我公司預分解系統節煤改造

獨傳新，武 浩（中材株洲水泥有限責任公司，湖南 株洲 412000）

1 存在的問題

中材株洲水泥有限責任公司5 000 t/d水泥熟料生產線由中材國際（南京）設計，預分解系統配備五級旋風預熱器+噴騰式在線管道分解爐。自2008年建成投產以來，預分解系統運行穩定，但煤耗較高，標煤耗基本在110 kg/t左右。使用煤矸石后，標煤耗降低至106 kg/t，但仍處于較高水平。為進一步降低煤耗，公司對預分解系統進行了診斷，通過對比分析，我公司預分解系統存在的主要問題為一級出口溫度高，投料410 t/h時一級出口溫度約300℃。經理論計算，預熱器一級出口每降低10℃，熟料約可降低能耗9.547 kJ/kg（氣體量按1.53 m3/kg計算），折算為標煤即1.36 kg/t。可見降低預熱器一級出口溫度可顯著降低煤耗。

2 預分解系統出口溫度高原因分析

預分解系統由預熱器和分解爐組成，預熱器內主要完成生料懸浮預熱和氣固分離，分解爐內主要完成生料分解過程。預熱器又可分為旋風筒、上升管道和下料管三部分，其中旋風筒和下料管主要完成氣固分離，而生料預熱主要在上升管道內完成。由此可見，降低一級出口溫度，節約煤耗關鍵在于：

（1）延長生料在上升管道內的停留時間即延長氣固換熱時間，提高傳熱效率。

（2）增強分解爐縮口噴騰效應，使煤粉在高溫氣流內迅速燃燒，同時燃燒產生的熱量迅速傳遞給生料。

3 技改方案

從預分解系統出口溫度高的原因分析看，降低一級出口溫度，節約煤耗的關鍵在于延長生料在上升管道內的停留時間和增強分解爐縮口噴騰效應。2019年大修期間，公司對上述部位進行了針對性改造，改造主要分為以下兩個方面：

（1）各級下料管撒料箱下移，其中入一級旋風筒撒料箱下移1.5 m，一、二、三級下料管撒料箱下移1 m，撒料箱下移延長了生料在各級旋風筒上升管道內的停留時間，延長了生料與高溫氣流換熱時間，提高了生料預熱效率。

（2）縮口由2.45 m×2.45 m方形改為Φ 2.45 m圓形,見圖1，減小縮口通風面積，增大縮口風速和噴騰效應，提高煤粉燃盡率，同時也可避免部分生料短路直接入窯，有利于提高生料分解率，減輕回轉窯熱負荷。

圖1 撒料箱下移現場圖和分解爐縮口改造示意圖

4 技改效果

2019年大修期間公司投資約46.86萬元對入一級旋風筒撒料箱和一、二、三級下料管撒料箱以及分解爐縮口進行了技術改造，改造后預熱器一級出口溫度和標煤耗明顯降低。技改具體效果如下：

（1）投料410 t/h，預熱器一級出口溫度由300℃降低至270℃，按照理論計算，預熱器一級出口每降低10℃，約可降低標煤耗1.36 kg/t，預熱器一級出口溫度降低30℃，理論上可降低標煤耗，1.36×30÷10=4.08 kg/t。

（2）從盤點結果看，標煤耗由改造前106 kg/t降低至103.17 kg/t，降低2.83 kg/t，每年可為公司節約原煤6 530 t，原煤價格按720元/t計算，每年可為公司節約成本：6 530 t×720元/t=470.16萬元。

我公司預分解系統節煤改造，僅對下料管撒料箱和分解爐縮口進行小幅調整，投資金額少，風險低，但改造效果顯著，是值得在水泥行業內推廣的一項技術改造。