楊林平，封輝亮，蔡斌，陳愛蘭，馬友新，郭許祥

TC型推動篦式冷卻機(jī)節(jié)能技術(shù)改造

Transformation of TC Pushing Grate Cooler Energy-saving Technology

楊林平1，封輝亮2，蔡斌2，陳愛蘭1，馬友新1，郭許祥1

1 概述

湖南省韶峰南方水泥有限公司1號線為一條2500t/d新型干法生產(chǎn)線，于2006年投產(chǎn)，配套使用了TC型推動篦式冷卻機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如表1。

生產(chǎn)線投產(chǎn)初期系統(tǒng)產(chǎn)量為2500～2600t/d，冷卻機(jī)運(yùn)行正常，冷卻效果很好。但近幾年來窯系統(tǒng)產(chǎn)量有了大幅提高，特別是當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)量超過2800t/d以后，冷卻機(jī)的不足和缺陷逐漸凸顯出來，成為制約進(jìn)一步提產(chǎn)和影響安全生產(chǎn)的瓶頸。

表1 TC型推動篦式冷卻機(jī)技術(shù)參數(shù)表

2 出現(xiàn)的問題

（1）冷卻效果不好，出冷卻機(jī)熟料溫度高達(dá)200～260℃，熟料和余風(fēng)帶走的熱量高，熱耗上升；

（2）由于熟料溫度長期過高，受窯偏析的影響細(xì)料側(cè)縱梁出現(xiàn)受熱變形，加之托輪、導(dǎo)向輪的磨損，導(dǎo)致篦床出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象；

（3）篦板與盲板間隙大，運(yùn)行時漏料嚴(yán)重，帶來設(shè)備安全運(yùn)行隱患；

（4）因熟料溫度過高，導(dǎo)致破碎機(jī)錘頭、熟料輸送皮帶等的使用壽命縮短，同時影響后續(xù)水泥粉磨系統(tǒng)的產(chǎn)量；

（5）細(xì)料側(cè)常有“紅河”現(xiàn)象出現(xiàn)，側(cè)邊的篦板和盲板磨損嚴(yán)重，使用壽命短。

3 原因分析

（1）產(chǎn)量提高后，篦床面積小，總風(fēng)量偏少；

（2）高溫區(qū)的風(fēng)量少，導(dǎo)致急冷效果差；

（3）篦板間的縫隙以及篦板與盲板的間隙過大，造成嚴(yán)重漏料和氣流短路；

（4）風(fēng)室間隔墻板密封失效，竄風(fēng)嚴(yán)重。

4 技術(shù)改造

針對冷卻機(jī)存在的問題，廠方?jīng)Q定對篦冷機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，提高熱回收效率，改善冷卻效果，消除設(shè)備故障隱患。

降低熟料溫度主要從三個方面著手解決，一是適當(dāng)增加風(fēng)量，優(yōu)化風(fēng)的分配；二是從結(jié)構(gòu)上改變冷卻方式；三是增加篦床面積提高篦冷機(jī)的能力。

高溫區(qū)溫差大，熱交換效果好，此處增加風(fēng)量能提高急冷效果，增強(qiáng)熱回收，但要注意冷風(fēng)不能摻入過多，否則會造成二、三次風(fēng)溫降低，甚至影響窯系統(tǒng)煅燒。

改變冷卻方式是指在高溫區(qū)將風(fēng)室供風(fēng)變?yōu)槌錃饬汗╋L(fēng)，從而達(dá)到強(qiáng)制冷卻的效果。但充氣梁不宜增加過多，否則會導(dǎo)致電耗升高，同時還要注意充氣梁與風(fēng)室間風(fēng)壓的匹配。

增加篦床面積對提高設(shè)備性能是最為直接有效的。

本著投資小、效果好的原則，結(jié)合冷卻機(jī)實(shí)際運(yùn)行情況，最終確定的技改方案如下：

（1）將一段篦床從2.7m加寬至3.3m，面積增加5.6m2；將第四風(fēng)室的矮墻減薄，面積增加1.8m2，使其總面積增加7.4m2。更換相關(guān)的篦板梁和篦板，現(xiàn)場修改上、下殼體和頂板，更換新的風(fēng)管系統(tǒng)。

（2）下料口固定篦床改為TCH型高效急冷模塊（圖1），該模塊采用多單元供風(fēng)模式。每個單元配置獨(dú)立風(fēng)管和調(diào)節(jié)閥門，根據(jù)各區(qū)域料層厚度和熟料顆粒的不同調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)閥門開度，使熟料在下料口得到最佳的驟冷效果。

圖1 TCH型高效急冷模塊

圖2 充氣盲板

（3）高溫區(qū)固定梁改為充氣梁，同時更換相應(yīng)的篦板，并配套加裝獨(dú)立的充氣梁供風(fēng)系統(tǒng)，加速熟料在該區(qū)域的冷卻。

（4）高溫區(qū)細(xì)料側(cè)設(shè)置通風(fēng)側(cè)吹盲板（圖2），保護(hù)邊上的篦板，減輕紅河帶來的影響。

（5）修復(fù)活動框架，更換已變形的縱梁，篦床重新找正。

（6）更換阻力偏大的進(jìn)風(fēng)管道，降低壓損。

（7）優(yōu)化風(fēng)機(jī)配置，以適應(yīng)提產(chǎn)的需求。

（8）檢修漏料鎖風(fēng)系統(tǒng)，減少風(fēng)室漏風(fēng)。

（9）換上新型的活動框架縱梁穿過隔室的密封裝置，避免風(fēng)室間的竄風(fēng)現(xiàn)象。

5 調(diào)試過程

此次調(diào)試過程中，對冷卻機(jī)的控制進(jìn)行了調(diào)整。

（1）由于篦床面積增加，一段傳動轉(zhuǎn)速降低了3～5轉(zhuǎn)，確保二室壓力在4.3～4.6kPa；

表2 技改前后效果對比

（2）由于產(chǎn)量增加，二段轉(zhuǎn)速增加2～3轉(zhuǎn)，確保五室壓力在1.7～1.9kPa；

（3）此次技改后，額定風(fēng)量增加79300m3/h，但實(shí)際用風(fēng)量經(jīng)計(jì)算只增加20000～35000m3/h。調(diào)試時對風(fēng)機(jī)風(fēng)門進(jìn)行了合理調(diào)整，調(diào)整原則是：確保窯運(yùn)行穩(wěn)定，高溫段風(fēng)門大，低溫段風(fēng)門小，風(fēng)量必須合理，風(fēng)量過小則冷卻效果差，窯內(nèi)燃燒不充分，風(fēng)量過大則火焰不穩(wěn)定，即通常講的壞“火頭”。通過實(shí)踐目前已確保風(fēng)機(jī)風(fēng)門控制合理。

（4）此次冷卻機(jī)技改增加風(fēng)機(jī)4臺,調(diào)整3臺位置，額定風(fēng)量增加79300m3/h，風(fēng)機(jī)功率增加365kW。改造前，窯運(yùn)行過程中，冷卻機(jī)10臺風(fēng)機(jī)的風(fēng)門都是全開98%，由于頭排和高溫風(fēng)機(jī)功率并沒有提高，加上窯系統(tǒng)用風(fēng)量要非常合理，改造后，為確保穩(wěn)定煅燒，投料量在175t/h時，新增加的4臺風(fēng)機(jī)如此配置：側(cè)吹盲板風(fēng)機(jī)G34風(fēng)門為15%，固定充氣梁風(fēng)機(jī)G12風(fēng)門為70%，二室和三室兩臺串聯(lián)在一起作充氣梁風(fēng)機(jī)，即G36和G37風(fēng)門都為70%；原風(fēng)機(jī)風(fēng)量配置如下:一室風(fēng)機(jī)、二室風(fēng)機(jī)、充氣梁G8和充氣梁G9控制在80%，三室風(fēng)機(jī)風(fēng)門70%，四室風(fēng)機(jī)風(fēng)門60%，五室風(fēng)機(jī)風(fēng)門40%，六室風(fēng)機(jī)風(fēng)門30%。當(dāng)產(chǎn)量提高到180t/h時，所有風(fēng)機(jī)風(fēng)門依次增加5%；當(dāng)產(chǎn)量提高到185t/h時，所有風(fēng)機(jī)風(fēng)門再提高3%；當(dāng)產(chǎn)量提高到188t/h時，所有風(fēng)機(jī)風(fēng)門再增加2%，側(cè)吹盲板風(fēng)機(jī)G34不調(diào)整。改造后的風(fēng)機(jī)配置可以滿足3000t/d產(chǎn)量，提產(chǎn)空間十分富余。

6 技改前后效果對比（表2）

7 效益分析

（1）提高熟料產(chǎn)量2.5～3.0t/h；

（2）風(fēng)機(jī)功率增加365kW，熟料電耗=（62.5×2750+365）/2810= 61.3kWh/t，相比改造前下降1.2kWh/ t，年運(yùn)轉(zhuǎn)率按300d，每年節(jié)約電費(fèi)60.7萬元；

（3）耐熱皮帶技改前每年需要700m，改造后只需200m左右，節(jié)約15萬元；

（4）由于熟料冷卻效果好，易磨性提高，水泥磨提產(chǎn)5～10t/h；

（5）技改后冷卻機(jī)地坑幾乎不漏料，每年減少勞務(wù)費(fèi)5萬元左右；

（6）熟料實(shí)物煤耗下降3～5kg/t，原煤按800元/噸計(jì)算，每年節(jié)約原煤費(fèi)用269.8萬元。

8 結(jié)語

通過對冷卻機(jī)的技術(shù)改造和檢修維護(hù)，提高了設(shè)備的產(chǎn)量，改善了冷卻效果，降低了故障率，并且提高了二次風(fēng)溫，熱回收效率提升明顯。同時由于熟料溫度降低，水泥磨產(chǎn)量也得到提高，為企業(yè)帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

TQ172.622.4

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1001-6171（2015）02-0101-03

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2014-07-26；編輯：趙蓮