燃盡的物料返回爐膛重新燃燒,是循環(huán)流化床鍋爐重要部件,沒有他就沒有循環(huán)一詞. 羅茨風(fēng)機組成 羅茨風(fēng)機系統(tǒng) 鍋爐給煤機 給煤機參數(shù)形式：皮帶式稱重給煤機 型號：F57 輸送量：Q=12t/h 輸送長度：5.75米 數(shù)量：4臺生產(chǎn)廠家：賽摩電氣股份有限公司 鍋爐給煤機鍋爐給煤機主要作用1,將燃煤連續(xù)\均勻\不斷的送入爐膛,參與燃燒.2,根據(jù)鍋爐燃燒情況,調(diào)節(jié)控制給煤量,使供煤量 與燃燒空氣量合理匹配,捕捉燃燒在最佳狀態(tài). 鍋爐給煤機組成鍋爐給煤機設(shè)備組成鍋爐冷渣機 鍋爐冷渣機參數(shù)冷渣機形式：螺旋式輸渣量 ：0-5t/h進料溫度：<1000℃ 出料溫度：＜80℃ 冷卻介質(zhì)：一次網(wǎng)回水 電機功率：N=4KW 電壓：V=380V江蘇皓宇合金機械有限公司鍋爐冷渣機鍋爐冷渣機主要作用1,將燃盡的大顆粒物料,排出爐外.2,將排
聯(lián)峰鋼鐵公司是錦工風(fēng)機老客戶，該公司噴煤系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)窖燒嘴設(shè)計為煤粉和轉(zhuǎn)爐煤氣五通道煤、氣混燒燃燒器，煤粉用量4?5t/h，轉(zhuǎn)爐煤氣用量25000—27000m3/h。因回轉(zhuǎn)窖煤粉使用量少，且高爐噴煤車間制粉能力富裕，決定不再新建設(shè)制粉系統(tǒng)，由高爐噴煤車間將煤粉輸送至噴吹站煤粉倉內(nèi)；煤粉倉內(nèi)煤粉經(jīng)粉體喂料機、轉(zhuǎn)子秤、螺旋泵供給，由羅茨鼓風(fēng)機送入燃燒器內(nèi)。噴吹站主要由收粉器、煤粉倉、倉頂布袋、粉體喂料機、轉(zhuǎn)子秤、螺旋輸送機和羅茨鼓風(fēng)機等設(shè)備組成，煤粉倉設(shè)計時預(yù)留600t/d石灰窖噴煤系統(tǒng)接口，3#1080m3高爐噴煤車間磨機為EM110立式球磨機，產(chǎn)量約為60t/h，除高爐煤粉需求外，富裕產(chǎn)量約20t/h。因此回轉(zhuǎn)窖的煤粉供應(yīng)可不再新建設(shè)制粉系統(tǒng)，利用高爐噴煤車間的噴吹罐向回轉(zhuǎn)窖噴吹站煤粉倉內(nèi)輸送煤粉，遠距離輸送管道采用擴徑技術(shù)來減少壓力損失，控制流速，實現(xiàn)低壓輸送；并設(shè)置一根吹掃管與輸煤管路同時抵達噴吹站，在沿途設(shè)置吹掃點，直至噴吹站煤粉倉。
煤粉倉的容積設(shè)計為90m3，材質(zhì)為碳鋼（Q235B），煤粉倉下端共有三個支腿，設(shè)稱重傳感器計量，為保證煤粉輸送暢通，錐體角度大于70°。每個錐體都設(shè)有沸騰裝置，使用N2沸騰，一則解決安全防爆問題，另一方面，通過沸騰解決煤粉倉掛灰問題。
考慮煤粉輸送以及煤粉儲放的安全要求，煤粉倉設(shè)有倉頂布袋除塵器，保持倉內(nèi)負壓操作。若預(yù)算充足，羅茨鼓風(fēng)機可采用變頻電機，煤粉停止輸送時，電機低頻運行，達到節(jié)能效果。
喂料系統(tǒng)的可靠、連續(xù)、準確、穩(wěn)定運行是穩(wěn)定窖的熱工制度、降低煤耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量和保證設(shè)備安全運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵因素。煤粉經(jīng)稱重倉穩(wěn)流后再由FR喂料機均勻、穩(wěn)定地喂入RWF轉(zhuǎn)子秤。進入RWF轉(zhuǎn)子秤的煤粉由轉(zhuǎn)子從進料口帶至出料口并喂入下級設(shè)備。特殊設(shè)計的結(jié)構(gòu)使得稱重傳感器能精確地測出RWF圓盤體中粉體的重量，并由SPU信號處理單元將此弱信號進行采集、放大、轉(zhuǎn)換，然后傳輸?shù)絇LC的模擬輸入接口。系統(tǒng)通過磁電式測速傳感器檢測轉(zhuǎn)子秤的轉(zhuǎn)速，并將此信號送入PLC的高速計數(shù)接口。采集到的物料重量與電機速度信號經(jīng)控制系統(tǒng)處理運算得到粉體的實際流量，通過調(diào)節(jié)喂料機和轉(zhuǎn)子秤的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)粉體定量給料。對FR喂料機的調(diào)節(jié)引入預(yù)置加前饋的控制理念，使得系統(tǒng)運行穩(wěn)定，抗干擾能力強。
羅茨鼓風(fēng)機的選型主要取決于已知的空氣需求量和系統(tǒng)管道操作壓力，以及空氣損失和所需的儲備系數(shù)及安全系數(shù)。煤粉輸送氣流速度一般由經(jīng)驗確定，輸送速度為25?30m/s時，才能保障煤粉與輸送空氣風(fēng)量在輸送管中處于全紊流狀態(tài)，否則輸送管內(nèi)會出現(xiàn)噎堵現(xiàn)象，輸送受阻。粉料輸送量和空氣消耗量的比可用“料氣比”來表示，料氣比的數(shù)值主要取決于輸送物料的特性、操作參數(shù)和氣固噴射器的幾何參數(shù)；這是個經(jīng)驗數(shù)據(jù)，對于螺旋泵輸送煤粉，料氣比的設(shè)計值一般取<3kg/m3。經(jīng)過計算，羅茨風(fēng)機選型為：風(fēng)量：40m3/min;壓損：58.8kPa，型號：JGR200A，生產(chǎn)廠家：山東錦工有限公司。
燃燒器具有以下性能特點：
(1)噴頭選用Cr25Ni20鑄造后精加工而成，耐高溫、抗氧化，使用壽命長；
(2)火焰形狀規(guī)則，完整；火焰無波動，穩(wěn)定。不會出現(xiàn)火焰吹掃窖襯的現(xiàn)象，可延長窖襯的使用壽命;
(3)煤粉、煤氣和一次風(fēng)及二次風(fēng)混合良好，燃燒充分，故可提高窖的熱力強度，同時降低一次風(fēng)的比例，從而提高窖的產(chǎn)量并降低熱耗；
(4)攏焰罩形成碗狀效應(yīng)和火焰_開始沒有強渦流避免了溫度峰值，使火焰溫度分布均勻合理，可有效地保護窖口筒體和護板；
(5)降低CO和NO,的含量：由于燃料和風(fēng)混合更為充分，燃燒更為快速完全，降低了窖尾廢氣中CO和NO.的含量，有利于電收塵的安全運行和環(huán)保。
根據(jù)目前生產(chǎn)情況，石灰窖產(chǎn)量約為960t/d。只采用轉(zhuǎn)爐煤氣時石灰窖的能源消耗量為轉(zhuǎn)爐煤氣800m3/t.灰(轉(zhuǎn)爐煤氣的熱值為1600kcal/m3);改為噴煤后，用煤粉代替_半的焦爐煤氣(煤粉的熱值為7100kcal/kg)，煤粉的消耗量約為90kg/t.灰。能源的價格成本為：轉(zhuǎn)爐煤氣0.2元/m3,煤粉0.8元/kg;噴煤后噸灰產(chǎn)量預(yù)計可節(jié)約成本為8元/t.灰，每年可節(jié)省近300萬元。
投產(chǎn)以后，整套系統(tǒng)運行穩(wěn)定，石灰窖產(chǎn)量約為960t/d，管道未出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。喂料系統(tǒng)能夠可靠、連續(xù)、準確、穩(wěn)定地輸送煤粉至燃燒器內(nèi)。經(jīng)分析能源消耗量：轉(zhuǎn)爐煤氣約為15000m3/h，煤粉約為4.5t/h，石灰窖產(chǎn)量約為960t/d，實際能源消耗沒有達到預(yù)期目標，并且窖頭有碳顆粒，煤粉燃燒不充分.
經(jīng)過反復(fù)調(diào)試、研究，總結(jié)出以下原因：
(1)轉(zhuǎn)爐煤氣含有水分，煤氣與煤粉混合過程中，形成碳顆粒，致使煤粉難以燃燒；
(2)煤粉指標：揮發(fā)分約為10%、細度(一200目)約為70%。由于回轉(zhuǎn)窖內(nèi)負壓燃燒，燃料在爐膛內(nèi)存在時間短，煤粉揮發(fā)性低，難以迅速燃燒，造成煤粉燃燒不充分。
查閱回轉(zhuǎn)窖噴煤資料，煤粉充分燃燒需要保證煤粉揮發(fā)分不低于18%、細度(一200目)不低于80%，并且灰熔點溫度高于爐膛溫度，否則會出現(xiàn)煤粉燃燒不充分，能源消耗高，窖內(nèi)出現(xiàn)結(jié)圈現(xiàn)象。
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