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水泥厂煤粉制备系统的改造

浏览次数: 日期:2005年6月17日
水泥厂煤粉制备系统的改造

合肥水泥研究设计院  郑 青
 

一、引言  
  水泥厂的煤粉制备系统,无论是在湿法回转窑,还是在中空窑、预热器窑及预热分解窑生产线,基本上都是采用传统的兼有烘干能力的风扫钢球磨。随着粉磨技术的发展,国内亦有少数生产线在煤粉制备系统中采用了立磨。但由于钢球煤磨结构简单,操作可靠,对各种原煤的适应性强(水分≤12%),因此风扫钢球煤磨系统今后在水泥厂中仍将得到广泛采用。但现有系统存在诸多问题,系统效率低,煤粉质量差,必须进行改造,否则很难适应要求。
  二、传统风扫钢球煤磨系统存在的问题  
  球煤磨风扫钢系统典型流程为图1:

系统中粗粉分离器起分级作用,它的分级效率的高低直接影响到煤磨系统的产量,由于粗粉分离器是一种静态选粉机,其分级效率非常低,据某几个水泥厂标定的数据,一般只有50%左右,因此严重制约了煤磨的产量,导致煤磨产量低,电耗高。粗粉分离器的细度调整是靠人工手动调节折流叶片的角度来实现的,这种调节方式灵敏性很差,往往煤粉细度(筛余)难以调小。由于粗粉分离器的分级效率和分级精度非常低,煤粉的颗粒分布非常宽,80μm筛余中还含有200μm的粗颗粒,而这种难以磨细的粗颗粒主要是煤质较差的煤矸石等杂质,煤粉在燃烧过程中这部分不宜燃尽。另外由于有过粗的颗粒还可能产生喷煤管堵塞现象。这些都可能直接影响到窑的工况稳定和水泥熟料的质量。特别是采用劣质煤作燃料的窑,由于煤粉燃尽率低,燃烧时间长,不完全燃烧严重,因此煤粉细度需比正常细度(8~10%)还要低才能保证煤粉充分燃烧和要求的温度.此时粗粉分离器就难以满足要求了。  
  双风机系统流程复杂,系统风量的调整很不方便,如操作不当,容易使袋收尘器正压工作,造成煤粉外溢污染环境。由于细粉分离器收尘效率低,循环风机磨损较快。
  三、改造方案 
  (一)采用MDS煤磨动态高效选粉机代替低效率的静态选粉机(粗粉分离器)  
  MDS煤磨动态高效选粉机是在目前第三代高效选粉机基础上改进设计的一种全风扫型分级机,它秉承了我们研制的DS组合式高效选粉机的优点,进一步对分级转子的结构形式作了改进,采用特殊形状转子叶片并简化了转子结构,降低了流体阻力,,减少了煤粉的粘附和存积,以适应煤粉制备的防燃、防爆要求。详见结构简图2。

粉磨过的煤粉随气体从选粉机进风口(6)上升经导向叶片(3)进入分级室,在精确的强制水平涡流流场中煤粉产生分级,合格的细粉穿过分级转子从出风口(1)被气体带出,不合格的粗粉落入内锥从粗粉出口(5)排出回磨。  
  MDS煤磨动态高效选粉机的选粉效率可达到80%以上,由于选粉机效率的大幅度提高,减少了磨机的过粉磨现象,提高了粉磨效率,可增加磨机产量20%以上。DS(M)选粉机另一个特点是煤粉细度调整方便,只需要改变选粉机电机的转速,就可以任意改变煤粉细度。控制很灵敏,控制范围广,200μm的过大颗粒得到了严格控制。改善了煤粉的粒度分布,提高了煤粉质量。
  (二)采用高浓度煤磨袋收尘器代替细粉分离器和普通袋收尘器  由我院开发的高浓度煤磨袋收尘器结合了气箱脉冲袋收尘器和MDC煤磨防爆型袋收尘器的优点,既可处理<1000g/Nm3高浓度煤粉,又能保证收尘器的特殊防燃、防爆要求,而且收尘效率高,运行安全、可靠。采用高浓度煤磨袋收尘器代替细粉分离器和普通袋收尘器后,系统阻力降低,节省了连接管道,减少了煤粉在管道中的沉降。
  (三)采用单风机系统全负压操作  由于采用了单风机设计,系统风量调整非常方便,而且全系统为负压,不存在煤粉外溢的现象,改善了车间的环境。(四)提高车间自动控制水平  
  通过采用上述技术改造后,煤磨系统的自动控制水平可进一步提高,全系统可实现自动操作和控制。煤粉细度的控制直接通过改变调速电机的转速来实现远程控制;高浓度煤磨袋收尘器自带有微机控制系统;排风机风量的调节可采用电动碟阀实现自动控制。
  (五)系统流程
如图所见,新煤磨系统具有流程简单、顺畅,工艺环节减少,设备衔接紧凑,设备占地面积减少等特点。由于风机设置在高效袋收尘器后面,因此无须采用特殊的煤粉通风机,可采用价格便宜的普通的风机,且风机基本不存在磨损。
  四、MDS煤磨动态高效选粉机性能参数 
  配置300t/d600700t/d1000t/d2000t/d生产线的煤磨系统的MDS煤磨动态高效选粉机性能参数如下: 

参数 \ 规格

MDS--225

MDS--350

MDS--450

MDS--650

产量 (t/h)

3~6

8~10

10~15

15~19

细度 R0.08 (%)

2~10

2~10

2~10

2~10

风量 (m3/h)

13000~15000

20000~24000

27000~30000

35000~39000

电机功率 (kW)

4.0

5.5

7.5

11

煤磨

φ1.7×2.5m

φ2.2×4.4m

φ2.4×4.75m

φ2.8×(5+3)m

生产规模 (t/d)

300

600(700)

1000

2000

五、应用效果  
  我院设计的湖南印山水泥厂及浙江虎球水泥厂1000t/d水泥生产线,煤磨系统为φ2.4×6.5m磨机,采用了MDS—450型煤磨动态选粉机,生产煤粉细度为R0.08=3-5%,煤粉产量为14-16t/h。这两家生产线都是按生产100%无烟煤来设计的,从投产近两年的生产情况来看,完全达到设计要求。  
  陕西歧星水泥厂700 t/d水泥生产线技改为1000 t/d,煤磨系统为φ2.2×4.4m磨机,采用MDS—350型煤磨动态选粉机替代原粗粉分离器,细粉分离器和原普通煤磨收尘器保留。技改后,煤磨系统完全能满足烧成系统的要求。
  六、结束语  
  水泥市场的竞争是水泥质量和成本的竞争,水泥厂的增产、节能挖潜工作无处不在,煤磨系统的高产优质改造工作是其中一项重要的内容。随着我国水泥强度采用ISO检验方法和实施新产品标准后,对水泥质量的要求进一步提高,这就要求我们不仅要进一步提高水泥粉磨质量标准,还必须从根本影响水泥质量的熟料质量人手解决。而影响熟料煅烧的煤粉质量是一个不可忽视的因素。特别是一些水泥厂为降低成本,保护环境,采用低质煤煅烧熟料技术,尤其对煤粉细度要求更高,传统的煤磨系统效率和质量的矛盾更加突出。采用MDS煤磨高效分级机及新的工艺系统,则是提高煤磨效率和煤粉质量的有效途径。

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