周文良

用模塊化供風(fēng)的理念改造第三代篦冷機(jī)的成功實(shí)踐

周文良

水泥廠回轉(zhuǎn)窯篦冷機(jī)應(yīng)用至今已發(fā)展到第四代。第四代篦冷機(jī)的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是篦冷機(jī)的模塊化供風(fēng)。篦冷機(jī)篦板的通風(fēng)量能根據(jù)篦板上熟料料層厚度及熟料顆粒情況的變化適時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)，可達(dá)到風(fēng)量與熟料情況的合理匹配，從而取得較好的冷卻效果、消耗較低電量。由于初期投資的限制，目前我國多數(shù)水泥廠使用最多的仍然是第三代篦冷機(jī)，如何立足現(xiàn)有設(shè)備提高熟料篦冷機(jī)的冷卻效果是許多仍在使用第三代篦冷機(jī)的水泥廠需要解決的問題。我公司下屬企業(yè)2008年投產(chǎn)了一條2 500t/d熟料生產(chǎn)線，該廠從建成投產(chǎn)開始就存在熟料在篦冷機(jī)上離析嚴(yán)重的問題，熟料冷卻效果非常差，基本都在230℃左右，嚴(yán)重影響余熱發(fā)電和水泥粉磨，后歷經(jīng)兩次改造，在2015年8月，熟料冷卻效果不好的問題終于得到徹底解決。現(xiàn)將改造經(jīng)驗(yàn)作一簡單介紹，供同行借鑒。

1　第一次篦冷機(jī)改造

1.1第三代篦冷機(jī)與第二代篦冷機(jī)和第四代篦冷機(jī)在設(shè)計(jì)理念上的主要區(qū)別

第三代篦冷機(jī)同第二代和第四代篦冷機(jī)相比有一個(gè)明顯的區(qū)別，就是在篦冷機(jī)的前半部分采用高阻力篦板。第二代篦冷機(jī)的前端篦板篦縫較大，熟料在篦冷機(jī)上的厚度變化及顆粒分布情況對篦冷機(jī)冷卻風(fēng)在篦板上的分布情況影響較大，受出窯熟料煅燒情況的影響，落入篦冷機(jī)的熟料在篦板并不是完全均布。受回轉(zhuǎn)窯旋轉(zhuǎn)卸料的影響，如果把篦冷機(jī)順著回轉(zhuǎn)窯中心線的方向分為左右兩部分的話，根據(jù)回轉(zhuǎn)窯旋轉(zhuǎn)方向的不同，篦冷機(jī)左右兩邊的熟料顆粒分布通常會(huì)是一邊粗一邊細(xì)。第二代篦冷機(jī)前端的料層厚度一般控制在500mm以下，主要是為了防止熟料在篦板上分布不均而導(dǎo)致冷卻風(fēng)分布不合理的情況出現(xiàn)。第二代篦冷機(jī)通常不能采用厚料層操作，同時(shí)對熟料顆粒在篦冷機(jī)上的離析現(xiàn)象適應(yīng)性較差，操作不當(dāng)時(shí)，“紅河”現(xiàn)象出現(xiàn)的頻率較高。

第三代篦冷機(jī)前端采用阻力篦板，篦冷機(jī)上熟料料層的厚度變化及顆粒變化情況對篦板上冷卻風(fēng)的分布影響較小。第三代篦冷機(jī)可采用厚料層操作，對熟料顆粒在篦冷機(jī)上的離析現(xiàn)象適應(yīng)性強(qiáng)，多數(shù)企業(yè)的篦冷機(jī)不會(huì)出現(xiàn)“紅河”現(xiàn)象。

第四代篦冷機(jī)采用模塊化供風(fēng)，每塊篦板供風(fēng)量的大小可通過流量控制閥根據(jù)篦板上熟料情況適時(shí)調(diào)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)對篦冷機(jī)每一個(gè)模塊的實(shí)時(shí)高效的供風(fēng)，篦冷機(jī)篦板不再采用高阻力篦板。1.2第一次篦冷機(jī)改造的內(nèi)容

第三代篦冷機(jī)采用高阻力篦板，風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的壓力有相當(dāng)部分損失在篦冷機(jī)的篦板上，而實(shí)際作用于熟料上的風(fēng)機(jī)壓力不夠，這是影響第三代篦冷機(jī)熟料冷卻效果的主要原因。

第一次篦冷機(jī)改造主要針對該廠篦冷機(jī)一段風(fēng)機(jī)風(fēng)門全開、風(fēng)機(jī)電機(jī)電流不高的情況，認(rèn)為此段風(fēng)機(jī)的實(shí)際出風(fēng)量不足。據(jù)此對篦冷機(jī)一段風(fēng)機(jī)風(fēng)壓進(jìn)行了重新匹配，而風(fēng)機(jī)的風(fēng)量基本保持不變。第一次改造前的風(fēng)機(jī)電機(jī)配置情況見表1，改造后風(fēng)機(jī)電機(jī)配置情況見表2。

1.3第一次篦冷機(jī)改造后的效果

第一次改造后，熟料料層厚度增加，一段風(fēng)機(jī)的電流均有較大上升，出篦冷機(jī)的熟料溫度能控制在190～200℃之間，較原來下降了約30℃。雖然篦冷機(jī)上熟料料層厚度增加，電機(jī)電流上升，但是篦冷機(jī)上仍然存在“紅河”現(xiàn)象，從監(jiān)測攝像頭上看，隨時(shí)會(huì)出現(xiàn)熟料吹穿的問題，二、三次風(fēng)溫度變化也不大。

2　第二次篦冷機(jī)改造

2.1第二次篦冷機(jī)改造的內(nèi)容

表1　第一次改造前的風(fēng)機(jī)電機(jī)配置情況

表2　第一次改造后風(fēng)機(jī)電機(jī)配置情況

經(jīng)過第一次篦冷機(jī)改造后，冷卻風(fēng)機(jī)風(fēng)壓不足的問題基本解決。第二次改造主要針對局部熟料吹穿的問題，進(jìn)行了風(fēng)機(jī)小區(qū)域供風(fēng)和分區(qū)域配置不同篦縫尺寸篦板的改造。

2.1.1篦冷機(jī)風(fēng)機(jī)小區(qū)域供風(fēng)

該廠篦冷機(jī)上熟料局部吹穿現(xiàn)象嚴(yán)重，主要是熟料顆粒離析現(xiàn)象嚴(yán)重所致。由于熟料的離析，篦冷機(jī)風(fēng)機(jī)風(fēng)量和風(fēng)壓整體合適，局部不合適。以第三代篦冷機(jī)階梯梁段為例，篦冷機(jī)中部物料厚度最高，兩側(cè)低，而兩側(cè)又是一邊熟料顆粒粗，另一邊熟料顆粒細(xì)。如果用通常的兩臺(tái)風(fēng)機(jī)供風(fēng)就存在細(xì)料側(cè)供風(fēng)不足、粗料側(cè)供風(fēng)過剩的問題。

從篦冷機(jī)熟料運(yùn)動(dòng)方向來看，前端的熟料料層厚，后端的熟料料層薄。如果一臺(tái)風(fēng)機(jī)供風(fēng)區(qū)段過長，也會(huì)存在前段供風(fēng)不足、后段供風(fēng)過剩的問題。

2.1.2篦冷機(jī)風(fēng)機(jī)及供風(fēng)區(qū)塊的調(diào)整

該廠篦冷機(jī)有五排階梯梁，每排梁有7塊篦板。改造前每排梁的隔斷位置在梁的中部，左右兩臺(tái)風(fēng)機(jī)所對應(yīng)的需要鼓風(fēng)的篦板面積相同，熟料在篦冷機(jī)上分布均勻時(shí)這種風(fēng)機(jī)布置方式?jīng)]有問題。針對該廠篦冷機(jī)上熟料分布不均且離析現(xiàn)象嚴(yán)重的情況，將階梯梁的每排梁隔成三截，細(xì)料側(cè)和篦冷機(jī)中部為兩塊篦板的寬度，粗料側(cè)為三塊篦板的寬度。對應(yīng)的重新配置三臺(tái)相同的風(fēng)機(jī)，細(xì)料側(cè)和篦冷機(jī)中部，每臺(tái)風(fēng)機(jī)為10塊篦板供風(fēng)，粗料側(cè)一臺(tái)風(fēng)機(jī)為15塊篦板供風(fēng)。

5704A、5704B兩臺(tái)風(fēng)機(jī)為四根充氣梁供風(fēng)，5706風(fēng)機(jī)為8根充氣梁供風(fēng)。通常情況下，篦冷機(jī)一段從回轉(zhuǎn)窯的落料點(diǎn)開始到篦冷機(jī)一段結(jié)束是一個(gè)熟料層緩慢變薄的過程，而該廠5706風(fēng)機(jī)對應(yīng)的供風(fēng)區(qū)段為細(xì)料側(cè)，由于供風(fēng)區(qū)段過長，后端熟料溫度低的部位供風(fēng)多，前端熟料溫度高的部位供風(fēng)反而少。將細(xì)料側(cè)原來的5706風(fēng)機(jī)由一臺(tái)風(fēng)機(jī)供風(fēng)改為兩臺(tái)風(fēng)機(jī)供風(fēng)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)從原來8根充氣梁供風(fēng)變?yōu)?根充氣梁供風(fēng)。粗料側(cè)的5705風(fēng)機(jī)則未做改動(dòng)。

2.1.3篦冷機(jī)不同區(qū)塊篦板篦縫及供風(fēng)區(qū)塊的調(diào)整

該廠多年前認(rèn)為篦冷機(jī)風(fēng)機(jī)電流不高是因?yàn)轶骼錂C(jī)篦縫過小所致，曾進(jìn)行過將篦冷機(jī)一段除階梯梁外的所有篦板篦縫從6mm改為8mm的技改，技改后熟料冷卻效果改善不大。第二次篦冷機(jī)改造時(shí)，決定將固定梁隔板移位并對兩種不同尺寸篦縫的篦板進(jìn)行組合使用。

每根固定梁有9塊篦板，固定梁隔板改造前在梁的中間位置，改造后隔板移位到細(xì)料側(cè)第四塊篦板處，也就是細(xì)料側(cè)每臺(tái)風(fēng)機(jī)為每根梁對應(yīng)的四塊篦板供風(fēng)，粗料側(cè)每臺(tái)風(fēng)機(jī)為每根梁對應(yīng)的五塊篦板供風(fēng)。

該廠篦冷機(jī)的活動(dòng)篦板供風(fēng)和室下供風(fēng)為同一臺(tái)風(fēng)機(jī)，所以梁的隔斷移位只針對固定梁。

在篦冷機(jī)的縱向上熟料細(xì)料側(cè)靠邊部的兩塊篦板和熟料粗料側(cè)靠中部的兩塊篦板采用8mm篦縫的篦板，其余部分采用6mm篦縫的篦板。即在細(xì)料側(cè)和熟料層厚的地方用篦縫大的篦板，粗料側(cè)和熟料層薄的地方用篦縫小的篦板。改造前后篦冷機(jī)的風(fēng)機(jī)布置、篦板篦縫尺寸分布以及每排梁的隔斷位置見圖1。

2.2第二次篦冷機(jī)改造后的效果

第二次改造后，篦冷機(jī)料層厚度明顯增加?；剞D(zhuǎn)窯二次風(fēng)溫一直保持在1 200℃以上，三次風(fēng)溫在980℃以上，篦冷機(jī)上的熟料基本不再有吹穿的現(xiàn)象，即使偶爾有熟料吹穿現(xiàn)象，中控及時(shí)進(jìn)行簡單的調(diào)整后很快就可恢復(fù)正常。出破碎機(jī)的熟料溫度能穩(wěn)定在65～95℃之間，熟料易磨性大幅改善，化驗(yàn)室用小磨粉磨樣品的時(shí)間較之前縮短3min以上。

2.3第二次篦冷機(jī)改造效果好的原因分析

除了增大一段風(fēng)機(jī)的壓力外，主要根據(jù)該廠熟料在篦冷機(jī)上的離析分布情況進(jìn)行了有針對性的小區(qū)塊供風(fēng)改造。階梯梁從原來的左右兩部分分區(qū)供風(fēng)改為左中右三部分分區(qū)供風(fēng)，并且每個(gè)供風(fēng)區(qū)對應(yīng)的篦板面積不完全相同，較好地利用小區(qū)域供風(fēng)來加強(qiáng)熟料的急冷效果。在篦冷機(jī)的階梯梁之后的部位，通過增大部分篦縫尺寸，降低冷卻風(fēng)通過篦板篦縫時(shí)遇到的阻力，使不同區(qū)塊的冷卻風(fēng)通過不同熟料顆粒狀況時(shí)遇到的阻力加上通過篦板時(shí)遇到的阻力之和大致相等，從而保證了篦冷機(jī)的均勻供風(fēng)。

3　結(jié)語

雖然該廠篦冷機(jī)改造后的熟料冷卻效果不錯(cuò)，但由于沒有進(jìn)行更為細(xì)致的熱工標(biāo)定，因而部分改造僅憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。有條件的企業(yè)可先進(jìn)行熱工標(biāo)定，改造效果將會(huì)更好。

目前，多數(shù)水泥廠仍在使用第三代篦冷機(jī)，各個(gè)工廠根據(jù)自身回轉(zhuǎn)窯的熟料生產(chǎn)情況進(jìn)行有針對性的改造，是能夠克服第三代篦冷機(jī)的部分缺陷并達(dá)到比較好的冷卻效果的。

The Successful Practice of the Renovation of Third Generation Grate Cooler Using Modularized Air Supply

TQTQ172172..622622..4 4

A:A

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