水泥熟料生產(chǎn)線篦冷機技改：提升效率，降低成本，實現(xiàn)顯著經(jīng)濟效益
水泥技術(shù)資料
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2024-06-13 19:28
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前言
某公司水泥熟料生產(chǎn)線回轉(zhuǎn)窯規(guī)格為5.2m×78m。篦冷機采用JL4×7推料棒式篦冷機，經(jīng)過近幾年連續(xù)運轉(zhuǎn)，篦冷機熱效率、能耗、余熱發(fā)電回收效率等指標(biāo)低于同行業(yè)水平。同時設(shè)備損耗，備品備件更換等問題突顯，每年篦冷機維修費用居高不下。該公司與設(shè)備生產(chǎn)單位通過多次溝通和探討，確定了篦冷機技改方案，并利用錯峰生產(chǎn)時間進(jìn)行技改實施。
采用最新式的步進(jìn)式第四代篦冷機系統(tǒng)，替代現(xiàn)在的熟料冷卻機(冀東裝備JL4×7),拆除目前篦冷機內(nèi)部篦床，保留殼體，掏芯更換，將尾置錘式破碎機改為輥式破碎機，技改目標(biāo)見表1。
采用最新式的步進(jìn)式第四代篦冷機系統(tǒng)，替代現(xiàn)在的熟料冷卻機，保留目前篦冷機的上下殼體，部分液壓站及部分潤滑站，錘破更換為輥破。新篦床規(guī)格為SCLW4-13×15(13列15個段節(jié)),篦床有效面積從161m2增加到165m2,滿足熟料線8100t/d的生產(chǎn)能力需求。
保留部分：原篦冷機的上下殼體、部分風(fēng)機、空氣炮、高溫攝像頭、樓梯、平臺、窯門罩、余熱風(fēng)管、廢氣風(fēng)管。
拆除部分：原斜坡、篦床、傳動、密封、液壓站、潤滑站、錘破、兩側(cè)小矮墻澆注料，冷卻機尾端上殼體。
2.1 風(fēng)機部分
由于本次是技術(shù)技改工程，綜合考慮原風(fēng)機配置，在保證冷卻性能的前提下，使用現(xiàn)有風(fēng)機，技改后的風(fēng)機配置表2所示。
本次技改，不用新購風(fēng)機，并拆除原F6和F7風(fēng)機，利舊風(fēng)機位置不動，冷卻風(fēng)機總裝機功率比原來減少了500kW。
2.2 液壓潤滑及控制
(1)液壓站電機：共計(原液壓泵8個)6套(5用1備):電機75kW,泵A3H180。
(2)油箱組件利舊。
(3)新增比例換向閥5組：品牌：Hawe,額定壓力：25MPa。
(4)新增油缸(90/50)39個，每列篦床3個，共13列。(5)PLC電氣控制柜一臺(內(nèi)部元器件進(jìn)行技改)。干油集中潤滑系統(tǒng)全部新供貨，不再使用原有設(shè)備。
輥破規(guī)格：4個輥，轉(zhuǎn)速4r/min,中間兩輥正反轉(zhuǎn)控制、首輥和尾輥不允許反轉(zhuǎn)。輥破基礎(chǔ)：現(xiàn)有錘破基礎(chǔ)拆除，重新制作新輥破基礎(chǔ)。本次技改中的風(fēng)機、液壓站的電機，全部利舊；相對應(yīng)地啟動柜和變頻器，全部利舊；潤滑站電機電纜重新鋪設(shè)；部分風(fēng)機需要重新鋪設(shè)電纜，輥破減速電機電纜重新鋪設(shè)。所有風(fēng)室的測壓儀表，全部保留，部分移位，重新鋪設(shè)電纜；PLC控制柜進(jìn)行技改。去掉了2臺篦冷機冷卻風(fēng)機(F6和F7),2臺液壓泵及電機，原破碎機功率132kW,技改后總功率74kW(18.5kW×4),篦冷機系統(tǒng)裝機功率下降了783kW。篦冷機的冷卻風(fēng)量減少，窯頭排風(fēng)機轉(zhuǎn)速降低、電流下降，二、三次風(fēng)溫明顯提高，技改后二次風(fēng)溫達(dá)到1200℃,三次風(fēng)溫達(dá)到950℃,熟料分步電耗明顯下降，基本實現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。技改后熟料分布電耗和標(biāo)煤耗對比如表3所示。篦冷機技改后，熟料系統(tǒng)運行可靠性提高，輸送能力高，故障率低，窯臺時產(chǎn)量較技改前大幅度提高，技改前后回轉(zhuǎn)窯臺時產(chǎn)量對比如表4所示。發(fā)電量較技改前提高增加，篦冷機技改前后噸熟料發(fā)電量對比如表5所示。技改前窯產(chǎn)量在7600t/d,技改后產(chǎn)量提高到8200t/d,雖然冷卻面積增加，但是熟料溫度偏高。受限于發(fā)電系統(tǒng)汽輪機和發(fā)電機的能力，以及原篦冷機殼體尺寸限制，熟料提產(chǎn)后，改造后的篦冷機單位截面負(fù)荷接近50t/m2/d，已經(jīng)超過四代篦冷機額定負(fù)荷，雖然冷卻風(fēng)機單位配風(fēng)量約2.2Nm2/kg-cl,熟料溫度仍超過預(yù)期指標(biāo)。在今后改造中，重點對篦冷機熱端急冷進(jìn)行升級，進(jìn)一步降低熟料溫度。熟料溫度由技改前115℃降低為90℃。技改后，熟料3d強度由技改前28.1MPa提高為29.1MPa;熟料28d強度由技改前53.4MPa提高為53.7MPa。技改后的篦冷機，篦冷機速度和油泵壓力較低，運行靠性好，提高了窯系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)率，除了正常的停窯停機，沒有出現(xiàn)因為篦冷機的故障導(dǎo)致停窯或減產(chǎn)，技改前后篦冷機運行參數(shù)對比如表6所示。技改前的JL4×7篦冷機易損件更換頻繁，技改后的中材裝備四代篦冷機維護(hù)及備件量相對較少。2019年4月份投產(chǎn)運行至今，篦冷機主要維修量是更換固定斜坡的篦板；日常維護(hù)主要對風(fēng)室螺栓進(jìn)行緊固，其他沒有維修量。技改前錘式破碎機每年需要更換錘頭1套，錘頭使用后期無法保證出料熟料粒度的穩(wěn)定，直接影響熟料質(zhì)量，并且錘頭更換難度大、周期長，技改后的輥破可靠性高，備件少，裝機功率低。技改前熟料粒度≤55mm,技改后熟料粒度≤25mm。篦冷機技改后，設(shè)備可靠性提高，窯系統(tǒng)運轉(zhuǎn)率得到保障，除了正常的停窯檢修，不會因為篦冷機的故障導(dǎo)致減料、停窯。平均每天增加熟料約608t,每年增加熟料產(chǎn)量608t/d×160d=97280t,每噸熟料的利潤按照50元計算，則增加的效益為486.40萬元。目前篦冷機的易損件更換頻繁，改造后的最新式步進(jìn)式篦冷機維護(hù)及備件量極少，參考?xì)v年維修費用，每年可以節(jié)省150萬元。改造后，將減少篦冷機冷卻風(fēng)機、液壓站油泵及破碎機的裝機功率，總裝機功率降低，綜合考慮電耗，改造后每噸熟料節(jié)電3.47kWh。按照年生產(chǎn)熟料120萬噸，每年預(yù)計節(jié)省電耗費用120×3.47×0.50=208.20萬元。篦冷機升級改造后，二次風(fēng)溫由目前的1100℃提高到1200℃,三次風(fēng)溫由目前的830℃提高到950℃以上，換熱效率提高，標(biāo)煤耗降低，每噸熟料標(biāo)煤節(jié)省5.93kg,燃煤按照5600kcal/kg、520元/t計算，得出節(jié)省費用120×5.93/1000×7000/5600×520=462.54萬元。總計每年產(chǎn)生效益：486.4+150+208.2+462.54=1307.14萬元。項目總投資額1608.85萬元，預(yù)計1.3年左右能夠收回投資。該公司此次篦冷機技改項目，符合國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策和行業(yè)政策，改造后熟料冷卻機的設(shè)備可靠性提高，運轉(zhuǎn)率提高，回轉(zhuǎn)窯可連續(xù)高臺時運轉(zhuǎn)，同時大幅度降低維修費用、能耗以及生產(chǎn)成本，帶來可觀的經(jīng)濟效益，此類技改可以在新型干法水泥企業(yè)推廣實施。所屬：1.秦皇島職業(yè)技術(shù)學(xué)院;天瑞水泥" data-alias="TianRuiCement" data-signature="天瑞水泥系天瑞集團(tuán)旗下的香港上市公司（1252.HK），成立于2000年，主要從事石灰?guī)r開采利用和熟料、水泥、建筑骨料等建材產(chǎn)品的生產(chǎn)與銷售。公司是河南省及遼寧省領(lǐng)先的熟料水泥生產(chǎn)商，2020年熟料產(chǎn)能全國水泥行業(yè)排名第九位。" data-from="0" data-is_biz_ban="0">原標(biāo)題：技術(shù) | 第四代篦冷機技改效益分析
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