超短立筒预热器窑改造为新型干法窑

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009.12 C H IN A C E M E N T 表1 改造后的主要设备性能参数 序号设备名称规格型号技术参数备注 1 回转窑准2.8 m×35m 二档支撑窑 斜度:3.5% 转速:0.5~5.0r/min 生产能力:900t/d 利用原有, 提高转速 2 高效低阻五级 旋风预热器带 在线旋喷型 分解炉 SFLC900 C1:准4.2 m C2:准3.4 m C3:准3.7 m C4:准3.8 m C5:准3.9m 分解炉:准3.9 m×13.4m 鹅颈管:准2.7 m×28.5m 新增加 3 三次风管准1.1m 新增加 4 高温风机2250 SI BB24 风量:193 000m3/h 风压:8 200Pa 电机功率:710kW 更换 5 尾排风机Y4-73-11№20D 风量:211 470m3/h 风压:3 545Pa 电机功率:380kW 新增加 6 钢丝胶带 斗式提升机TGD400 输送量:158m3/h 电机功率:37kW 新增加 7 第四代不漏料 篦式冷却机SFLB1000 冷却能力:1 000t/d 推动次数:7~18r/min 出料温度:≤85℃ 出料粒度:≤25mm 电机功率:30kW 北京四方联 公司专利 产品 8 窑头袋式收尘器JHYC-1568 处理风量:141 000m3/h 新增加 9 余风风机Y4-73-11№18D 风量:169 910m3/h 风压:2 790Pa 电机功率:220kW 新增加 烟台海洋水泥有限公司拥有一台准2.8m×35m 超 短二档支撑窑带CSP 复合式悬浮预热器, 该生产线 由于产量低、能耗高、成本高,加上环保袋的原因,企业 要想生存,必须进行改造。2005 年委托北京四方联新 技术开发有限公司进行烧成系统的技术改造工程设 计,在对原回转窑不扩径、不加长的前提下,改造后保 证熟料产量达到900t/d,热耗降低到3 553kJ/kg 熟料 (即850kCal/kg 熟料)。该生产线采用了一台北京四方 联第四代不漏料篦式冷却机,该机操作简单,运行平 稳http://www.hbdai.org可靠,热效率高。技改后生产线于2008 年3 月9 日 点火投料,当月实现了目标产量。 1 改造后的主要设备性能参数(见表1) 2 改造范围与内容 (1)生料计量与入窑:加高生料缓冲仓;采用了一 台计量稳定准确的皮带计量秤;拆除原有的入 窑斗式提升机,更换为一台高效胶带斗式提升 机, 为了降低高效胶带斗式提升机的高度,采 用了一台管式螺旋输送机,还起到了一定的锁 风作用。 (2)烧成窑尾:为了尽可能减少停产损失, 降低土建施工费用, 针对工厂的具体情况,制 定了一套非常合理的工艺布置方案和土建施 工方案。利用原有的框架加高了3 层,并增加 辅助框架,对原有的框架进行了土建加固。拆 除了原有的立筒预热器,在原有框架和辅助框 架内布置了新增的在线旋喷型分解炉和高效 低阻型五级旋风预热器。 (3)烧成窑中:利用原有的回转窑,长度和 直径没有改变,提高回转窑的转速,改造原有 的主减速机,拆除原有的主电机,更换了一台 大功率的电机;在回转窑的一侧增加了三次风 管,并增设了手动调节闸门;原有的窑头、窑尾 密封改造为北京四方联公司的复合式密封。 (4)烧成窑头:利用原有的窑头土建厂房,利用原 有的高差,拆除原有的单筒冷却机,采用了一台北京 四方联公司最新开发的第四代不漏料篦式冷却机,整 台篦式冷却机布置在原土建厂房内; 在原有的窑头土 建厂房上面布置余风排出的袋式收尘器, 在厂房一侧 布置了一台排风机和烟囱; 将原窑头罩改造为大窑头 罩,保证窑头处于负压状态、看火清晰;更换了原有的 熟料链斗输送机;对原有的窑头厂房进行了土建加固。 (5)废气处理系统:利用原有多管冷却器,再并联 了一组同规格多管冷却器, 增加处理废气量的能力; 拆除了原有的高温风机,更换了一台更大规格的新的 高温风机;对原有的袋式收尘器进行改造,增加了一 台新的袋式收尘器, 与原有的袋式收尘器并联适用; 在袋式收尘器和烟囱之间新增了一台尾排风机。 (6)自动控制系统:整个烧成系统的自动化控制 超短立筒预热器窑改造为新型干法窑 孟庆阁1 , 田晨旭2 (1.河北能源工程设计有限公司, 石家庄050031;2.北京四方联新技术开发有限公司, 北京100039) 81 中国水泥2009.12 系统采用仪表控制, 所有的数显仪表(包括温度、压 力、电流等)都布置在原有的窑头控制室内。 3 个性化的设计和技术先进的工艺设备 北京四方联公司在设计预热分解系统时进行了 有针对性的个性化设计, 结合了工厂的原燃材料、地 理条件、气候条件等实际情况,采用了诸如生料细度 放粗、提高预热器的分离效率(合理的进风口风速、歪 锥结构、合理的内筒直径与长度)、降 低预热器阻力、合理的窑尾烟室缩口 面积与高度、合理的分解炉有效容积 和结构,以及分解炉喷煤点(数量、位 置、角度)与生料喂入点的关系等先 进技术,从而确保入窑生料的表观分 解率达到92%~95%以上, 入窑生料料温在835~ 855℃之间。 该工程采用了北京四方联公司具有自主知识产 权的第四代不漏料篦式冷却机(型号SFLB1000),冷 却能力是1 000t/d 熟料,该篦冷机的特点是全部篦板 为固定的,不运动,只负责向熟料供应冷却用风,而推 动熟料运动的任务则全部由埋入熟料中的若干个棒 式推动部件完成。由于篦冷机内没有活动篦板,篦板 之间没有相对运动,而且篦板采用迷宫式密封,因此, 篦板不漏料。该篦冷机每一块篦板下设有一套特殊设 计的阀,可以根据料层的厚度自动调节供风量。在生 产调试阶段,采取中厚料层操作,防止气流短路,保证 熟料在篦冷机内的停留时间, 大大提高了换热效果, 初步测定热回收效率为74%~76%, 出料温度在55~ 72℃之间,出料粒度均匀。该篦冷机的另一个显著特 点是单位熟料的冷却用风量少, 正常生产时为1.8~ 2.0Nm3/kg 熟料, 大大低于第三代充气梁篦冷机的 2.5~3.0Nm3/kg 熟料冷却用风量。 4 生产调试情况 烟台海洋水泥有限公司准2.8m×35m 超短二档支 撑回转窑,长径比是12.5,针对该回转窑的特点,在操 作时采取了一系列的措施, 保证回转窑熟料的煅烧, 例如:薄料快烧,五稳保一稳等。表2 和表3 是正常生 产时煤粉及熟料的化学成分全分析。 5 结束语 烟台海洋水泥有限公司准2.8m×35m 超短回转窑 的技术改造非常成功,2009 年3~5 月平均熟料产量 950t/d,最高产量1 050t/d,表4 为正常生产时烧成系统 工艺参数,表5 为改造前后的主要技术参数对比。这些 充分显示了北京四方联公司在烧成系统创新优化设计 上的实力, 以及在第四代不漏料篦冷机开发研制上的 能力, 同时也使烟台海洋水泥有限公司节能降耗效果 显著,在熟料产量、质量方面又上了一个新的台阶。

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