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        原料輥磨系統(tǒng)能耗分析及節(jié)能改造實(shí)例

        2018-10-12 07:13:26陳軍聶文海于濤竹永奎王振中
        水泥技術(shù) 2018年5期
        關(guān)鍵詞:輥磨選粉電耗

        陳軍,聶文海,于濤,竹永奎,王振中

        1 引言

        原料粉磨系統(tǒng)的電耗是影響水泥廠能耗的重要指標(biāo),直接影響到水泥熟料生產(chǎn)的綜合電耗。在當(dāng)前越來越嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求下,高能耗的水泥生產(chǎn)線勢必會(huì)被逐漸淘汰,先進(jìn)水泥企業(yè)的能耗指標(biāo)日趨成為整個(gè)水泥行業(yè)的平均指標(biāo),水泥廠的節(jié)能改造、技術(shù)升級(jí)已迫在眉睫。

        2 原料輥磨系統(tǒng)能耗高的原因

        原料輥磨系統(tǒng)的能耗主要受原料輥磨和循環(huán)風(fēng)機(jī)這兩個(gè)大型設(shè)備電耗的影響。輥磨的運(yùn)行情況和能耗指標(biāo)主要看粉磨部分和選粉部分的配合是否協(xié)調(diào)匹配。循環(huán)風(fēng)機(jī)的能耗指標(biāo)主要受系統(tǒng)用風(fēng)量、系統(tǒng)阻力和風(fēng)機(jī)效率影響。下文針對(duì)MLS型原料輥磨系統(tǒng)能耗高的問題進(jìn)行分析。

        2.1 粉磨形式與結(jié)構(gòu)

        MLS型原料輥磨的磨輥常為三個(gè)輪胎狀磨輥連接在一個(gè)三角形的壓力框架上,磨輥與凹槽型碗狀磨盤上的襯板配合進(jìn)行粉磨。粉磨加壓為油缸拉動(dòng)壓力框架整體加壓,在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中,很多水泥廠的輥磨存在磨機(jī)振動(dòng)大、壓力框架和磨輥水平轉(zhuǎn)動(dòng)、磨機(jī)實(shí)際使用功率小等問題。磨機(jī)振動(dòng)大不僅影響設(shè)備的使用壽命,造成磨機(jī)主減速機(jī)和油缸等設(shè)備故障率高,而且嚴(yán)重影響生產(chǎn)穩(wěn)定性,使磨機(jī)產(chǎn)量低、電耗高。這是由輥磨的粉磨形式和結(jié)構(gòu)所造成的,這種粉磨形式和結(jié)構(gòu)已被帶有搖臂結(jié)構(gòu)的單獨(dú)加壓形式所取代。MLS型原料輥磨粉磨結(jié)構(gòu)示意見圖1。

        圖1 MLS型原料輥磨粉磨結(jié)構(gòu)示意圖

        2.2 選粉效率

        以常見的MLS3626型原料輥磨為例,配套的選粉機(jī)轉(zhuǎn)子多為φ4 000mm×2 000mm和φ4 250mm×2 560mm兩種規(guī)格,選粉機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使磨機(jī)內(nèi)循環(huán)負(fù)荷增大,造成磨機(jī)振動(dòng)大、產(chǎn)量低、電耗高,增大了磨機(jī)的阻力,對(duì)生料細(xì)度的可控性差,使生料細(xì)度偏粗,不利于燒成系統(tǒng)運(yùn)行及熟料質(zhì)量和煤耗,循環(huán)風(fēng)機(jī)電耗也高。

        2.3 風(fēng)環(huán)風(fēng)速

        MLS型原料輥磨的風(fēng)環(huán)面積很小,實(shí)際風(fēng)環(huán)風(fēng)速高達(dá)70m/s,實(shí)際生產(chǎn)中沒有外排吐渣或者吐渣量很小,進(jìn)而增大了磨機(jī)內(nèi)循環(huán)負(fù)荷和磨機(jī)阻力,不利于磨機(jī)的產(chǎn)量提高和穩(wěn)定運(yùn)行,風(fēng)環(huán)風(fēng)速偏高是輥磨和循環(huán)風(fēng)機(jī)電耗高的原因之一。

        2.4 輥磨入磨負(fù)壓

        MLS型原料輥磨的進(jìn)風(fēng)為單側(cè)進(jìn)風(fēng),進(jìn)風(fēng)口面積很小且為平段,實(shí)際生產(chǎn)中多有積料現(xiàn)象,積料后進(jìn)風(fēng)口面積更小。入磨風(fēng)管的管道面積往往也很小,致使入磨負(fù)壓很高,多為-1 000Pa以上,有時(shí)接近-2 000Pa,不利于順暢進(jìn)風(fēng)和磨機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行,同時(shí)增加了入循環(huán)風(fēng)機(jī)的負(fù)壓,這也是產(chǎn)量低、磨機(jī)和循環(huán)風(fēng)機(jī)電耗高的原因之一。

        2.5 旋風(fēng)筒

        原料磨系統(tǒng)配置的旋風(fēng)筒選型偏小,導(dǎo)致阻力升高,進(jìn)而使循環(huán)風(fēng)機(jī)電耗升高。

        2.6 工藝布置

        風(fēng)料通道不暢等工藝布置也會(huì)影響生產(chǎn),使系統(tǒng)電耗升高。

        3 MLS型原料輥磨系統(tǒng)節(jié)能改造實(shí)例

        3.1 湖波集團(tuán)禹州靈威水泥公司MLS3626原料輥磨系統(tǒng)改造

        中材(天津)粉體技術(shù)裝備有限公司成功改造了該廠的MLS3626原料輥磨系統(tǒng),取得了顯著的效果。通過改造粉磨形式與結(jié)構(gòu),有效降低了磨機(jī)的電耗;降低了系統(tǒng)阻力,進(jìn)而降低了循環(huán)風(fēng)機(jī)電耗;提高了產(chǎn)量,進(jìn)一步降低了系統(tǒng)電耗。改造方案如下:

        (1)磨盤

        對(duì)原有碗狀磨盤及襯板進(jìn)行改造,以滿足平盤錐輥的配合要求,風(fēng)環(huán)和刮料板改為TRM型結(jié)構(gòu)。

        (2)磨輥和搖臂

        磨輥由輪胎輥改成錐輥,取消原有壓力框架,改為TRM型磨輥形式加壓裝置。

        (3)選粉機(jī)和喂料裝置

        入磨鎖風(fēng)翻板閥更換為回轉(zhuǎn)下料器,原有選粉機(jī)更換為LV型選粉機(jī),保留原有選粉機(jī)傳動(dòng)部分和出風(fēng)口,更換轉(zhuǎn)子動(dòng)葉片、靜葉片、殼體、下錐體和喂料溜子。

        (4)機(jī)架及基礎(chǔ)

        磨機(jī)基礎(chǔ)沿用MLS3626型原料輥磨原有混凝土基礎(chǔ),需要在原有混凝土基礎(chǔ)上鉆孔,預(yù)埋地腳螺栓,開鑿基坑預(yù)埋底座,機(jī)架與基礎(chǔ)通過地腳螺栓連接。

        (5)循環(huán)風(fēng)機(jī)

        對(duì)原有循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)行部分改造,提高風(fēng)量,以滿足水泥廠提高產(chǎn)量的要求,風(fēng)機(jī)電機(jī)保留。

        (6)旋風(fēng)筒

        原有旋風(fēng)筒截面風(fēng)速太高,阻力大,更換為新型低阻高效旋風(fēng)筒。

        (7)工藝管道

        按照改造后的設(shè)備重新設(shè)計(jì)非標(biāo)管道。

        通過本次節(jié)能改造,磨機(jī)振動(dòng)明顯降低,運(yùn)行穩(wěn)定,檢修方便,大大縮短了檢修時(shí)間,節(jié)省了人力和物力成本,估算本次改造的投資回收期為1.5年。在原料種類和配比類似、生料粉細(xì)度不變的前提下,產(chǎn)量提高56%,系統(tǒng)電耗降低4kWh/t。詳細(xì)指標(biāo)見表1。

        表1 改造前后原料磨系統(tǒng)的能耗對(duì)比

        3.2 華潤集團(tuán)鶴慶水泥公司1號(hào)MLS3626原料輥磨系統(tǒng)改造

        中材(天津)粉體技術(shù)裝備有限公司對(duì)該廠1號(hào)MLS3626原料輥磨系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化改造。粉磨形式與結(jié)構(gòu)沿用原有的MLS3626原料輥磨部分,對(duì)選粉機(jī)、風(fēng)環(huán)和旋風(fēng)筒等進(jìn)行了改造,提高了選粉效率,降低了系統(tǒng)阻力,小幅度降低了原料輥磨和循環(huán)風(fēng)機(jī)的電耗。改造方案如下:

        (1)選粉機(jī)

        保留原有MLS3626原料輥磨選粉機(jī)的傳動(dòng)部分和出風(fēng)口,更換為LV型選粉機(jī)的轉(zhuǎn)子動(dòng)葉片、靜葉片、殼體、下錐體和喂料溜子。

        (2)風(fēng)環(huán)和刮料板改造

        將原有風(fēng)環(huán)改造為TRM型風(fēng)環(huán),降低風(fēng)環(huán)阻力。為應(yīng)對(duì)隨之而來的外排吐渣量增大的問題,改造了原有的刮料板。

        (3)旋風(fēng)筒

        原有旋風(fēng)筒截面風(fēng)速高,阻力大,更換為新型低阻高效旋風(fēng)筒。

        通過本次節(jié)能改造,磨機(jī)振動(dòng)有所降低,磨機(jī)穩(wěn)定性有所增強(qiáng),在較低投資下,取得了較好的改造效果,估算本次改造的投資回收期為1.4年。在原料種類和配比類似、生料粉細(xì)度類似的前提下,產(chǎn)量提高12%,系統(tǒng)電耗降低2.75kWh/t。詳細(xì)指標(biāo)見表2。

        3.3 金隅集團(tuán)陵川水泥公司MLS4028原料輥磨系統(tǒng)改造

        表2 改造前后原料磨系統(tǒng)的能耗對(duì)比

        中材(天津)粉體技術(shù)裝備有限公司對(duì)該廠MLS4028原料輥磨系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化改造。粉磨形式與結(jié)構(gòu)沿用原有的MLS4028原料輥磨部分,對(duì)選粉機(jī)和風(fēng)環(huán)等進(jìn)行了改造,提高了選粉效率,降低了系統(tǒng)阻力,小幅度降低了原料輥磨和循環(huán)風(fēng)機(jī)的電耗。改造方案如下:

        (1)選粉機(jī)

        保留原有MLS4028原料輥磨選粉機(jī)的傳動(dòng)部分和出風(fēng)口,更換為LV型選粉機(jī)的轉(zhuǎn)子動(dòng)葉片、靜葉片、殼體、下錐體和喂料溜子。

        (2)風(fēng)環(huán)和刮料板改造

        將原有風(fēng)環(huán)改造為TRM型風(fēng)環(huán),降低風(fēng)環(huán)阻力。為應(yīng)對(duì)隨之而來的外排吐渣量增大的問題,改造了原有的刮料板。

        通過本次節(jié)能改造,磨機(jī)振動(dòng)有所降低,磨機(jī)穩(wěn)定性有所增強(qiáng),在較低投資下,取得了很好的改造效果,估算本次改造的投資回收期僅為0.5年。在原料種類和配比類似、生料粉細(xì)度R80μm不變的前提下,R200μm降低了1.3%,產(chǎn)量提高約12%,系統(tǒng)電耗降低2.74kWh/t。詳細(xì)指標(biāo)見表3。

        表3 改造前后原料磨系統(tǒng)的能耗對(duì)比

        4 結(jié)語

        目前國內(nèi)原料輥磨系統(tǒng)的數(shù)量仍然很多,在當(dāng)前綠色環(huán)保的政策形勢下,節(jié)能降耗在近幾年內(nèi)都將會(huì)是熱點(diǎn)。降低綜合能耗既是對(duì)國家政策和政府政令的響應(yīng),又是降本增效形勢下刻不容緩之事?!?/p>

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