技术水泥生产线节电降耗的措施

摘要

针对水泥生产线系统存在的问题,并通过加强工艺管理,优化工艺参数,提高设备可靠性,并采取创新及技术改造措施,该生产线水泥综合电耗达到水泥行业优秀指标范围,电耗同比下降7kWh/t。

水泥工业是我国重要的产业,在我国经济、社会发展中具有重要作用,但同时也是能耗大户,国家对水泥行业的工艺及能耗问题逐步提高要求,因此水泥行业有责任通过节能降耗为实现我国经济与社会协调、可持续、全面发展和实现社会文明、进步做出贡献。

我公司位于陕西关中地区,主厂区海拔高度80m,现有一条4?t/d熟料带9MW纯低温余热发电的新型干法水泥生产线,于年10月建成投产。该线回转窑规格为Φ4.8m×7m,窑尾采用Φ7.4m×48m喷腾式在线管道分解炉和五级双系列旋风预热器,窑头采用JL4×5液压推动棒式篦冷机,配置自主研发JLM40.4生料磨、JGM-型煤磨和两台辊压机配套Φ4.m×13m球磨机水泥粉磨系统,生料配料采用四组分配料,分别为石灰石、黏土、低热煤矸石、铁矿石。

近两年来,公司通过加强工艺管理、优化工艺参数、引进前沿设备、提高设备可靠性及多项技术改造,以不断“节能降耗、绿色环保”的理念为导向,通过多次向行业内优秀企业学习,在生产过程中不断优化改进,进行节电降耗改造0余项,生产各工序电耗大幅下降。本文以该线为例,阐述在降低电耗方面采取的措施,供同行参考。

1 加强工艺管理、优化工艺参数

我们通过对系统标定及检测,积极对标同类型企业,找问题补短板,更精准地找出高能耗根源,对生产线大型风机进行效率标定,针对管道、法兰、收尘器盖板、膨胀节漏风等,分类别进行治理,年生产运行指标稳定提升,00年通过一系列的设备升级工艺优化,生产运行质量持续向好,各项指标均创历史最好水平。

针对历来系统漏风治理的难点,总结如下:(1)管理松懈,不重视系统密闭堵漏工作,俗话说“指甲盖大的洞,簸箕大的风”,漏风导致系统拉风短路,降低风机抽力,增加风机无功消耗;()建设期设计的检查门均满足不了密闭要求,检查门厚度不够,在高温状态下膨胀后出现缝隙,导致漏风。带着这些问题我们一一进行优化,将老式人孔门全部更换为新型密闭检修门,容易打开与闭合;检修结束后,对各处检修门进行密封,投产运行后,当日由管理者带队亲自对每一个检查门进行检查确认,对所有架管孔均进行满焊,保证零漏风。

针对易磨损管道内部进行耐磨处理,尤其高空管道弯头位置针对性检查,大型膨胀节进行修复与更换;优化窑头窑尾密封、窑门密封与火嘴密封,彻底实现零漏风。

严格控制翻板阀内漏,对部分翻板阀进行更换,并在每次投料前对重锤进行称重,投料后观察重锤摆动幅度,摆动幅度不允许超过5cm,在一级增加双开微动阀四台,重锤摆动幅度不允许超过3cm。

中控操作控制方面,严格控制高温风机出口压力不高于-Pa,及时调整窑尾排风机的转速,生料磨入口负压控制在-Pa以内。

 提高设备可靠性

规范日常巡检和专业工程师巡检制度,狠抓设备巡检维护保养工作,建立巡检润滑台账,使岗位工了解设备运行状况,各工序合理优化巡检考核制度,通过精细化管理,将每一台设备划分至相关责任人,严格履行工程师巡检制度,每周每月进行联查,并对部分隐患设备进行优化升级。通过以上工作,年累计可靠性达到99%以上,通过各项制度的落实,设备故障大幅下降,保证设备连续运转,从而减少设备无功消耗,降低能耗。

3 创新及技术改造

依靠科技创新驱动,推动工艺结构优化升级,在这个理念下,我们对已经发现的问题精准分析,直击源头,反复论证后进行了多项优化改造,并取得了很好的效果。下面笔者将部分改造优化与大家进行分享讨论。

(1)预热器旋风筒水平段改造,避免积料,降低阻力,持续落实密闭堵漏工作。年年底检修期间对预热器原设计撒料箱、撒料板进行更换优化,结构角度更合理,同时对各级旋风筒水平段进行改造,更换漏风膨胀节,做好检修门的密闭堵漏工作。通过开机后一段时间系统运行,高温风机转速由改造前的r/min降至改造后r/min,日用电量减少3?kWh,熟料电耗降低约0.5kWh/t以上。

()生料磨应用新型入磨密封喂料装置,消除入磨溜子漏风,降低循环风机功耗。我公司两台生料磨在检修期间,将传统的立式锁风阀更换为新型入磨密封喂料器,锁风效果良好,出磨温度上升℃,系统含氧量由改之前9.5%降低至目前7.5%左右,同时循环风机拉风减少,生料分步电耗降低0.7kWh/t。入磨密封喂料器使用前后相关工艺参数见表1。

表1 入磨密封喂料器使用前后相关工艺参数

(3)生料磨内贴磁性耐磨贴片,优化摇臂门密封结构,降低本体漏风(见图1)。生料磨检修期间磨内采用耐磨磁性贴片,有效减少壳体磨损;同时,将磨辊摇臂门密封由之前的一侧压皮外部使用三防布密封,现改造成内部两层皮子,侧面焊接法兰,外部采用新型夹胶耐磨帆布密封,提高了密封性能和使用寿命,降低磨机本体漏风。

图1 生料磨内磁性贴片效果

(4)调节风环护板角度,提高磨内风速,提升磨机台效。生料磨磨内将中心下料管加长50mm(见图),稳定料层厚度,减小磨机震动,喷口环上部导风护板角度加大3°(见图3),将喷口环处风速由40m/s提升至48m/s,排渣皮带3mm以下细粉料循环消除,减小磨机循环负荷率,提升磨机台时产量10t/h,生料分步电耗降低0.3kWh/t。

图 下料管延长50mm

图3 导风护板角度加大3°

(5)解决生料磨入磨热风管道积灰,挡板位置上移,减少辅机提前开启时间。改造前当生料磨开机前,启动循环风机时,热风管道塌料严重,被迫提前将排渣系统提前开启,减少排渣地坑漏料,改造时将热风挡板位置上移.8m,有效解决长期以来开磨时排渣溜子塌料的难题,排渣系统不需提前开启,有效降低开机前的无功消耗,降低生料电耗0.15kWh/t。

(6)收尘器灰斗下部斜槽改造,取消斜槽风机节约能耗。水泥磨系统改造收尘器下部卸料方式,将原灰斗下卸料斜槽改造成分离式大倾角自卸式灰斗,取消斜槽风机4台,年节约电量15万kWh(见图4、图5)。

图4 灰斗改造前

(7)水泥磨入选粉机下料点改造,提升选粉效率,提高台效。选粉机原4点入料,且分料不均,现斜槽及新加溜子内增设分料板,将4点下料改造为8点下料(见图6),选粉机效率由37%提高到68%。

图5 灰斗改造后

图6 溜子改造前后现场照片

(8)水泥磨V选分料器的优化,使V选内的料幕更加均匀,提高V选效率。原由出斗提口分料,并在溜子内分层入料,溜子内的分层板磨损严重更换频次大,且施工难度大。由循环斗提溜子进入V选物料,容易集中于单边下料。现将V选上部竖直溜子内按照来料大小、角度,切面固定一块分料板,以达到均匀分料的目的(见图7)。辊压机中间仓内撒料圆盘改造成“四口撒料盒”(见图8),解决中间仓内物料离析造成辊压机做功效率低的问题,水泥磨预粉磨系统效率大幅提升,入磨比表面积稳定在0m/kg左右,磨机台时产量同比上升0t/h,水泥分步电耗下降1.1kWh/t。

图7 入V选分料溜子现场照片

图8 四口撒料盒现场照片

4 结束语

通过近两年的不断优化改造,通过精细化管理,不断更新引进高新节能设备,优化工艺操作参数,该线可比熟料综合电耗46.54kWh/t,可比水泥综合电耗66.44kWh/t,在全国范围内为优秀先进指标,取得了较好的经济效益和社会效益。

作者单位:冀东水泥凤翔有限责任公司

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