一條2500t熟料生產線預分解系統節能降耗技術改造簡介

汪時斌

(合肥水泥研究設計院，安徽 合肥 230051)

一條2500t熟料生產線預分解系統節能降耗技術改造簡介

汪時斌

(合肥水泥研究設計院，安徽 合肥 230051)

1. 前言

我公司在吸收既有成功技改經驗的基礎上，優化計算機建模、至臻工藝參數、精細化設計、合理化施工，對貴州興義西南水泥有限公司2500t/d預分解系統進行技術改造。改造方案提出的技改后指標為：熟料產量3000t/d，熟料燒成綜合煤耗109 kgce/t。

2. 產現狀分析

貴州興義西南水泥有限公司2500t/d新型干法水泥熟料生產線位于貴州省興義市鄭屯鎮前豐村鄭屯工業園區，生產線于2008年7月建成投產。投產后雖經多次優化改造，但預分解系統換熱效率低，煤粉燃燒情況差，預熱器、分解爐時有塌料現象，嚴重影響系統工況的穩定，窯產量低，煤耗高。結合原、燃材料及現場生產情況分析，該生產線存在以下問題：

1.系統熱耗偏高，熟料標煤耗高于120kg/t-cl。

2.分解爐煤粉燃燒效果差，窯尾預熱器和分解爐還存在塌料現象。

3.預熱器換熱效果差，C1出口溫度（345℃左右）偏高。

4.撒料箱結構和安裝位置不合理，C3入C5上升管道處塌料頻繁，對燒成系統連續性和穩定性造成了破壞，系統一直處于波動當中，導致了煤耗的增加。

5.預分解系統阻力大。

3. 改方案

3.1 分解爐下部改造

為提高分解爐中煤粉燃盡率，減少煤粉后燃燒和溫度梯度的后移，對原分解爐下部直段筒體擴徑。原分解爐直筒部分有效容積850m3，擴容后可達到902m3。分解爐擴徑后能降低分解爐底部的截面風速，延長爐內氣體停留時間，改變現有氣體及物料運行軌跡，使煤粉燃燒更完全，增加生氣料換熱時間及煤粉燃燒時間。

表1 改造前后工藝參數對比表

3.2 風、煤、料位置關系調整

解決燃燒問題需要煤粉有更好的分散效果和更加合理的流場，所以需要對分解爐錐部風、煤、料三點的位置關系做出優化配置。三次風管改為單點錐部割向進風并調整在分解爐上的進風位置，調整C4下料管入分解爐的位置并增加撒料箱，調整進煤點位置。改變現有氣體及物料運行軌跡，讓風、煤、料三點形成最佳的匹配狀態，使分解爐錐部流場和溫度場更合理，提高燃燒效率及換熱效率，解決煤粉燃燒問題，杜絕煤粉爆燃時產生的塌料現象。

3.3 框架內三次風管改造

將框架內三次風管重新制作并從分解爐錐體部位割向側旋進入，與縮口分解爐底部上升窯氣相遇，產生“噴旋結合”的流場，有利于風、料、煤的混合，增加了氣流在爐內的運動距離和氣料煤混合換熱時間。擴大三次風管直徑并增加耐火材料厚度，減小三次風管散熱的同時保證了入爐處通風面積，將三次風入爐風速控制在合理范圍內，減少該處積料現象，降低系統阻力。

3.4 C5進風口改造

重新砌筑C5進風口處耐火材料，使結構更合理，獲得合適風速和穩定流場，杜絕積料現象，降低系統阻力，提高系統穩定性。

3.5 鵝頸管彎頭改造

將原有鵝頸管 “倒U型”彎頭改造為“倒V型”彎頭，大幅度減少積料現象，降低系統阻力，杜絕塌料的產生，提高系統穩定性，降低燒成熱耗。

圖1 改造示意圖

3.6 煙室縮口調整

煙室縮口做相應調整，改善分解爐-煙室部位流場以及窯內通風情況，使煤粉燃燒得到進一步改進。

3.7 鎖風閥及配套撒料箱更換

鎖風閥使用新型專利產品，鎖風效果更好，下料更均勻，減少系統內漏風，提高預分解系統穩定性，降低熱耗。對與鎖風閥配套撒料箱進行更換和位置調整，使用新型專利產品，進一步改善撒料效果，延長生料在上升管道中的運動距離和換熱時間，提高預熱器換熱效率，有效降低系統出口溫度。在對撒料裝置進行改造的同時，下料管也會作相應的調整。

4. 改造效果

本次技改于2015年5月7日點火投產，目前窯系統生產穩定，產量達3100t/d以上，C1出口風溫下降至320℃以下，窯電流平穩，熟料質量大幅提高，熟料三天強度平均為36MPa，燒成標準煤耗下降至109kg/t-cl。徹底解決了系統換熱效率低、煤粉燃燒不完全、窯況不穩定等問題，實現了節能、減排、降耗、提產的改造目標。

表2 改造前后生產工藝對比

5 結語

本次預分解系統技術改造投資為430萬，實際工期30天。改造后煤粉燃燒問題得到解決，氣固換熱效率顯著提高，碳酸鹽分解率進一步提升，窯運行狀況保持穩定，整個預熱器的氣體溫度整體下降，高溫風機轉速降低，系統負壓減小，從而達到節能降耗的改造目的。在國家加快建設生態文明、大力推進節能減排的政策形勢下，本改造項目迎勢而上，企業獲得了良好經濟效益和社會效益，市場競爭能力增強，投資效益顯著，得到了業主的一致好評。

TQ172

B

1007-6344（2015）11-0004-01