蔣德洪周建中劉曉曄

1.南方水泥有限公司，浙江 杭州 311121；2.常山南方水泥有限公司，浙江 常山 324209

原料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)及燒成系統(tǒng)高溫風(fēng)機(jī)的改造

蔣德洪1周建中2劉曉曄2

1.南方水泥有限公司，浙江 杭州 311121；2.常山南方水泥有限公司，浙江 常山 324209

原料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)、高溫風(fēng)機(jī)的電能消耗在噸熟料電耗中占有較大的比例，在標(biāo)定中，我們發(fā)現(xiàn)這兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離了設(shè)計(jì)參數(shù)，風(fēng)機(jī)效率低，功耗高。用根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的不同性能參數(shù)需求、不同應(yīng)用環(huán)境而量身定做的風(fēng)機(jī)替換原有風(fēng)機(jī)，噸熟料電耗降低了4 kWh/t左右。

原料磨循環(huán)風(fēng)機(jī) 高溫風(fēng)機(jī) 效率 噸熟料電耗

0 引言

我公司2012年熟料綜合電耗為59.20 kWh/t，與其它運(yùn)行較好的企業(yè)的指標(biāo)相比，熟料綜合電耗處于高位。影響熟料綜合電耗高低的因素很多，有系統(tǒng)的阻力、設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)、操作控制的穩(wěn)定性等等。由于原料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)、燒成系統(tǒng)高溫風(fēng)機(jī)的電能消耗在噸熟料電耗中占有較大的比例，我們?cè)诩几闹薪o與了重點(diǎn)關(guān)注。在標(biāo)定中，我們發(fā)現(xiàn)這兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離了設(shè)計(jì)參數(shù)，風(fēng)機(jī)效率低，功耗高。本文就原料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)及燒成系統(tǒng)高溫風(fēng)機(jī)的改造進(jìn)行總結(jié)，以供參考。

1 原料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)的改造

1.1 存在的問題

我公司為兩條5 000 t/d熟料生產(chǎn)線，分別于2004年12月和2008年10月建成投產(chǎn)。配套兩條生產(chǎn)線的原料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)電機(jī)功率3 350 kW，10 kV；額定電流：233.8 A。為了保證原料磨正常生產(chǎn)及臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行功率3 765 kW，運(yùn)行電流233 A（帶進(jìn)相機(jī)）。由于電機(jī)長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行，電機(jī)機(jī)體運(yùn)行溫度高、滑環(huán)打火損壞等故障頻發(fā)，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)。2011年在討論技改方案時(shí)曾計(jì)劃購(gòu)買一臺(tái)4 000 kW的電機(jī)進(jìn)行替換（生料立磨的主電機(jī)也是4 000 kW，可互為備用），但終因投資大，沒有實(shí)施。

1.2 原因分析

2012年11月11日，我公司委托風(fēng)機(jī)制造商HD公司對(duì)原料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)行了在線標(biāo)定，標(biāo)定結(jié)果見表1。

表1 原料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)在線標(biāo)定結(jié)果

從表1看，該原料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)實(shí)際的運(yùn)行參數(shù)偏離設(shè)計(jì)工況，造成電能無功損失大，水泥廠為保證生產(chǎn)正常進(jìn)行，被迫使電機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行。

1.3 改造

從表1標(biāo)定結(jié)果看，風(fēng)機(jī)效率只有60%，電能浪費(fèi)嚴(yán)重。我們按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際對(duì)風(fēng)機(jī)標(biāo)定的性能參數(shù)重新設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)選型結(jié)果見表2。

2013年2月大修期間，我們整體更換了風(fēng)機(jī)，改造中，電機(jī)仍使用原有電機(jī)，同時(shí)電機(jī)基礎(chǔ)不變；風(fēng)機(jī)中心距不變，利用現(xiàn)有的土建基礎(chǔ)，保留原風(fēng)機(jī)軸承座地腳螺栓；風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口方向不變，與原風(fēng)管對(duì)接方便。

1.4 改造效果

2013年3月4日風(fēng)機(jī)開始運(yùn)行，循環(huán)風(fēng)機(jī)電流由改造前的233 A降到171 A。運(yùn)行穩(wěn)定后，我公司對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行了72 h考核。改造效果見表3、表4和表5。

表2 風(fēng)機(jī)改造選型

表3 循環(huán)風(fēng)機(jī)改造前后72 h運(yùn)行對(duì)比

1.5 風(fēng)機(jī)改造存在的問題及處理

1.5.1 存在的問題

2013年3月4日風(fēng)機(jī)安裝完成，試車2 h，風(fēng)機(jī)軸承座處水平振動(dòng)值為1.8 mm/s。當(dāng)負(fù)載運(yùn)行后，風(fēng)機(jī)軸承座振動(dòng)逐漸加大， 4 h后振動(dòng)值上升至7.2 mm/s而跳停。打開風(fēng)機(jī)人孔門檢查，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)葉片非工作面上的工藝孔內(nèi)積灰嚴(yán)重，見圖1。

表4 風(fēng)機(jī)改造前后對(duì)比表

表5 改造時(shí)風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)及現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定結(jié)果

1.5.2 分析原因

風(fēng)機(jī)葉片為了防磨損，在工作面加裝一層耐磨板，為了保證焊接強(qiáng)度，在每片葉片的非工作面上開了8個(gè)250×50的孔，對(duì)耐磨板加強(qiáng)焊接。由于窯和預(yù)熱器在大修時(shí)更換了耐火磚、澆注料，在投料生產(chǎn)初期，生料磨抽取的熱風(fēng)含水分較高，出磨生料粘附到循環(huán)風(fēng)機(jī)葉片的工藝孔內(nèi)，積灰粘結(jié)不均，造成風(fēng)機(jī)振動(dòng)。

1.5.3 采取措施

用300×430×3的板點(diǎn)焊在葉片的非工作面上蓋住工藝孔，為防止孔內(nèi)進(jìn)灰，點(diǎn)焊鋼板前在孔內(nèi)填滿了巖棉。處理用時(shí)8 h，開機(jī)運(yùn)行正常。由于供貨商不同意鋼板在葉片上滿焊，我公司在實(shí)施時(shí)，采取了點(diǎn)焊的方式。見圖2。

圖1 風(fēng)機(jī)葉片工藝孔內(nèi)積灰

圖2 對(duì)風(fēng)機(jī)葉片工藝孔進(jìn)行封堵

開機(jī)運(yùn)行后，風(fēng)機(jī)軸承座振動(dòng)值1.5 mm/s。在生產(chǎn)過程中，生料粉還會(huì)從鋼板的縫隙進(jìn)到孔內(nèi)，風(fēng)機(jī)振動(dòng)值逐漸上升到5.8 mmm/s。2013年，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)值始終在5.8 mmm/s上下波動(dòng)，沒有對(duì)生產(chǎn)造成影響。

2014年2月大修時(shí)，風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家派人到現(xiàn)場(chǎng)把工藝孔作了焊補(bǔ)。見圖3。

圖3 對(duì)葉片工藝孔進(jìn)行封堵

1.6 改造效益分析

在原料磨系統(tǒng)同等風(fēng)量的情況下，循環(huán)風(fēng)機(jī)電機(jī)運(yùn)行電流下降60 A，電機(jī)功率由改造前的3 765 kW左右降低到目前的2 800 kW左右，噸生料電耗下降1.99 kWh/t，按全年150萬t熟料折算，年節(jié)省電量430萬kWh，同時(shí)循環(huán)風(fēng)機(jī)主電機(jī)低于額定功率運(yùn)行，保證了設(shè)備的安全運(yùn)行。

2014年2月我們對(duì)二線生料立磨循環(huán)風(fēng)機(jī)實(shí)施了同樣的改造。

2 高溫風(fēng)機(jī)的改造

2.1 存在的問題

根據(jù)原料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)節(jié)能改造的經(jīng)驗(yàn)，為了進(jìn)一步降低熟料綜合電耗，我公司又對(duì)窯尾高溫風(fēng)機(jī)進(jìn)行了節(jié)能改造。2014年我公司對(duì)兩條生產(chǎn)線的高溫風(fēng)機(jī)進(jìn)行了標(biāo)定，結(jié)果見表6。

表6 兩臺(tái)窯尾高溫風(fēng)機(jī)在線標(biāo)定結(jié)果

從表6可知，兩臺(tái)窯尾高溫風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率都不高。

2.2 改造方案與實(shí)施

在線標(biāo)定后，我們提出了高溫風(fēng)機(jī)改造目標(biāo)，見表7。

對(duì)表7進(jìn)行投資回收期效益分析，二線高溫風(fēng)機(jī)改造效果顯然會(huì)優(yōu)于一線，投資回收期短。公司于2015年3月整體更換了二線高溫風(fēng)機(jī)，其相關(guān)參數(shù)及運(yùn)行效果見表8。

表7 高溫風(fēng)機(jī)改造目標(biāo)

表8 二線高溫風(fēng)機(jī)改造前后對(duì)比

2.3 改造效益分析

高溫風(fēng)機(jī)電機(jī)功率由改造前的1 901 kW左右降低到目前的1 250 kW左右，噸熟料電耗下降2.6 kWh，按全年150萬t熟料折算，年節(jié)省電量390萬kWh。

3 結(jié)束語

我們?cè)跇?biāo)定中發(fā)現(xiàn)原料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)和高溫風(fēng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離了設(shè)計(jì)參數(shù)，風(fēng)機(jī)效率低，功耗高后，后來僅僅是整體更換風(fēng)機(jī)，便收到了較好的節(jié)電效果（見表9）。

表9 磨循環(huán)風(fēng)機(jī)及高溫風(fēng)機(jī)節(jié)能改造前后的噸熟料綜合電耗對(duì)比

本次技改實(shí)踐不僅說明了風(fēng)機(jī)節(jié)能改造是降低熟料綜合電耗的一個(gè)途徑，也充分說明了風(fēng)機(jī)的選擇很重要。我們選擇的風(fēng)機(jī)具有以下特點(diǎn)：該風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性好，葉片是后向平板型 ，不易積塵，特別適合高含塵介質(zhì)，風(fēng)機(jī)效率可達(dá)80%；在選型時(shí)，由于是技改項(xiàng)目，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的不同性能參數(shù)需求、不同應(yīng)用環(huán)境而量身定做；該風(fēng)機(jī)入口環(huán)與導(dǎo)流錐的間隙合理，可減小氣流由入口箱進(jìn)入葉輪時(shí)產(chǎn)生的紊流，提高了風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)性能，保證風(fēng)機(jī)在復(fù)雜的工作環(huán)境中高效、穩(wěn)定運(yùn)行；該風(fēng)機(jī)葉片襯板表面光滑，流道損失少，試驗(yàn)結(jié)果顯示，采用堆焊的方式，由于手工堆焊導(dǎo)致的表面不光滑會(huì)使得效率降低3%～5%，而采用葉片襯板的方式，在延長(zhǎng)使用壽命的同時(shí)還能保證風(fēng)機(jī)的高效率。

2015-05-23）

TQ172.632

B

1008-0473(2015)05-0043-04

10.16008/j.cnki.1008-0473.2015.05.014