煤磨熱風(fēng)管道改造的效果

賀旭帥，衛(wèi)少浩，張雷，雷凱

我公司現(xiàn)有一條4 500t/d熟料生產(chǎn)線和一條2 500t/d熟料生產(chǎn)線，與之配套有12MW純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)。自余熱發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行以來，4 500t/d熟料生產(chǎn)線窯頭AQC入口溫度在煤磨開停過程中波動(dòng)大，煤磨停運(yùn)期間AQC入口溫度為450℃，煤磨運(yùn)行期間AQC入口溫度只有380℃。針對(duì)上述問題，公司組織相關(guān)人員分析原因，尋找解決措施，最終解決了此問題。

1 生產(chǎn)中存在的問題

煤磨熱風(fēng)取風(fēng)口和余熱鍋爐熱風(fēng)取風(fēng)口在篦冷機(jī)同一對(duì)稱位置，從篦冷機(jī)取的熱風(fēng)溫度在450℃左右，但是，煤磨入磨熱風(fēng)溫度僅需要230℃左右，操作上需要將熱風(fēng)管道上的冷風(fēng)閥開60%以上，這樣導(dǎo)致以下幾個(gè)方面問題：

（1）煤磨從篦冷機(jī)取的熱風(fēng)必須通過補(bǔ)入冷風(fēng)降溫方可使用，減少了進(jìn)入AQC余熱鍋爐的熱風(fēng)量，降低了發(fā)電量。

（2）煤磨通風(fēng)機(jī)從篦冷機(jī)取風(fēng)有兩個(gè)作用，一是利用熱風(fēng)進(jìn)行煤粉烘干，二是在煤磨開機(jī)狀態(tài)下通過煤磨通風(fēng)機(jī)抽走一部分風(fēng)量，從而降低頭排風(fēng)機(jī)的負(fù)荷。現(xiàn)為控制煤磨入口溫度，需調(diào)整煤磨熱風(fēng)管道上的冷風(fēng)閥開度，此操作消減了煤磨通風(fēng)機(jī)從篦冷機(jī)抽取的熱風(fēng)風(fēng)量，造成了熟料分布電耗升高。

2 工藝改造方案

為了提高余熱鍋爐的入口溫度和風(fēng)量，同時(shí)降低煤磨熱風(fēng)管道冷風(fēng)閥門的開度，經(jīng)過相關(guān)人員仔細(xì)研究，最終形成了兩套改造方案。

改造方案一：

將原有煤磨熱風(fēng)口封閉，煤磨熱風(fēng)口后移1.5m。煤磨入口溫度可以達(dá)到200～260℃，此方案可以避免煤磨與鍋爐爭(zhēng)風(fēng)。但是，當(dāng)窯減產(chǎn)或者遇到其他特殊情況時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)煤磨熱風(fēng)不夠用，或煤磨入口溫度過高還需要開冷風(fēng)閥的情況。若采取此方案，需從篦冷機(jī)上方重新開孔，重新布置通往煤磨的熱風(fēng)管道，經(jīng)初步計(jì)算，需要花費(fèi)25萬元左右。

改造方案二：

從廢氣管道處開孔加裝管道和電動(dòng)閥門，與之前的熱風(fēng)管道匯合通往煤磨沉降室，廢氣管道的煙氣溫度在95℃左右，而煤磨原有的熱風(fēng)管道入口溫度在450℃左右（下文中將原有的熱風(fēng)管道稱為高溫管道，新加的管道稱為低溫管道）。通過調(diào)整高、低溫管道閥門的開度比例控制煤磨入口溫度。此方案可以使冷風(fēng)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，降低了頭排風(fēng)機(jī)的負(fù)荷，同時(shí)也減少了原有熱風(fēng)管道閥門的開度，提高了余熱鍋爐的熱風(fēng)風(fēng)量，采用此方案只需要花費(fèi)3萬元。

方案二對(duì)比方案一具有以下優(yōu)勢(shì)：

（1）在窯上發(fā)生各種狀況下都可以保證煤磨入口溫度在要求范圍之內(nèi)。

（2）投資小、工期短。

技改前，原有的工藝布局是通過調(diào)整煤磨入磨冷風(fēng)閥門控制入磨溫度（見圖1），按方案二技改后，從通往窯尾收塵器廢氣管道處開孔，新加管道通往煤磨，經(jīng)過計(jì)算，確定新增加的熱風(fēng)管道直徑φ1.5m，風(fēng)速大約為25m/s。新加的熱風(fēng)管道加熱風(fēng)閥門，方便控制入磨溫度；管道內(nèi)壁涂耐磨料，防止管道磨損；熱風(fēng)管道外部采用海泡石基保溫材料對(duì)管道進(jìn)行保溫，減少熱損。改造后工藝布局見圖2，現(xiàn)場(chǎng)布局見圖3。

圖1 原有的工藝布局圖

圖2 改造后的工藝布局圖

圖3 現(xiàn)場(chǎng)布局圖

表1 熟料分布電耗

表2 煤磨分布電耗

表3 噸熟料發(fā)電量

3 改造效果

系統(tǒng)運(yùn)行2個(gè)多月，各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)明顯改善。

（1）煤磨的冷風(fēng)閥門只在停磨期間降溫使用，正常運(yùn)行期間處于全關(guān)狀態(tài)不再使用，煤磨原有的熱風(fēng)閥開度正常只需要開40%，新加的熱風(fēng)閥開度100%，煤磨開機(jī)時(shí)可以從篦冷機(jī)抽取103 000m3/h風(fēng)量（之前為85 000m3/h），相應(yīng)頭排風(fēng)機(jī)減少處理風(fēng)量103 000m3/h。頭排風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低了150r/min，熟料分布電耗平均降低了1.34kWh/t（見表1）。

（2）煤磨產(chǎn)量從39t/h提高到45t/h，煤磨產(chǎn)量的提高超過了我們的預(yù)期，最初僅為了提高余熱發(fā)電的發(fā)電量，但新加裝的熱風(fēng)管道不僅提高了發(fā)電量，而且增加了煤磨的通風(fēng)量，煤磨的產(chǎn)量有了大幅度的提高，煤磨分布電耗降低了3.08kWh/t（見表2）。

（3）余熱鍋爐入口煙溫從380℃提高到450℃，風(fēng)量從217 485m3（標(biāo)）/h提高到235 480m3（標(biāo)）/h，窯頭AQC鍋爐的用水量提高了4.8t/h，按照1kWh的電量需要消耗5.2kg的用水量計(jì)算：4.8×1000÷5.2=923kWh，發(fā)電負(fù)荷平均每小時(shí)增加了923kWh，噸熟料發(fā)電量提高了3.87kWh（見表3）。■