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Ф2.2×4.4m风扫煤磨系统的技术改造

浏览次数: 日期:2005年6月21日 21:54

Ф2.2×4.4m风扫煤磨系统的技术改造

 

合肥水泥研究设计院  王炳东 郭宏武 何正凯  金塔水泥有限公司 黄干强

 

一、前言

广东省梅州市塔牌集团金塔水泥有限公司有一条 Ф 3.5 × 135m 湿法窑生产线,配备 Ф 2.2 × 4.4m 风扫煤磨。为提高无烟煤和烟煤混掺煤中的无烟煤的比例、大幅度降低熟料煅烧成本 ,2001 年 12 月,在采用能燃用低挥发分煤粉的高推力、低一次风用量的四风道燃烧器的同时,将煤磨由原来的带粗粉分离器、细粉分离器的双风机循环系统改造为带串联的双级粗粉分离器、细粉分离器的双风机系统。改造后,混掺煤中的无烟煤的掺入量由 30 % 提高到 80 % 以上,煤粉细度 R 0.08 筛余能控制在 3.0 ~ 3.5 % ,煤粉产量 7.5 ~ 9t / h ,可满足窑 28 ~ 29t / h 熟料产量的要求。然而, 2003 年下半年以来的煤价疯涨,到今年上半年为止广东梅州地区进厂烟煤价已涨到~ 660 元 / t ,比本地无烟煤进厂价( 280 元 / t )高出~ 380 元 / t ,这对实物煤耗高达 0.25t / t.sh 的华新窑的生存是个严峻的考验。另一方面,由于价格和货源等原因只好用当地无烟煤代替福建龙岩无烟煤。当地无烟煤与龙岩无烟煤相比较:热值略低(前者为 25300kJ/kg,后者为26000kJ/kg);易磨性较差且燃烧速度较慢、燃尽时间较长;每吨原煤进厂价低50元左右。掺用当地无烟煤以后,煤磨的产量下降了,为满足 窑的煤粉需用量,只好将煤粉细度放粗到 R 0.08 筛筛余 4.5 % 以下。此时,较粗的煤粉难于在窑内完全燃烧而形成还原气氛,烧出的熟料中有不少黄心料。熟料中游离氧化钙含量常超过 1.5 %。熟料强度下降,3天抗压强度为26 ~ 27.6Mpa。在此情况下,公司领导 经过通过充分的调查研究,决定将Ф 2.2 × 4.4m 风扫煤磨改造为带 CMS 煤磨选粉机的新型风扫煤磨系统。技改工程于 2004 年 7 月中旬完成并一次投产成功。

二、改造前后的工艺流程和设备配置情况

这次改造的内容为:用调速皮带称代替园盘喂料机;用 CMS - 22 煤磨选粉机代两级串联的 Ф 2500mm 粗粉分离器;保留原细粉分离器、循环风机和煤磨袋式收尘器; 更换后排风机,将其全压加大;切断入磨头的循环风管。改造前后的工艺流程和设备配置情况详见图 1 、图 2 和表 1 。

 

 表 1 改造前后的设备配置情况

序号

设备名称

改造前

改造后

备 注

1

园盘喂料机

DB Ф 1000 7.8 ~ 16 m 3 /h   1.5kw

 

拆除

皮带称

 

TDGV - 65 0.5 ~ 30t/h

1.1kw

 

2

煤磨

Ф 2.2 × 4.4m,

装球 22t, 240kw

Ф 2.2 × 4.4m,

装球 22t, 240kw

原设备就地留用

3

粗粉分离器

HG - CB Φ 2500 , 24000 m 3 /h

 

拆除

粗粉分离器

HG - CB Φ 2500 , 24000 m 3 /h

 

拆除

煤磨选粉机

 

CMS-22 ,分级风量 22000m 3 /h 15kw

 

4

重锤锁气卸灰阀

FF220

 

拆除

重锤锁气卸灰阀

FF220

FF220

原设备留用

5

细粉分离器

HG-XBZ1600,Di= Ф 1600 处理风量

21700~25320 m 3 /h

HG-XBZ1600,

Di= Ф 1600, 处理风量

21700~25320 m 3 /h

原设备就地留用

6

刚性分格轮

Ф 300 × 300 1kw

Ф 300 × 300 1kw

原设备就地留用

7

循环风机

M7-29 № 12.5D

6747~6796Pa

21100~25300 m 3 /h 1450rpm, 110kw

M7-29 № 12.5D

6747~6796Pa ,

21100~25300 m 3 /h 1450rpm, 110kw

原设备就地留用,变频调速,无进风口蝶阀

8

煤磨袋式收尘器

MDC77-7, 过滤面积 542m 2 , 处理风量 26000~32500 m 3 /h,含反吹风机和空压机,电机容量 15kw

MDC77-7, 过滤面积 542m 2 , 处理风量 26000~32500 m 3 /h

含反吹风机和空压机,电机容量 15kw

原设备就地留用

9

进风口蝶阀

D N = Φ 700

D N = Φ 700

原设备留用

10

后排风机

Y4-73 № 9D,1584Pa , 32900 m 3 /h,1450rpm22kw

 

拆除

 

9-26 № 11.2D,

2922~3059Pa,23961~25957 m 3 /h,960rpm,Y250M-6,37kw

 

11

链运机

FU270 , 5.5kw

FU270 , 5.5kw

原设备就地留用

12

蝶阀

热风管蝶阀

热风管蝶阀

原设备就地留用

13

蝶阀

冷风管蝶阀

冷风管蝶阀

14

蝶阀

循环风管蝶阀

 

拆除

重锤锁气卸灰阀

 

FF300S

 

系统装机容量 ( kw )

395

424.6

 

技改投资 (万元)

 

22

 

三、应用效果

1 、可以有效地降低和控制煤粉细度

众所周知,用低挥发分的无烟煤或贫煤煅烧回转窑熟料要有下面几个技术条件:煤磨能有效地降低和控制煤粉细度;采用高推力、低一次风用量的新型燃烧器;煤粉的均匀稳定地供给;尽可能高的二次风温度等。由于受单筒冷却机的限制,因而该厂入窑二次风风温度不高,仅为 600 ~ 680 ℃ ,低于固定碳稳定燃烧的温度( 800 ℃以上)。在此情况下,要用燃烧特性较差的本地无烟煤煅烧出质量良好的熟料,必须大幅度降低煤粉细度才行。

带单级粗粉分离器的 风扫煤磨系统,由于受 粗粉分离器结构的限制,如要磨制较细的煤粉,除调整粗粉分离器导风叶的角度外,尚需降低系统用风量,这势必影响煤磨的(风扫)烘干效率和粉磨效率,致使产量大幅度降低。将带单级粗粉分离器的 风扫煤磨系统改造为带串联的双级粗粉分离器 的 风扫煤磨系统以后,由于多了一级粗粉分离器的分级,煤粉细度可控性有所提高,能磨制 R 0.08 筛余 3.0 ~ 3.5 % 左右的煤粉。另一方面,可适当提高系统用风量,煤磨 烘干效率和粉磨效率及产量也相应提高了。然而,它仍 受 粗粉分离器结构的限制, 难于磨制 R 0.08 筛余 3 %以下的煤粉。

在这次技改工程中,由于用皮带称替代园盘喂料机实现了原煤的均衡喂料;再加上循环风机采用变频调速而未设进风管蝶阀,系统通风量可调性好且较稳定,从而使系统运转比较平稳。实际操作时,只要将循环风机的转速(即风量)固定在某一范围以后,调整选粉机叶轮的转速便可轻而易举地控制煤粉的细度。表二为将循环风机转速固定在 1140转/分后不同选粉机的叶轮转速下煤粉的细度。

表 2 、系统风量固定后不同选粉机 叶轮 转速下相应的煤粉细度

叶轮转速 (转 / 分)

302

310

318

326

原动机转速 (转 / 分)

780

800

820

840

煤粉细度 ( R 0.08 %)

1.4 ~ 2.3

1.0 ~ 1.8

0.8 ~ 1.4

0.4 ~ 0.9 ※

当煤粉细度控制在 R 0.08 ≤ 1.2 %后,煤粉能在窑内完全燃烧了,窑的热工制度稳定了,快转率也提高了,熟料的 熟料中游离氧化钙含量降为 1.2 %以下,3天抗压强度由27.6Mpa提高到29Mpa,28天抗压强度由60.5Mpa提高到62.5Mpa,窑产量从原来的 28.6t / h 2提高到30t/h, 标准煤耗由204.23kg/t.sh降至185.23kg/t.sh。

2、能稳产高产。

塔牌集团恒塔旋窑有限公司的带CMS-22煤磨选粉机的Ф 2.2 × 5.5m 风扫煤磨(电机容量 280kw ,装球量 24t )。磨制掺 90% 福建无烟煤的混合煤粉,煤粉细度 R 0.08 ≤ 1.5%时,产量可达9~9.5t/h。 改掺当地无烟煤后,混合煤粉细度 R 0.08 ≤ 1.5%时,产量降为7.5~8.0t/h。产量降低15%左右。该集团的150万吨(5000t/d NSP窑生产线)的煤磨系统也存在此类现象。

金塔厂原 带串联的双级粗粉分离器 的Ф 2.2 × 4.4m 风扫煤磨系统,磨制掺 85% 福建无烟煤的混合煤粉,煤粉细度 R 0.08 =~ 3%时,产量可达8.3t/h。 磨制掺 80% 当地无烟煤的混合煤粉,煤粉细度放宽到 R 0.08 ≤ 4.5%时,煤粉产量才能达8.3t/h,以满足窑 28 ~ 29t / h 熟料产量的煤粉用量。将煤磨改造为 带 CMS-22煤磨选粉机的新型 风扫煤磨系统以后,由于皮带称的 均衡喂料和循环风机的变频调速等原因,使系统运转比较平稳。更主要的是,由于有选粉机的分机把关 ,磨内通风量可大幅度增加(改造前,循环风机转速为 900~1000转/分。改造后为1100±40转/分),无含湿量大的循环风入磨,从而提高了入磨热风的风扫和烘干能力。另一方面,由于CMS煤磨选粉机的选粉效率比粗粉分离器的高,循环负荷小,磨内的负荷也小,提高了磨机的粉磨效率。因而,带CMS煤磨选粉机的风扫磨系统能稳产高产。 磨制掺 80% 当地无烟煤的混合煤粉,将煤粉细度降至 R 0.08 = 0.6~0.7%时,煤粉产量仍能达8.0t/h,能满足窑 30t / h 熟料产量的煤粉用量。表三为改造前后的技术指标对比。

表 3 、 改造前后的技术指标对比。

项 目

改 造 前

改 造 后

煤磨台时产量 ( t/h )

8.3

8.0

原煤水分 ( % )

7.4 ~ 8.3

7.4 ~ 8.3

煤粉水分 ( % )

1.1

1.0

煤粉细度 ( R 0.08 %)

3~3.5

0.6~0.7

熟料标准煤耗 ( kg/t.sh )

204.23

185.23

煤粉挥发份 V ad ( %)

7.5~8.0

7.5~8.0

煤粉热值 Q net.ad (kJ/kg)

26030

25607

窑二次风温 ( ℃ )

650 ~ 680(波动大)

650~680(稳定)

出冷却机熟料温度 ( ℃ )

160~180

120~130

熟料抗压强度

( Mpa )

3 天

27.64

29.0

28 天

60.57

62.55

回转窑熟料产量 ( t/h )

28.5

30.0

 

3 、 经济效益显著

带 CMS 高效选粉机的新型风扫煤磨系统解决了金塔厂由于采用当地 易磨性和燃烧特性都较差的无烟煤以后窑产质量滑坡的难题,提高了生产线对煤质变化的适应能力。为该厂采用价格便宜的煤种大幅度降低熟料煅烧的成本提高全厂的经济效益打下了坚实的基础。

按回转窑台时产量 30t/h、窑运转率为90% 、 年产熟料 23万吨。每吨熟料节约标准煤0.019t/t,每吨标准煤煤粉价为500元,每年可节约煤钱115万元。另一方面,每年还可增加熟料产量1.1万吨,按每吨熟料产生的利润为35元计,每年可增加效益38.5万元。不计采用本地无烟煤所节约的进厂煤的费用和熟料质量提高的经济效益,单从节煤和熟料增产两个方面,每年可增效153.5万元。可在两个月之内回收技改投资。

3 结束语

CMS 高效选粉机具有体积小 ; 运转平稳;选粉效率高;可以有效地降低和控制煤粉细度 ; 煤粉颗粒级配合理,有利于煤粉着火和完全燃烧,进而促进了回转窑热工制度的稳定,既节约了煤耗又提高了回转窑的产质量。金塔厂用 CMS 高效选粉及其工艺系统替换带串联的双级粗粉分离器 的 风扫煤磨系统的技术改造工程一举解决了因煤质变化而引起的回转窑熟料产质量滑坡的难题。 提高了该厂对煤质变化的适应能力。也可为缺煤的南方诸回转窑水泥厂就地取材采用价格便宜的煤种,渡过当前国内煤价(尤其是烟煤)飚升而引起的熟料成本大幅度提高的难关提供了一种解决办法。

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