無煙煤高細粉磨技術的應用

　　1．前言

　　在我國南方的一些水泥生產(chǎn)企業(yè)，為了降低水泥生產(chǎn)成本，利用本地無煙煤資源作為水泥熟料煅燒的燃料。根據(jù)煤的燃燒機理：在煤受熱時，首先是揮發(fā)份析出，這些揮發(fā)份具有較低的著火點，當溫度達到時就迅速燃燒，從而點燃煤中的固定碳。由于無煙煤揮發(fā)份低，燃燒時排出的助燃揮發(fā)氣體少，固定碳的點燃存在困難。而碳粒的燃盡速率與燃燒反應中的反應溫度成正比，與粒子的粒徑平方成反比。所以無煙煤與煙煤相比，會出現(xiàn)點火困難，燃盡率差，火焰不穩(wěn)定，黑火頭長，火焰溫度下降等問題，因而必須提高燃燒反應空氣溫度和降低燃煤粒徑。在我國福建等地區(qū)的一些無煙煤，由于其揮發(fā)份只有2～3%，這就要求將煤粉的細度粉磨到0.08mm篩余1%以下，有的廠甚至要求粉磨到0.5%以下，而無煙煤的細磨性能又很差，所以要解決如何可靠地、經(jīng)濟地降低入窯煤粉細度，并結合生產(chǎn)實際開發(fā)無煙煤高細煤粉制備工藝和裝備，為低揮發(fā)分無煙煤煅燒水泥熟料生產(chǎn)工藝線提供合格的煤粉是研究無煙煤高細粉磨技術的目的。

　　2．無煙煤高細粉磨技術的特點與措施

　　采用風掃磨系統(tǒng)生產(chǎn)高細度煤粉，其工藝流程與一般的風掃煤磨系統(tǒng)相似，其主要的技術特點與設想有：

　　2.1.在磨制高細無煙煤煤粉時，由于煤粉既細又輕，磨內(nèi)的通風量除滿足風掃、粉磨的要求外，還必須滿足烘干的要求。而選粉機的功能在適應這種煤粉的性能外還應滿足大循環(huán)負荷的要求。因各自的要求不同導致磨機與選粉機的用風量有較大差別。通過選用合理風量的風機，改進系統(tǒng)的管路布置，實現(xiàn)系統(tǒng)中磨機、選粉機、收塵器的風量能滿足各自設備的要求，讓各自設備發(fā)揮最大效能以保證系統(tǒng)高效運行。

　　2.2．在煤磨頭部，設計均風裝置對提高烘干、粉磨效率很有益處。它可改善入磨熱風在磨機斷面上的均勻分布，不僅提高了磨內(nèi)的烘干效率，并且因減輕了熱風在磨內(nèi)穿空而過的現(xiàn)象使料流更穩(wěn)定與均勻，以提高粉磨效率。

　　2.3. 煤磨內(nèi)的倉位選擇要根據(jù)煤的各項性能確定。是否需要烘干倉以及烘干倉的長度確定，不但要考慮原煤的綜合水分及內(nèi)水含量，還要考慮煤的易磨性。在煤磨內(nèi)，粗磨倉與細磨倉的長度分配也要根據(jù)原煤的不同粉磨性能來確定?？傊畬崿F(xiàn)烘干與粗磨、細磨能力的平衡才能充分挖掘煤磨的潛能。

　　2.4. 針對無煙煤是一種易碎難磨的物料特性，通過設計磨內(nèi)一倉的分級襯板，讓塊狀原煤被集中在一倉頭部的較大鋼球得以快速集中破碎，以降低整個一倉的平均球徑，這也就加強了一倉整體的粗磨能力。將粉磨倉之間的隔倉板設計為帶有篩分功能，使細料及時進入二倉用研磨效率更高的較小研磨體強化研磨，而粗顆粒返回一倉用較大鋼球繼續(xù)粉磨。二倉特定設計的襯板與活化襯板相結合，按一定規(guī)律組合排列安裝，既可強化粉磨也可對研磨體有效分級，從而有效提高磨機的效率。

　　2.5.各倉采用的研磨體級配是否合理，對粉磨效率影響很大。通過對多廠家多地區(qū)的無煙煤、煙煤的多種試驗，掌握了適合于粉磨各種煤質的研磨體的級配方法，為充分提高煤磨的粉磨效率積累了經(jīng)驗。

　　3．無煙煤高細粉磨技術的應用

　　3.1在美玲水泥有限公司φ3.6×(8.5+2.5)m煤磨上應用

　　福建泉州美玲水泥有限公司日產(chǎn)3800噸水泥熟料生產(chǎn)線采用本地超低揮發(fā)分的無煙煤。對煤粉制備系統(tǒng)的要求是：產(chǎn)量≥30t/h，細度R0.08≤1.0%。通過對該無煙煤進行小磨試驗得知：其易磨性為中等，但要將煤粉細度由R0.08=3%壓到1%時，產(chǎn)量將降低20%左右。無煙煤的工業(yè)分析結果見表1。

　　表1 無煙煤工業(yè)分析數(shù)據(jù)

　　筆者根據(jù)美嶺水泥有限公司所用無煙煤的具體特點，結合在多家水泥廠將無煙煤粉磨到細度1%以下的經(jīng)驗，確定煤磨的規(guī)格為φ3.6×(8.5+2.5)。煤磨內(nèi)部結構采用合肥院的專利技術，設兩個粉磨倉，并綜合運用了前述的無煙煤高細粉磨的特點與措施，以盡可能地提高粉磨效率，降低電耗。其工藝流程見圖1。

　　圖1 美嶺水泥有限公司煤磨系統(tǒng)工藝流程圖

　　美嶺水泥有限公司高細煤磨系統(tǒng)配置的主要設備規(guī)格與性能如下：

　　煤磨：φ3.6×(8.5+2.5)；筒體轉速：16.9rpm；最大裝球量：85t；電機型號: YRKK710-8、功率：1250kW、額定電流：90A。

　　選粉機：MDN1500AY；處理風量：80000～120000m3/h；型號：YPT250M-4、55kW、額定電流：105A。

　　煤磨收塵器：型號：FGX 128-2×6；處理風量：100000m3/h。

　　煤粉排風機：型號：XY6D-SM1670D ；風量：110000m3/h、全壓：8000Pa；功率：355kW、額定電流：24.4A。

　　系統(tǒng)運行的技術指標及系統(tǒng)主機的實際運行參數(shù)如下：

　　系統(tǒng)產(chǎn)量：32 t/h；煤粉細度： R0.08≤0.6%。

　　磨機主電機實際運行電流：66～71A；

　　選粉機電機實際運行電流：55～62A；

　　排風機電機實際運行電流：14～15A.

　　通過對磨機與系統(tǒng)的初步調試，在磨機負荷不足80％的情況下，產(chǎn)量達到了32 t/h，而且細度R0.08≤0.6%，超過了預期目標。相信通過進一步的優(yōu)化與完善操作，運行指標可以得到進一步的提高。

　　3.2在福建漳平振鴻水泥公司φ3×9m煤磨上應用

　　福建漳平振鴻水泥公司φ3×9m煤磨系統(tǒng)于2008年3月底投產(chǎn)，系統(tǒng)風量配置為60000m3/h，采用MDS-850高效選粉機、FGM1400高濃度袋收塵器。漳平振鴻水泥公司和合肥水泥研究設計院漳平振鴻項目部曾對該系統(tǒng)進行連續(xù)8小時的測試標定，主要標定數(shù)據(jù)見表2。

表2 高細煤磨系統(tǒng)主要標定數(shù)據(jù)

　　隨著操作人員對系統(tǒng)的熟悉與優(yōu)化，系統(tǒng)的技術經(jīng)濟指標進一步提高。到2010年上半年，在磨機主電機實際負荷在550～580 kW的情況下，產(chǎn)量達到24 t/h，煤磨主電機單位產(chǎn)品電耗僅為23.7 kWh/t。

　　高細煤磨系統(tǒng)的成功應用，得到了用戶的高度評價，認為系統(tǒng)設計合理，工藝流程順暢，操作維護便利，投資省，效益高，技術經(jīng)濟指標先進。

　　4．小結

　　回轉窯水泥廠因地制宜采用廉價的無煙煤或劣質煤來煅燒熟料，有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。其關鍵技術之一是煤粉制備工藝及設備。無煙煤具有燃燒性能差和易磨性差的特點，但通過對系統(tǒng)與煤磨本身的結構的改進與優(yōu)化，可以使粉磨效率的大幅度提高，真正實現(xiàn)了高產(chǎn)、細磨、節(jié)能的綜合效果。

　　近年來，不斷將該技術應用于煙煤粉磨系統(tǒng)，同樣取得了大幅度增產(chǎn)30％、節(jié)電20％的顯著效果，為企業(yè)解決了煤磨與窯不配套的燃眉之急。應當指出，這種煤磨技術含量較高，其倉位和級配及磨內(nèi)篩分結構等參數(shù)要根據(jù)不同煤的性能進行調整，并非一成不變。因此在選用前要由專業(yè)技術人員對煤的各種性能進行全面了解，才能取得最佳效果。

　　參考文獻

　　[1] 羅帆：水泥原料易磨性的影響及其改善?！端唷?，1998年第10期

　　[2] 鄒一峰、吳志明等：回轉窯無煙煤煤粉制備系統(tǒng)的研究?！端唷罚?002年第5期