王海

1 熟料燒成用煤粉制備工藝流程

我公司現(xiàn)有一條5 000t/d 水泥熟料生產(chǎn)線，外購(gòu)煙煤作為熟料燒成用燃料。進(jìn)廠原煤由自卸汽車(chē)運(yùn)至原煤堆場(chǎng)，經(jīng)裝載機(jī)上料后，由膠帶輸送機(jī)輸送至堆料機(jī)內(nèi)。原煤經(jīng)堆料機(jī)均布至預(yù)均化堆場(chǎng)進(jìn)行均化，均化后的原煤由取料機(jī)取料后經(jīng)膠帶輸送機(jī)送至原煤倉(cāng)。出原煤倉(cāng)的原煤通過(guò)板式喂料秤喂入型號(hào)為HRM2400的原煤輥磨內(nèi)。經(jīng)煤磨烘干和粉磨后的煤粉由出磨氣體帶入動(dòng)態(tài)選粉機(jī)，分離出的粗粉返回磨內(nèi)再次粉磨，成品隨氣體進(jìn)入高濃度煤磨專(zhuān)用袋式收塵器進(jìn)行收集，收集的煤粉由3 臺(tái)螺旋輸送機(jī)分別送入窯頭煤粉倉(cāng)和窯尾分解爐煤粉倉(cāng)。煤粉倉(cāng)下設(shè)有菲斯特喂煤秤，計(jì)量后的煤粉由磁懸浮風(fēng)機(jī)氣力輸送至分解爐和窯頭燃燒器內(nèi)。煤粉制備車(chē)間工藝布置見(jiàn)圖1。

圖1 煤粉制備車(chē)間工藝布置

我公司進(jìn)廠原煤水分控制在13%左右，低位熱值為24 244kJ/kg，煤磨產(chǎn)量為40t/h，0.08mm篩篩余為7%～11%，煤粉水分控制在3%以內(nèi)。

2 原有煤粉制備系統(tǒng)工藝布置及工作流程

原有煤粉制備系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用3 臺(tái)螺旋輸送機(jī)及5 臺(tái)電液動(dòng)推桿平板閘閥。原設(shè)計(jì)螺旋輸送機(jī)系統(tǒng)工藝布置見(jiàn)圖2。如圖2 所示，螺旋輸送機(jī)的工藝編號(hào)分別為73.07、73.08、75.01，電液動(dòng)推桿平板閘閥的工藝編號(hào)分別為75.02、75.03、75.04、75.05、75.06，兩類(lèi)設(shè)備均布置于成品收塵器與煤粉倉(cāng)之間。

圖2 原設(shè)計(jì)螺旋輸送機(jī)工藝布置圖

編號(hào)為73.07 和73.08 的螺旋輸送機(jī)規(guī)格為L(zhǎng)SII 500×8 500mm，輸送能力：35t/h，轉(zhuǎn)速：40r/min，減速機(jī)型號(hào)為T(mén)Y140-35.5-Y132M-4-B5，電動(dòng)機(jī)功率：7.5kW；編號(hào)為75.01 的螺旋輸送機(jī)型號(hào)規(guī)格為L(zhǎng)SII 500×9 000mm（可逆），輸送能力：45t/h，轉(zhuǎn)速：40r/min，減速機(jī)型號(hào)為T(mén)Y140-35.5-Y132M-4-B5，電動(dòng)機(jī)功率：7.5kW；3臺(tái)螺旋輸送機(jī)的螺旋葉片均為“分段吊瓦”加“十字節(jié)”連接式。

煤粉制備系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，3 臺(tái)螺旋輸送機(jī)均為運(yùn)行狀態(tài)，窯頭、窯尾煤粉倉(cāng)需經(jīng)常進(jìn)行倒倉(cāng)操作。成品煤粉入窯頭煤粉倉(cāng)時(shí)，電液動(dòng)推桿平板閘閥75.03、75.05 開(kāi)，75.02、75.04 關(guān)，螺旋輸送機(jī)75.01 送煤粉入窯頭煤粉倉(cāng)；成品煤粉入窯尾煤粉倉(cāng)時(shí)，電液動(dòng)推桿平板閘閥75.02、75.04 開(kāi)，75.03、75.05 關(guān)，螺旋輸送機(jī)75.01 送煤粉入窯尾煤粉倉(cāng)；成品煤粉同時(shí)入兩個(gè)煤粉倉(cāng)時(shí)，3臺(tái)螺旋輸送機(jī)同時(shí)運(yùn)行且電液動(dòng)推桿平板閘閥75.02、75.03、75.04、75.05 均為打開(kāi)狀態(tài)。電液動(dòng)推桿平板閘閥75.06僅在外排煤粉時(shí)使用，煤磨系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，75.06為常關(guān)狀態(tài)；當(dāng)出現(xiàn)事故時(shí)，75.06打開(kāi)，外排煤粉。原有煤粉制備系統(tǒng)中控操作畫(huà)面見(jiàn)圖3，改造前的煤粉制備系統(tǒng)工藝配置見(jiàn)表1。

表1 改造前的煤粉制備系統(tǒng)工藝配置

圖3 原有煤粉制備系統(tǒng)中控操作畫(huà)面

3 螺旋輸送機(jī)存在的問(wèn)題

原煤粉制備系統(tǒng)采用3 臺(tái)螺旋輸送機(jī)，經(jīng)4 個(gè)電液動(dòng)推桿平板閘閥控制出磨成品輸送至煤粉倉(cāng)。在輸送系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，螺旋輸送機(jī)和電液動(dòng)推桿平板閘閥存在諸多問(wèn)題，亟需優(yōu)化改造。主要問(wèn)題如下：

（1）原設(shè)計(jì)螺旋輸送機(jī)的螺旋葉片為“分段吊瓦”加“十字節(jié)”連接式，吊瓦及十字節(jié)使用壽命較短，需經(jīng)常更換，維修工作量較大、維修時(shí)間較長(zhǎng)。維修期間，回轉(zhuǎn)窯低產(chǎn)運(yùn)行，產(chǎn)量有波動(dòng)，能耗增加，存在預(yù)熱器堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)采用擺線針輪和電機(jī)一體的減速機(jī)，與螺旋輸送機(jī)本體經(jīng)十字滑塊相連接。螺旋輸送機(jī)啟動(dòng)時(shí)，沖擊負(fù)荷大，故障率較高，多次出現(xiàn)減速機(jī)損壞與電機(jī)燒毀事故，造成回轉(zhuǎn)窯低產(chǎn)運(yùn)行甚至止料停窯，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)。

（2）在輸送系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，螺旋軸吊瓦、十字節(jié)連接的結(jié)構(gòu)形式，易使螺旋軸同心度變差，吊瓦磨損剮蹭殼體。摩擦和撞擊產(chǎn)生的火花影響煤磨的安全穩(wěn)定運(yùn)行，存在安全隱患。同時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，噪聲較大，殼體有時(shí)會(huì)被磨漏，影響環(huán)境衛(wèi)生及安全生產(chǎn)。

（3）原設(shè)計(jì)的3 臺(tái)螺旋輸送機(jī)裝機(jī)功率均為7.5kW，煤磨正常生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，3臺(tái)螺旋輸送機(jī)均處于運(yùn)行狀態(tài)，電耗較高。其中若有1臺(tái)螺旋輸送機(jī)發(fā)生故障，則會(huì)導(dǎo)致回轉(zhuǎn)窯減料低產(chǎn)運(yùn)行或止料停窯。

（4）熟料生產(chǎn)線正常生產(chǎn)時(shí)，窯頭、窯尾用煤比例約為4：6，螺旋輸送機(jī)需頻繁正反向運(yùn)轉(zhuǎn)，調(diào)整窯頭煤粉倉(cāng)和窯尾煤粉倉(cāng)倉(cāng)位，才能保證窯頭窯尾用煤比例平衡，穩(wěn)定倉(cāng)壓，減少倉(cāng)壓對(duì)煤粉計(jì)量秤供煤穩(wěn)定性的影響，確保回轉(zhuǎn)窯熱工制度穩(wěn)定。由于螺旋輸送機(jī)頻繁正反向運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)故障，給實(shí)際操作帶來(lái)困難，實(shí)際生產(chǎn)中，曾出現(xiàn)因倉(cāng)位調(diào)整不及時(shí)而發(fā)生冒倉(cāng)事故。

（5）3臺(tái)螺旋輸送機(jī)與煤粉倉(cāng)連接的下料溜子上，共有4 臺(tái)電液動(dòng)推桿平板閘閥。在冬季生產(chǎn)過(guò)程中，由于氣溫低，閘閥的閘板經(jīng)常因卡澀而“打不開(kāi)、關(guān)不嚴(yán)”，入倉(cāng)閘板還會(huì)出現(xiàn)縫隙導(dǎo)致煤粉倉(cāng)倉(cāng)位難以控制。當(dāng)入倉(cāng)閘板出現(xiàn)縫隙時(shí)，需要用巖棉進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)封堵，工作人員現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)拉動(dòng)葫蘆強(qiáng)制開(kāi)關(guān)閘板；若巖棉掉入煤粉倉(cāng)，還會(huì)導(dǎo)致喂煤秤下料不穩(wěn)，影響回轉(zhuǎn)窯煅燒；另外，工作人員現(xiàn)場(chǎng)用巖棉封堵縫隙時(shí)也存在施工安全隱患。

4 螺旋輸送機(jī)改造目標(biāo)

（1）提高螺旋輸送機(jī)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的可靠性，降低維護(hù)、維修工作量及費(fèi)用。

（2）消除螺旋輸送機(jī)螺旋葉片與殼體的剮蹭，降低煤粉輸送過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)。減少“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象，改善現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境衛(wèi)生狀況，降低工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，消除殼體磨漏補(bǔ)焊時(shí)的安全隱患。

（3）減少入煤粉倉(cāng)螺旋輸送機(jī)的數(shù)量，降低輸送系統(tǒng)裝機(jī)功率和電耗。

（4）簡(jiǎn)化中控操作員窯頭煤粉倉(cāng)和窯尾煤粉倉(cāng)倉(cāng)位調(diào)整過(guò)程，穩(wěn)定煤粉倉(cāng)倉(cāng)位，提高煤粉計(jì)量秤供煤穩(wěn)定性。

（5）將原有由4個(gè)電液動(dòng)閘閥控制倉(cāng)位改為由1 個(gè)三通閥控制倉(cāng)位，以增加運(yùn)行穩(wěn)定性，降低故障率。同時(shí)，工作人員無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)閘板，避免了閘板漏風(fēng)漏煤，工作環(huán)境得到了有效改善。

5 優(yōu)化改造實(shí)施過(guò)程

（1）將現(xiàn)有3臺(tái)螺旋輸送機(jī)及對(duì)應(yīng)的溜子和電液動(dòng)推桿平板閘閥整體拆除。

（2）將布置螺旋輸送機(jī)的兩個(gè)平臺(tái)的中間部分連接，使其成為一個(gè)平臺(tái)。

（3）在平臺(tái)中間部位重新安裝1 臺(tái)通軸型LS800 螺旋輸送機(jī)，輸送能力為60t/h，傳動(dòng)減速機(jī)配置為箱式減速機(jī)。

（4）螺旋輸送機(jī)共設(shè)置兩個(gè)卸料口，第一個(gè)卸料口為外排口，沿著螺旋輸送機(jī)入煤粉倉(cāng)的方向布置，煤粉制備系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)外排口常關(guān)，僅異常情況時(shí)打開(kāi)外排口外排物料，防止從成品收塵器掉下的雜物進(jìn)入煤粉倉(cāng)，造成堵秤事故。第二個(gè)卸料口下方安裝可調(diào)式三通卸料閥，在窯頭煤粉倉(cāng)和窯尾煤粉倉(cāng)頂部開(kāi)孔，分別與三通閥的兩個(gè)出料口連接。煤粉通過(guò)三通閥分別進(jìn)入窯頭煤粉倉(cāng)和窯尾煤粉倉(cāng)，供回轉(zhuǎn)窯煅燒使用。三通閥與兩個(gè)煤粉倉(cāng)連接溜子上各安裝1臺(tái)電液動(dòng)推桿平板閘閥，特殊情況下能夠?qū)⒙菪斔蜋C(jī)與煤粉倉(cāng)隔離，阻止事故擴(kuò)大。

（5）按照改造方案調(diào)整更新電氣控制部分及DCS控制畫(huà)面，確保操作畫(huà)面和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工作情況一致，滿足使用要求。

（6）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)輸送管道的連接情況，按需調(diào)整煤粉計(jì)量秤與煤粉倉(cāng)收塵風(fēng)管，保證收塵風(fēng)管和煤粉輸送管道互不干擾，不影響窯頭窯尾計(jì)量秤的穩(wěn)定運(yùn)行。

（7）制作溜子、管道時(shí)，焊縫要求滿焊并打磨平整，防止漏煤掛壁；安裝過(guò)程中需特別注意設(shè)備的傾斜角度，避免出現(xiàn)積煤情況。

6 改造后的煤粉制備系統(tǒng)工藝布置

改造后，使用1臺(tái)通軸型螺旋輸送機(jī)、1臺(tái)可調(diào)式三通卸料閥及3 臺(tái)電液動(dòng)推桿平板閘閥。改造后的螺旋輸送機(jī)工藝布置見(jiàn)圖4。如圖4 所示，螺旋輸送機(jī)工藝編號(hào)為76.01，可調(diào)式三通卸料閥工藝編號(hào)為76.02，電液動(dòng)推桿平板閘閥工藝編號(hào)為75.04、75.05、75.06，分別布置于成品收塵器與煤粉倉(cāng)之間。煤粉制備系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，煤粉通過(guò)成品收塵器的6 個(gè)灰斗收集后，進(jìn)入螺旋輸送機(jī)，通過(guò)調(diào)節(jié)三通卸料閥開(kāi)度，使窯頭煤粉倉(cāng)和窯尾煤粉倉(cāng)倉(cāng)位達(dá)到設(shè)定的用煤比例。正常生產(chǎn)時(shí)，電液動(dòng)推桿平板閘閥75.04、75.05 為常開(kāi)狀態(tài)，發(fā)生異常事故時(shí)關(guān)閉，防止異物、著火煤粉或高溫氣體進(jìn)入煤粉倉(cāng)，阻止事故擴(kuò)大。系統(tǒng)正常生產(chǎn)時(shí)，電液動(dòng)推桿平板閘閥75.06為常關(guān)狀態(tài)，發(fā)生事故時(shí)打開(kāi)，外排異物。

圖4 改造后的螺旋輸送機(jī)工藝布置圖

改造后的煤粉制備系統(tǒng)工藝配置見(jiàn)表2，煤粉制備系統(tǒng)中控操作畫(huà)面見(jiàn)圖5。

圖5 改造后的煤粉制備系統(tǒng)中控操作畫(huà)面

表2 改造后的系統(tǒng)工藝配置

7 優(yōu)化改造效果

（1）安全方面：改為通軸式螺旋輸送機(jī)后，由于螺旋軸同心度較好，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中避免了螺旋葉片與殼體間的摩擦和撞擊現(xiàn)象。另外，僅需在中控室調(diào)節(jié)三通卸料閥開(kāi)度，即可達(dá)到兩個(gè)煤粉倉(cāng)倉(cāng)位的平衡，未再出現(xiàn)過(guò)電液動(dòng)推桿平板閘閥“打不開(kāi)、關(guān)不嚴(yán)”的情況，消除了安全隱患。

（2）環(huán)保方面：減少了“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象，避免了外溢煤粉對(duì)工作環(huán)境的污染，降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。改造后，未發(fā)生過(guò)因操作不當(dāng)或現(xiàn)場(chǎng)閘板卡澀導(dǎo)致的冒倉(cāng)事故。

（3）經(jīng)濟(jì)效益：經(jīng)綜合評(píng)估，將3臺(tái)分段吊瓦連接式螺旋輸送機(jī)改造為1臺(tái)通軸型螺旋輸送機(jī)后，每年可節(jié)省維修費(fèi)約10 萬(wàn)元。改造前3 臺(tái)螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)功率為7.5kW，改造后1 臺(tái)螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)功率為18.5kW，功率減小了4kW，按熟料生產(chǎn)線每年運(yùn)行300d，煤粉制備系統(tǒng)每天運(yùn)行20h，電費(fèi)0.56元/kW·h計(jì)算，年可節(jié)電約1.34萬(wàn)元?！?/p>