我公司2500t/d熟料生產(chǎn)線煤粉制備系統(tǒng)采用φ2.8m×(5+3)m風(fēng)掃煤磨，自2005年10月投產(chǎn)運(yùn)行以來，窯系統(tǒng)穩(wěn)定，熟料質(zhì)量較好，但煤磨產(chǎn)量偏低，煤粉質(zhì)量波動(dòng)較大。受其影響，窯的日產(chǎn)量僅能維持在2750t左右。為降低水泥生產(chǎn)成本，公司要求對(duì)煤磨系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，使窯產(chǎn)量再上一個(gè)臺(tái)階。為此，在合肥院專家的指導(dǎo)下，公司利用年度大修之際，成功地對(duì)φ2.8m×(5+3)m風(fēng)掃煤磨進(jìn)行了節(jié)能改造，使煤磨和回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)均達(dá)到了增產(chǎn)節(jié)能的預(yù)期效果。

1工藝流程及其問題分析

公司煤磨系統(tǒng)所用煤熱值基本在21000kJ(5000kcal)以下，屬廉價(jià)劣質(zhì)煤，其烘干熱源來自窯尾廢氣，原煤水分有時(shí)高達(dá)12%左右，生產(chǎn)中不得不將煤粉細(xì)度控制指標(biāo)放寬到20%左右。分析認(rèn)為，煤熱值偏低、煤磨的烘干和粉磨能力失衡、煤粉水分和細(xì)度波動(dòng)較大，是煤磨產(chǎn)量不能滿足窯提產(chǎn)需求的主要原因，同時(shí)也造成回轉(zhuǎn)窯分解帶和過渡帶結(jié)皮嚴(yán)重，燒成帶經(jīng)常出現(xiàn)熟料圈;窯尾經(jīng)常漏料，熟料質(zhì)量變差等一系列問題。

改造前的煤磨系統(tǒng)工藝流程見圖1，系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備規(guī)格與性能見表1。

改造前，煤磨系統(tǒng)主要存在以下幾個(gè)方面的問題。

1.1烘干能力不足

φ2.8m×(5+3)m煤磨烘干倉長度為3m，烘干倉與粉磨倉長度比為1∶1.67，入磨原煤的烘干熱源由高溫風(fēng)機(jī)提供，熱風(fēng)經(jīng)風(fēng)機(jī)出口至煤磨入口的管道保溫效果不佳，熱力損失嚴(yán)重，降溫高達(dá)100℃，實(shí)際入磨風(fēng)溫只有190℃左右，以致磨內(nèi)烘干能力不足，當(dāng)原煤水分較高時(shí)，更難達(dá)到預(yù)期的烘干效果，使得煤粉水分超標(biāo)。

1.2粉磨能力不足

相對(duì)于窯系統(tǒng)的生產(chǎn)能力，φ2.8m×(5+3)m風(fēng)掃煤磨的粉磨能力本身就欠缺，再加之采用劣質(zhì)煤，易磨性較差，而且需要磨得更細(xì)。這對(duì)煤磨的高產(chǎn)高細(xì)要求極為不利，粉磨能力更顯得不足。

1.3系統(tǒng)用風(fēng)量和磨機(jī)結(jié)構(gòu)問題

在風(fēng)掃煤磨系統(tǒng)中，煤磨與選粉機(jī)作為系統(tǒng)的兩個(gè)主機(jī)設(shè)備，其用風(fēng)量各有不同的特定要求。由于原工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)沒有區(qū)別考慮，兩者均采用相同的用風(fēng)量。由此帶來的問題是當(dāng)用風(fēng)量滿足磨機(jī)時(shí)，選粉機(jī)則因風(fēng)量不足而使其性能下降;若滿足選粉機(jī)風(fēng)量時(shí)，則磨機(jī)風(fēng)量過大，使煤粉在磨內(nèi)呈懸浮狀態(tài)，磨內(nèi)因沉不住料而得不到有效粉磨，導(dǎo)致粉磨效率嚴(yán)重下降，產(chǎn)量和細(xì)度都難以保障。同時(shí)，煤磨倉位結(jié)構(gòu)、研磨體級(jí)配、襯板形式、磨內(nèi)參數(shù)等也不盡合理，加劇了粉磨效率降低。尤其當(dāng)控制煤粉篩余R0.08<8%時(shí)，系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷急劇上升，運(yùn)行很不穩(wěn)定。

2技術(shù)改造

針對(duì)上述問題，公司于2013年底利用年度檢修的機(jī)會(huì)，對(duì)煤磨系統(tǒng)實(shí)施技術(shù)改造。改造工作主要分兩部分：一是工藝系統(tǒng)的完善與改進(jìn);二是煤磨內(nèi)部改造。

2.1強(qiáng)化熱風(fēng)管道保溫和磨頭鎖風(fēng)

窯尾廢氣經(jīng)由高溫風(fēng)機(jī)出口至煤磨入口的熱風(fēng)管道，原有的保溫層較薄，且多有破損，以致熱損失高達(dá)100℃，實(shí)際入磨的熱風(fēng)溫度僅190℃左右，烘干效果被削弱。改造措施是，重新更換管道保溫層材質(zhì)并加強(qiáng)保溫，增加磨頭鎖風(fēng)以減少冷風(fēng)漏入。改造后經(jīng)現(xiàn)場標(biāo)定，在相同的磨機(jī)通風(fēng)量下，入磨熱風(fēng)從190℃提高到220℃~240℃，為改善磨機(jī)烘干粉磨的效率提供了熱源保障。

2.2調(diào)整煤磨倉長結(jié)構(gòu)

對(duì)煤磨烘干倉和粉磨倉的長度比進(jìn)行重新分配，將φ2.8m×(5+3)m煤磨烘干倉由原來的3m縮短至2.1m，相應(yīng)延長粉磨倉0.9m，使烘干倉與粉磨倉的長度比達(dá)到1∶2.81，以適應(yīng)磨機(jī)提產(chǎn)尤其是針對(duì)劣質(zhì)煤高細(xì)高產(chǎn)的要求。延長粉磨倉后的磨內(nèi)研磨體相應(yīng)增加，原來的電機(jī)功率500kW顯得不夠，故將其置換為560kW電機(jī)。對(duì)于縮短烘干倉對(duì)烘干能力的影響，則利用物料在系統(tǒng)的循環(huán)過程中加以改善，從而實(shí)現(xiàn)烘干和粉磨的平衡。調(diào)整倉長結(jié)構(gòu)后的系統(tǒng)工藝流程及磨機(jī)主結(jié)構(gòu)不變，只在磨內(nèi)增加了有利于磨內(nèi)研磨體運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的活化襯板和磨頭鎖風(fēng)裝置;電機(jī)的安裝形式和連接尺寸也沒有改變，原來的進(jìn)相機(jī)仍繼續(xù)使用，節(jié)省了改造費(fèi)用。

2.3系統(tǒng)風(fēng)量計(jì)算

針對(duì)煤磨和選粉機(jī)的用風(fēng)量進(jìn)行重新計(jì)算，以滿足各自的需要。根據(jù)本廠實(shí)際，按磨機(jī)出口風(fēng)量計(jì)算為35000m³/h，選粉機(jī)要求的風(fēng)量計(jì)算為37000m³/h，按此采用各自風(fēng)量運(yùn)行。改造中通過設(shè)置旁路風(fēng)管來實(shí)現(xiàn)磨機(jī)、選粉機(jī)的不同用風(fēng)量需求，可向選粉機(jī)補(bǔ)充一定的溫度氣體，還可以確保進(jìn)入煤磨袋收塵的廢氣溫度，有利于系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行。

2.4煤磨隔倉板和研磨體調(diào)整

煤磨內(nèi)部改造主要是針對(duì)倉位、隔倉板、研磨體級(jí)配等進(jìn)行調(diào)整，即：拆除原有隔倉板，同時(shí)拆除烘干倉內(nèi)1m的揚(yáng)料板，以縮短烘干倉、延長粉磨倉。在距離磨頭2m位置重新安裝隔倉板，同時(shí)在移除揚(yáng)料板的位置鋪設(shè)階梯襯板。因隔倉板位置正好位于磨頭人孔門中間，故封閉此人孔，檢修時(shí)可從磨頭進(jìn)料口進(jìn)入。研磨體級(jí)配調(diào)整前后的對(duì)比見表2。

3改造效果

2技術(shù)改造

上述技術(shù)改造全部在年度檢修期間完成，改造時(shí)間短，投料運(yùn)行順暢，至今通過近一年時(shí)間的實(shí)際運(yùn)行表明，其收效明顯。主要統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表3。改造后，煤磨產(chǎn)量從18t/h提高到20t/h，滿足了窯日產(chǎn)量從2750t大幅提產(chǎn)到2950t對(duì)煤粉的需求。煤粉細(xì)度R0.08從15%下降到≤8%，熱工燒成制度和熟料質(zhì)量均趨于穩(wěn)定。由于入磨風(fēng)溫提高，磨機(jī)烘干能力增強(qiáng)，煤粉水分也降低到≤1.4%，窯系統(tǒng)以前存在的結(jié)皮、結(jié)圈、窯尾漏料等問題均大為改善。同時(shí)，噸熟料發(fā)電量也有明顯的提高?？偟膩砜矗脑旌蟮拿耗ハ到y(tǒng)，生產(chǎn)成本降低，系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量大幅度提高，是一次非常成功的改造，尤其對(duì)劣質(zhì)煤的高產(chǎn)高細(xì)粉磨以及窯系統(tǒng)的提產(chǎn)提質(zhì)具有借鑒作用。

針對(duì)上述問題，公司于2013年底利用年度檢修的機(jī)會(huì)，對(duì)煤磨系統(tǒng)實(shí)施技術(shù)改造。改造工作主要分兩部分：一是工藝系統(tǒng)的完善與改進(jìn);二是煤磨內(nèi)部改造。

2.1強(qiáng)化熱風(fēng)管道保溫和磨頭鎖風(fēng)

窯尾廢氣經(jīng)由高溫風(fēng)機(jī)出口至煤磨入口的熱風(fēng)管道，原有的保溫層較薄，且多有破損，以致熱損失高達(dá)100℃，實(shí)際入磨的熱風(fēng)溫度僅190℃左右，烘干效果被削弱。改造措施是，重新更換管道保溫層材質(zhì)并加強(qiáng)保溫，增加磨頭鎖風(fēng)以減少冷風(fēng)漏入。改造后經(jīng)現(xiàn)場標(biāo)定，在相同的磨機(jī)通風(fēng)量下，入磨熱風(fēng)從190℃提高到220℃~240℃，為改善磨機(jī)烘干粉磨的效率提供了熱源保障。

2.2調(diào)整煤磨倉長結(jié)構(gòu)

對(duì)煤磨烘干倉和粉磨倉的長度比進(jìn)行重新分配，將φ2.8m×(5+3)m煤磨烘干倉由原來的3m縮短至2.1m，相應(yīng)延長粉磨倉0.9m，使烘干倉與粉磨倉的長度比達(dá)到1∶2.81，以適應(yīng)磨機(jī)提產(chǎn)尤其是針對(duì)劣質(zhì)煤高細(xì)高產(chǎn)的要求。延長粉磨倉后的磨內(nèi)研磨體相應(yīng)增加，原來的電機(jī)功率500kW顯得不夠，故將其置換為560kW電機(jī)。對(duì)于縮短烘干倉對(duì)烘干能力的影響，則利用物料在系統(tǒng)的循環(huán)過程中加以改善，從而實(shí)現(xiàn)烘干和粉磨的平衡。調(diào)整倉長結(jié)構(gòu)后的系統(tǒng)工藝流程及磨機(jī)主結(jié)構(gòu)不變，只在磨內(nèi)增加了有利于磨內(nèi)研磨體運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的活化襯板和磨頭鎖風(fēng)裝置;電機(jī)的安裝形式和連接尺寸也沒有改變，原來的進(jìn)相機(jī)仍繼續(xù)使用，節(jié)省了改造費(fèi)用。

2.3系統(tǒng)風(fēng)量計(jì)算

針對(duì)煤磨和選粉機(jī)的用風(fēng)量進(jìn)行重新計(jì)算，以滿足各自的需要。根據(jù)本廠實(shí)際，按磨機(jī)出口風(fēng)量計(jì)算為35000m³/h，選粉機(jī)要求的風(fēng)量計(jì)算為37000m³/h，按此采用各自風(fēng)量運(yùn)行。改造中通過設(shè)置旁路風(fēng)管來實(shí)現(xiàn)磨機(jī)、選粉機(jī)的不同用風(fēng)量需求，可向選粉機(jī)補(bǔ)充一定的溫度氣體，還可以確保進(jìn)入煤磨袋收塵的廢氣溫度，有利于系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行。

2.4煤磨隔倉板和研磨體調(diào)整

煤磨內(nèi)部改造主要是針對(duì)倉位、隔倉板、研磨體級(jí)配等進(jìn)行調(diào)整，即：拆除原有隔倉板，同時(shí)拆除烘干倉內(nèi)1m的揚(yáng)料板，以縮短烘干倉、延長粉磨倉。在距離磨頭2m位置重新安裝隔倉板，同時(shí)在移除揚(yáng)料板的位置鋪設(shè)階梯襯板。因隔倉板位置正好位于磨頭人孔門中間，故封閉此人孔，檢修時(shí)可從磨頭進(jìn)料口進(jìn)入。研磨體級(jí)配調(diào)整前后的對(duì)比見表2。

3改造效果

上述技術(shù)改造全部在年度檢修期間完成，改造時(shí)間短，投料運(yùn)行順暢，至今通過近一年時(shí)間的實(shí)際運(yùn)行表明，其收效明顯。主要統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表3。改造后，煤磨產(chǎn)量從18t/h提高到20t/h，滿足了窯日產(chǎn)量從2750t大幅提產(chǎn)到2950t對(duì)煤粉的需求。煤粉細(xì)度R0.08從15%下降到≤8%，熱工燒成制度和熟料質(zhì)量均趨于穩(wěn)定。由于入磨風(fēng)溫提高，磨機(jī)烘干能力增強(qiáng)，煤粉水分也降低到≤1.4%，窯系統(tǒng)以前存在的結(jié)皮、結(jié)圈、窯尾漏料等問題均大為改善。同時(shí)，噸熟料發(fā)電量也有明顯的提高?？偟膩砜?，改造后的煤磨系統(tǒng)，生產(chǎn)成本降低，系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量大幅度提高，是一次非常成功的改造，尤其對(duì)劣質(zhì)煤的高產(chǎn)高細(xì)粉磨以及窯系統(tǒng)的提產(chǎn)提質(zhì)具有借鑒作用。