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改造4500td線篦冷機(jī)及預(yù)熱器提高發(fā)電量

天瑞集團(tuán)水泥有限公司 · 2015-03-25 16:58

  1 生產(chǎn)中存在的問(wèn)題

  我公司4 500t/d生產(chǎn)線于2010年11月份投產(chǎn),投產(chǎn)以來(lái)熟料生產(chǎn)基本正常。余熱發(fā)電機(jī)組于2011年2月份運(yùn)行,運(yùn)行后一直存在AQC爐和SP爐入口溫度低,AQC爐入口溫度一般在330℃,SP爐入口溫度一般在280℃~300℃,發(fā)電機(jī)有功功率維持在6 500kW/h,噸熟料發(fā)電量平均在28kWh/t,長(zhǎng)期制約著我公司余熱發(fā)電總量。同時(shí)出篦冷機(jī)熟料溫度高,平均在240℃,遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)的環(huán)境溫度+65℃,余熱利用率低;預(yù)熱器系統(tǒng)壓力偏高,高溫風(fēng)機(jī)負(fù)荷加大,造成嚴(yán)重的能源浪費(fèi)。

  針對(duì)以上存在的問(wèn)題,公司組織各相關(guān)部門(mén)的技術(shù)人員經(jīng)過(guò)研討后認(rèn)為:篦冷機(jī)風(fēng)機(jī)的總裝機(jī)容量為1 977kW,總風(fēng)量為640 220m3,一段冷卻風(fēng)量不足,特別是一室風(fēng)量只有57 600m3。預(yù)熱器二級(jí)旋風(fēng)筒(C2)內(nèi)筒高度為3.24m,三級(jí)旋風(fēng)筒(C3)內(nèi)筒高度為3.35m,四級(jí)旋風(fēng)筒(C4)內(nèi)筒高度為3.92m,五級(jí)旋風(fēng)筒(C5)內(nèi)筒高度為3.4m。參閱相關(guān)4 500t/d生產(chǎn)線設(shè)計(jì)資料,認(rèn)為內(nèi)筒高度偏高。導(dǎo)致整條生產(chǎn)線運(yùn)行雖基本正常,但余熱發(fā)電有功功率較低,出篦冷機(jī)熟料溫度高。與我集團(tuán)其它公司的相關(guān)指標(biāo)存在很大的差距,具體如下:

  (1)噸熟料發(fā)電量低,在28kWh/t左右。

  (2)在同產(chǎn)量的情況下,C1級(jí)筒出口溫度低可降至300℃以下。

  (3)在同產(chǎn)量的情況下,AQC爐的入口溫度也只有平均的330℃。

  (4)出篦冷機(jī)熟料溫度一直偏高,溫度平均在240℃。

  (5)預(yù)熱器系統(tǒng)阻力偏大,C1級(jí)筒出口負(fù)壓可達(dá)-6 300Pa,風(fēng)速高。

  2 技術(shù)改造方案

  為進(jìn)一步提高余熱發(fā)電量,我公司確定的改造方案是:在現(xiàn)有篦冷機(jī)風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)上,一段新增加了兩臺(tái)風(fēng)機(jī)并對(duì)一段各風(fēng)室風(fēng)機(jī)進(jìn)行了調(diào)整。對(duì)預(yù)熱器C2級(jí)至C5級(jí)的旋風(fēng)筒內(nèi)筒的高度進(jìn)行了針對(duì)性的調(diào)整。具體做法如下:

  (1)篦冷機(jī)一段新增兩臺(tái)風(fēng)機(jī),總裝機(jī)容量由1 977kW提升至2 269kW??傦L(fēng)量由640 220m3提升至682 156m3,一室風(fēng)量由57 600m3提升至75 900m3,一段各風(fēng)室風(fēng)機(jī)也做相應(yīng)的調(diào)整。優(yōu)化了篦冷機(jī)各段風(fēng)量分配,提高入窯二、三次空氣溫度,提高余熱發(fā)電的AQC爐入口溫度。改善了熟料的冷卻效果,高溫熟料能夠及時(shí)冷卻,改善了熟料質(zhì)量與熟料的易磨性,為后續(xù)的水泥粉磨創(chuàng)造有利條件。

  (2)余熱發(fā)電AQC鍋爐取風(fēng)口前移。原取風(fēng)口位置在一段和二段篦床之間,為提高進(jìn)鍋爐風(fēng)溫,將取風(fēng)口前移至一段篦床前半部,這樣,進(jìn)鍋爐溫度明顯提高,同時(shí)由于一室、二室風(fēng)量加大,對(duì)入窯二次風(fēng)基本沒(méi)有影響,窯煅燒狀況良好。

  (3)預(yù)熱器改造。由于預(yù)熱器直徑相對(duì)較小又無(wú)法改變,壓損太大,對(duì)此,只有改變內(nèi)筒長(zhǎng)度來(lái)降低壓損:C2級(jí)旋風(fēng)筒內(nèi)筒原高度由3.24m調(diào)整至1.7m;C3級(jí)旋風(fēng)筒內(nèi)筒原高度由3.35m調(diào)整至1.7m;C4級(jí)旋風(fēng)筒內(nèi)筒原高度由3.92m調(diào)整至2.1m;C5級(jí)旋風(fēng)筒內(nèi)筒原高度由3.4m調(diào)整至2.3m。

  (4)改造分解爐出口彎頭。由∩型改為倒V型,避免了積料,也降低了系統(tǒng)阻力,同時(shí)對(duì)窯尾分解爐縮口擴(kuò)徑10cm。通過(guò)改善窯內(nèi)通風(fēng)條件,窯煅燒狀況明顯好轉(zhuǎn)。

  回轉(zhuǎn)窯的旋風(fēng)預(yù)熱器內(nèi)筒對(duì)于分離效率以及系統(tǒng)阻力的影響程度是很大的。當(dāng)內(nèi)筒高度與內(nèi)筒有效直徑比不斷減小,只要不超過(guò)某一個(gè)臨界點(diǎn)時(shí),阻力損失一直迅速減小,而分離效率的降低相對(duì)比較緩慢,因此適當(dāng)減小內(nèi)筒高度有利于系統(tǒng)阻力的降低,對(duì)于整個(gè)預(yù)熱系統(tǒng)的分離效率影響很小,同時(shí)預(yù)熱器C1級(jí)內(nèi)筒保持了原來(lái)的尺寸。

  3 技術(shù)改造效果

  改造前后通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化操作,各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)比分析如下。

  (1)噸熟料發(fā)電量:改造后平均達(dá)38kWh/t,較改造前提高10kWh/t。

  (2)AQC爐入口溫度:改造后可達(dá)430℃~470℃,較改造前提高100℃~140℃。

  (3)SP爐入口溫度:改造后可達(dá)310℃~320℃,較改造前提高20℃。

  (4)熟料溫度:改造后可達(dá)110℃,較改造前降低130℃。

  (5)發(fā)電機(jī)有功功率改造后可達(dá)9 500kWh,較改造前提高2 800kWh,單班發(fā)電量最高突破80 000kWh。

  (6)C1級(jí)筒出口負(fù)壓:改造后可達(dá)-5 800Pa左右,較改造前降低500Pa。

  (7)高溫風(fēng)機(jī):改造后頻率39.0Hz,較改造前降低0.5Hz。

  技改后,窯臺(tái)時(shí)產(chǎn)量、熟料質(zhì)量、煤耗、電耗、余熱發(fā)電量等各項(xiàng)指標(biāo)都得到了明顯提高。具體參數(shù)見(jiàn)表1。

  該技術(shù)改進(jìn)取得了良好的效果,對(duì)同類(lèi)型的生產(chǎn)線有很好的參考價(jià)值,目前集團(tuán)部分企業(yè)已有借鑒。

編輯:陳宗勤

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