TC型推動篦式冷卻機節能技術改造

楊林平，封輝亮，蔡斌，陳愛蘭，馬友新，郭許祥

TC型推動篦式冷卻機節能技術改造

Transformation of TC Pushing Grate Cooler Energy-saving Technology

楊林平1，封輝亮2，蔡斌2，陳愛蘭1，馬友新1，郭許祥1

1 概述

湖南省韶峰南方水泥有限公司1號線為一條2500t/d新型干法生產線，于2006年投產，配套使用了TC型推動篦式冷卻機，其主要技術參數如表1。

生產線投產初期系統產量為2500～2600t/d，冷卻機運行正常，冷卻效果很好。但近幾年來窯系統產量有了大幅提高，特別是當系統產量超過2800t/d以后，冷卻機的不足和缺陷逐漸凸顯出來，成為制約進一步提產和影響安全生產的瓶頸。

表1 TC型推動篦式冷卻機技術參數表

2 出現的問題

（1）冷卻效果不好，出冷卻機熟料溫度高達200～260℃，熟料和余風帶走的熱量高，熱耗上升；

（2）由于熟料溫度長期過高，受窯偏析的影響細料側縱梁出現受熱變形，加之托輪、導向輪的磨損，導致篦床出現跑偏現象；

（3）篦板與盲板間隙大，運行時漏料嚴重，帶來設備安全運行隱患；

（4）因熟料溫度過高，導致破碎機錘頭、熟料輸送皮帶等的使用壽命縮短，同時影響后續水泥粉磨系統的產量；

（5）細料側常有“紅河”現象出現，側邊的篦板和盲板磨損嚴重，使用壽命短。

3 原因分析

（1）產量提高后，篦床面積小，總風量偏少；

（2）高溫區的風量少，導致急冷效果差；

（3）篦板間的縫隙以及篦板與盲板的間隙過大，造成嚴重漏料和氣流短路；

（4）風室間隔墻板密封失效，竄風嚴重。

4 技術改造

針對冷卻機存在的問題，廠方決定對篦冷機進行技術改造，提高熱回收效率，改善冷卻效果，消除設備故障隱患。

降低熟料溫度主要從三個方面著手解決，一是適當增加風量，優化風的分配；二是從結構上改變冷卻方式；三是增加篦床面積提高篦冷機的能力。

高溫區溫差大，熱交換效果好，此處增加風量能提高急冷效果，增強熱回收，但要注意冷風不能摻入過多，否則會造成二、三次風溫降低，甚至影響窯系統煅燒。

改變冷卻方式是指在高溫區將風室供風變為充氣梁供風，從而達到強制冷卻的效果。但充氣梁不宜增加過多，否則會導致電耗升高，同時還要注意充氣梁與風室間風壓的匹配。

增加篦床面積對提高設備性能是最為直接有效的。

本著投資小、效果好的原則，結合冷卻機實際運行情況，最終確定的技改方案如下：

（1）將一段篦床從2.7m加寬至3.3m，面積增加5.6m2；將第四風室的矮墻減薄，面積增加1.8m2，使其總面積增加7.4m2。更換相關的篦板梁和篦板，現場修改上、下殼體和頂板，更換新的風管系統。

（2）下料口固定篦床改為TCH型高效急冷模塊（圖1），該模塊采用多單元供風模式。每個單元配置獨立風管和調節閥門，根據各區域料層厚度和熟料顆粒的不同調節風機閥門開度，使熟料在下料口得到最佳的驟冷效果。

圖1 TCH型高效急冷模塊

圖2 充氣盲板

（3）高溫區固定梁改為充氣梁，同時更換相應的篦板，并配套加裝獨立的充氣梁供風系統，加速熟料在該區域的冷卻。

（4）高溫區細料側設置通風側吹盲板（圖2），保護邊上的篦板，減輕紅河帶來的影響。

（5）修復活動框架，更換已變形的縱梁，篦床重新找正。

（6）更換阻力偏大的進風管道，降低壓損。

（7）優化風機配置，以適應提產的需求。

（8）檢修漏料鎖風系統，減少風室漏風。

（9）換上新型的活動框架縱梁穿過隔室的密封裝置，避免風室間的竄風現象。

5 調試過程

此次調試過程中，對冷卻機的控制進行了調整。

（1）由于篦床面積增加，一段傳動轉速降低了3～5轉，確保二室壓力在4.3～4.6kPa；

表2 技改前后效果對比

（2）由于產量增加，二段轉速增加2～3轉，確保五室壓力在1.7～1.9kPa；

（3）此次技改后，額定風量增加79300m3/h，但實際用風量經計算只增加20000～35000m3/h。調試時對風機風門進行了合理調整，調整原則是：確保窯運行穩定，高溫段風門大，低溫段風門小，風量必須合理，風量過小則冷卻效果差，窯內燃燒不充分，風量過大則火焰不穩定，即通常講的壞“火頭”。通過實踐目前已確保風機風門控制合理。

（4）此次冷卻機技改增加風機4臺,調整3臺位置，額定風量增加79300m3/h，風機功率增加365kW。改造前，窯運行過程中，冷卻機10臺風機的風門都是全開98%，由于頭排和高溫風機功率并沒有提高，加上窯系統用風量要非常合理，改造后，為確保穩定煅燒，投料量在175t/h時，新增加的4臺風機如此配置：側吹盲板風機G34風門為15%，固定充氣梁風機G12風門為70%，二室和三室兩臺串聯在一起作充氣梁風機，即G36和G37風門都為70%；原風機風量配置如下:一室風機、二室風機、充氣梁G8和充氣梁G9控制在80%，三室風機風門70%，四室風機風門60%，五室風機風門40%，六室風機風門30%。當產量提高到180t/h時，所有風機風門依次增加5%；當產量提高到185t/h時，所有風機風門再提高3%；當產量提高到188t/h時，所有風機風門再增加2%，側吹盲板風機G34不調整。改造后的風機配置可以滿足3000t/d產量，提產空間十分富余。

6 技改前后效果對比（表2）

7 效益分析

（1）提高熟料產量2.5～3.0t/h；

（2）風機功率增加365kW，熟料電耗=（62.5×2750+365）/2810= 61.3kWh/t，相比改造前下降1.2kWh/ t，年運轉率按300d，每年節約電費60.7萬元；

（3）耐熱皮帶技改前每年需要700m，改造后只需200m左右，節約15萬元；

（4）由于熟料冷卻效果好，易磨性提高，水泥磨提產5～10t/h；

（5）技改后冷卻機地坑幾乎不漏料，每年減少勞務費5萬元左右；

（6）熟料實物煤耗下降3～5kg/t，原煤按800元/噸計算，每年節約原煤費用269.8萬元。

8 結語

通過對冷卻機的技術改造和檢修維護，提高了設備的產量，改善了冷卻效果，降低了故障率，并且提高了二次風溫，熱回收效率提升明顯。同時由于熟料溫度降低，水泥磨產量也得到提高，為企業帶來了顯著的經濟效益。

TQ172.622.4

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2014-07-26；編輯：趙蓮