生料立磨粉磨系統(tǒng)分步分段降耗措施

  冀東水泥灤縣有限責(zé)任公司目前擁有日產(chǎn)4000噸熟料生產(chǎn)線二條，每條生產(chǎn)線配備兩臺(tái)生料立磨，一線立磨是由日本宇部（UBE）公司和西德萊歇公司通過(guò)技術(shù)合作而制造的宇部萊歇磨，即UM46-4型立磨；二線立磨是由河北冀東水泥集團(tuán)裝備研發(fā)中心研發(fā)，盾石機(jī)械制造有限責(zé)任公司制造的JLM3-46.4立式磨機(jī)?，F(xiàn)階段我公司的用電成本為0.39元/千瓦時(shí)左右，平均分步電耗按21.33KWh/t計(jì)，用電成本即8.36元/噸。通過(guò)精細(xì)化管理與設(shè)備改造分步電耗應(yīng)該還存在較大下降空間，目前初步計(jì)劃將平均分步電耗下降至20.5KWh/t，如完成降耗目標(biāo)，生料噸單位成本將下降0.32元以上，按每條線月產(chǎn)量21萬(wàn)噸計(jì)每月可節(jié)約成本13.44萬(wàn)元，與投入相比降本空間相當(dāng)樂(lè)觀，具體行動(dòng)方案詳解如下。

  一、生料分步電耗目標(biāo)考核指標(biāo)分解表（單位：KWh/t）

  二、階段性降耗措施

  1、總則  以《生料分步電耗目標(biāo)考核指標(biāo)詳細(xì)分解表》中的用電單元，來(lái)劃分降耗階段，即本體降耗階段、磨輔機(jī)降耗階段、窯尾收塵與成品輸送降耗階段和物料調(diào)配降耗階段，逐步分階段的進(jìn)行降耗工作。四個(gè)降耗階段全部按成效完成達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，預(yù)計(jì)需要用時(shí)10-12個(gè)月時(shí)間，下附階段目標(biāo)實(shí)施方案。

  2、一線降耗方案

  本體降耗階段

  本體降耗階段目標(biāo)為0.8 KWh/t以上，具體方案如下。

  ①、出磨篩余調(diào)整  目前公司生料立磨出磨生料80微米篩余長(zhǎng)期控制在17%，且200微米篩余平均值為1.2%±0.1，相對(duì)水泥行業(yè)其它公司此數(shù)值過(guò)低，且整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)窯回灰循環(huán)負(fù)荷過(guò)大。2013年2月-2014年2月在總經(jīng)理部的運(yùn)作下把出磨80微米篩余由17%調(diào)整到了19%，調(diào)整后200微米篩余平均值為1.4%-1.5%之間，且窯況穩(wěn)定未見(jiàn)明顯反應(yīng)滯后現(xiàn)場(chǎng)，熟料能耗、強(qiáng)度與成品外觀未見(jiàn)異常。調(diào)整期間臺(tái)時(shí)上升20t/h、本體電耗下降0.6 KWh/t（窯尾收塵未技改前），效果明顯?，F(xiàn)計(jì)劃分兩步調(diào)整出磨80微米篩余至19%每次調(diào)節(jié)1%，視200微米篩余與窯況再進(jìn)行下一步調(diào)節(jié)，嚴(yán)控200微米粒篩余超出1.5%。

  ②、選粉機(jī)回灰技改  由于萊歇磨的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所至，磨機(jī)內(nèi)部與外部漏風(fēng)問(wèn)題造成磨機(jī)粉磨氣流呈湍流運(yùn)動(dòng)，已經(jīng)成為了其在生產(chǎn)使用中的最大缺點(diǎn)。之前我們關(guān)注較多的是其本體外部的漏風(fēng)治理，例如：磨輥密封處、排渣翻板閥處、入磨鎖風(fēng)閥處和殼體法蘭等處的漏風(fēng)治理。隨著漏風(fēng)的陸續(xù)治理，逐步把目光轉(zhuǎn)向了磨機(jī)內(nèi)部的漏風(fēng)，即選粉機(jī)回灰溜子下部向選粉機(jī)轉(zhuǎn)子處的反風(fēng)。下面對(duì)磨機(jī)的內(nèi)漏風(fēng)治理過(guò)程進(jìn)行一下詳細(xì)的論述。

  內(nèi)漏風(fēng)的形成與危害

  大多數(shù)萊歇磨的喂料過(guò)程點(diǎn)為，入磨皮帶稱至入磨鎖風(fēng)閥再至入磨溜子最后物料從磨盤(pán)上散開(kāi)，選粉機(jī)回灰溜子與入磨物料溜子相連接，回灰直接混入入磨物料中。在這個(gè)環(huán)節(jié)中由于入磨鎖風(fēng)閥的加工精度問(wèn)題，勢(shì)必會(huì)造成大量冷風(fēng)隨物料一同漏入磨內(nèi)，根據(jù)標(biāo)定數(shù)據(jù)可知此處漏風(fēng)量在2-3萬(wàn)m³/h不等。入磨鎖風(fēng)閥的漏風(fēng)再加上從磨盤(pán)底部散料鋼架處竄升至選粉機(jī)轉(zhuǎn)子處漏風(fēng)，絕大部分會(huì)被拉入選粉機(jī)以提高選粉所需提升風(fēng)量，但磨機(jī)整體設(shè)計(jì)用風(fēng)量才45-48萬(wàn)m³/h左右，顯然漏入量太大。還有就是漏風(fēng)量過(guò)大會(huì)造成物料部分離析現(xiàn)象加重，物料附著力不均并下降，造成磨輥磨盤(pán)之間的剪切力與相對(duì)滑動(dòng)減弱，最后造成料層不穩(wěn)粉磨效率下降。長(zhǎng)此以往勢(shì)必會(huì)增加風(fēng)機(jī)整體功耗同時(shí)影響臺(tái)時(shí)的正常發(fā)揮與設(shè)備的安全運(yùn)行。

  改造方案

  先期對(duì)一期B#立磨進(jìn)行改造，對(duì)立磨選粉機(jī)回灰錐體進(jìn)行封堵并加裝圓弧型導(dǎo)流回灰板，延回灰板下方選粉機(jī)回灰錐體末端2#-3#輥之間、1#-2#輥之間、1#-4#輥之間開(kāi)150mm孔各1個(gè)（每臺(tái)立磨4只磨輥），下接150mm圓管平行于立筒垂直接至散料鋼架處，此管下方接150mm圓管平行于出料倒錐體至距磨盤(pán)400mm處，入磨溜子處由于位置受限不用接回灰管，此方案實(shí)施后漏風(fēng)面積會(huì)有0.59 m²的減少（原面積為0.96 m²） 。同時(shí)對(duì)出料倒錐體處的2個(gè)600mm見(jiàn)方觀察門(mén)進(jìn)行封堵，漏風(fēng)面積會(huì)有0.72 m²的減少。同時(shí)擋料圈下調(diào)20mm至150mm。

  此項(xiàng)改造完成后，臺(tái)時(shí)預(yù)計(jì)會(huì)有5t/h左右的上升。立磨殼體振動(dòng)會(huì)有1.5mm/s以上的下降，可以最大限度的保護(hù)減速機(jī)與其它磨機(jī)部件的使用壽命。預(yù)計(jì)磨機(jī)出口溫度會(huì)有8-12℃下降，有效的保護(hù)了設(shè)備密封（目前出口溫度為98℃）。預(yù)計(jì)磨出口負(fù)壓會(huì)增長(zhǎng)500pa左右至-7450pa，循環(huán)風(fēng)機(jī)入口壓力由之前的-8200pa左右上升至-9100pa循環(huán)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與電流預(yù)計(jì)會(huì)有15rmp以上、6A以上的下降。綜合計(jì)算本體電耗下降0.2-0.3 KWh/t應(yīng)該不成問(wèn)題。圖紙見(jiàn)下圖。

  ③、旋風(fēng)筒技改  我公司與生料磨配套使用的4個(gè)旋風(fēng)筒規(guī)格為：4－Φ3350×10700mm，每個(gè)入口管道寬度為756mm，處理風(fēng)量：9740m³/min（進(jìn)口），溫度：80℃，靜壓：8.8KPa；進(jìn)口含塵量600g/m³（標(biāo)）；出口靜壓：10.3KPa；出口含塵量：≤80g/m³（標(biāo)），由于管道為4路并聯(lián)所至存在2個(gè)旋風(fēng)筒入口管道存在7.5米之長(zhǎng)的水平布置段，此段積灰有1200mm之厚，其余兩個(gè)積灰為600mm厚，嚴(yán)重影響了管道的通風(fēng)與收塵效率、風(fēng)機(jī)效率?，F(xiàn)計(jì)劃在兩個(gè)較短水平段管道入旋風(fēng)筒處加裝兩個(gè)助流器，以減少管道積灰，最終達(dá)到增加兩個(gè)長(zhǎng)平管道風(fēng)速減少積灰提高收塵效率減少風(fēng)機(jī)阻力的目的。預(yù)計(jì)實(shí)施后風(fēng)壓會(huì)有200-500pa的上升，屆時(shí)風(fēng)機(jī)會(huì)有5-10轉(zhuǎn)的下降空間，但由于考慮至臺(tái)時(shí)與電耗的雙曲線，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速在降更有利于臺(tái)時(shí)的發(fā)揮，但存在兩個(gè)弊端一個(gè)是壓力波動(dòng)一個(gè)是風(fēng)機(jī)風(fēng)量增加后電流會(huì)有小幅可不計(jì)上升。保守預(yù)計(jì)此方案實(shí)施達(dá)到預(yù)期目標(biāo)后，本體電耗應(yīng)該會(huì)有0.05-0.1 KWh/t的下降。

  ④、磨輥密封技改  一線兩臺(tái)磨機(jī)的磨輥密封結(jié)構(gòu)為橡膠擋皮密封，此種密封存在如下幾個(gè)缺點(diǎn)，一是它封堵漏風(fēng)的效果差主要是設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不合理，二是受熱后變形嚴(yán)重，三是更換相當(dāng)不方面，四是它局部不耐磨，五是成本較高一年一個(gè)輥大約用兩套一套8000元，綜合它的這幾個(gè)缺點(diǎn)致使漏風(fēng)加大風(fēng)機(jī)能耗上升、臺(tái)產(chǎn)下降。計(jì)劃參照二期磨輥密封形式進(jìn)行改造，降低漏風(fēng)造成的風(fēng)壓及熱能損失，降低耗材費(fèi)用，減少磨輥搖臂與殼體之間的縫隙再加以密封后應(yīng)該能取得交好的密封效果。保守預(yù)計(jì)此方案實(shí)施并達(dá)到預(yù)期目標(biāo)后，風(fēng)量漏入量會(huì)有0.8-1.2萬(wàn)m³/h的減少，本體電耗應(yīng)該會(huì)有0.1-0.15 KWh/t的下降。詳細(xì)方案見(jiàn)下圖。

  磨輔機(jī)降耗階段

  磨輔機(jī)降耗階段目標(biāo)為0.01 KWh/t，具體行動(dòng)方案如下：

  ①、提高輔機(jī)可靠性  建立完善各專項(xiàng)制度，用制度規(guī)范行為以達(dá)到提高輔機(jī)可靠性減少其對(duì)主機(jī)造成的停機(jī)現(xiàn)象出現(xiàn)。

  ②、適時(shí)開(kāi)停機(jī)  在主機(jī)停機(jī)30分鐘后，停止所有不必要的輔機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。措施輔機(jī)階段性開(kāi)啟管控，如立磨噴水泵可以在開(kāi)、停磨機(jī)果啟動(dòng)，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)靠循環(huán)水自身水壓供水停止水泵電機(jī)運(yùn)行。

  窯尾收塵與成品輸送降耗階段

  窯尾收塵與成品輸送降耗階段目標(biāo)為0.07KWh/t。其中存在較多變量，一個(gè)是之前提出的本體降耗方案在實(shí)施過(guò)程中，循環(huán)風(fēng)機(jī)與窯尾排風(fēng)機(jī)之間的風(fēng)量再平衡問(wèn)題，可能會(huì)出現(xiàn)單臺(tái)風(fēng)機(jī)降耗較大而另一點(diǎn)風(fēng)機(jī)單耗上升的問(wèn)題出現(xiàn)。一個(gè)是受窯系統(tǒng)拉風(fēng)限制，如窯系統(tǒng)通風(fēng)不暢或煤燃燒不充分勢(shì)必會(huì)加大高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，屆時(shí)尾排轉(zhuǎn)速為保證其通風(fēng)必需增加，此時(shí)降耗空間勢(shì)必受到擠壓。不過(guò)通過(guò)摸索，達(dá)到均衡后整體電耗還是會(huì)達(dá)到預(yù)期下降目標(biāo)的。具體行為方案如下：

  ①、負(fù)載調(diào)整  窯尾收塵經(jīng)過(guò)2014年3月電改電袋收塵后，高頻電源設(shè)定一直在10%左右，電壓在62-42KV，電流在200-260mA。現(xiàn)計(jì)劃將其加大至20%-30%，在電場(chǎng)不放電電流穩(wěn)定的情況下逐步增加至45%，以增加粉塵的帶電率來(lái)提高濾袋附著率，同時(shí)減少布袋區(qū)收塵負(fù)荷，最終達(dá)到出電場(chǎng)粉塵濃度減少入布袋粉塵帶電的目的來(lái)減少收塵整體阻力降低尾排風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。電場(chǎng)增加電耗與風(fēng)機(jī)電流下降電耗相減預(yù)計(jì)會(huì)有150KW的降耗空間。

  ②、冷風(fēng)擋板漏風(fēng)治理  窯尾收塵技改時(shí)在收塵入口匯風(fēng)箱處增加了一個(gè)直徑1.6m的冷風(fēng)擋板，由于此擋板選型為百葉窗式所有漏風(fēng)量較大，更換蝶閥目前看也不太現(xiàn)實(shí)?，F(xiàn)計(jì)劃對(duì)冷風(fēng)擋板入風(fēng)口加裝一個(gè)密封圓蓋，水平方向一切兩半下部可活動(dòng)。在日常正常生產(chǎn)時(shí)全部封閉，需要打開(kāi)時(shí)用電動(dòng)卷?yè)P(yáng)把下半部打開(kāi)后再開(kāi)冷風(fēng)擋板。此處漏風(fēng)面積總和在0.8平米左右。

  物料調(diào)配降耗階段

  物料調(diào)配降耗階段目標(biāo)為0.02 KWh/t，具體行動(dòng)方案如下：

  ①、電容補(bǔ)償  目前調(diào)配電氣室電容補(bǔ)償老化嚴(yán)重，12個(gè)模塊全部投入后功率因數(shù)也只能維持在0.65%左右，相對(duì)粉磨電氣室0.9%相差太多，造成了無(wú)功與線損的增加?，F(xiàn)計(jì)劃對(duì)其進(jìn)行更換，以使其功率因數(shù)能夠達(dá)到0.9%的優(yōu)良水平。

  ②、適時(shí)開(kāi)停機(jī)  在主機(jī)停機(jī)30分鐘以上時(shí)，停止所有不必要的輔機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，如收塵器等。當(dāng)皮帶機(jī)不輸送物料時(shí)，適時(shí)停機(jī)減少空載率。建立完善加強(qiáng)坑口入料制度的執(zhí)行，減少各種上料間的時(shí)間間隔。同時(shí)建立完善考核方案制度、考核與中控趨勢(shì)圖掛鉤。

  3、二線降耗方案

  本體降耗階段

  本體降耗階段目標(biāo)為0.66 KWh/t以上，具體方案如下。

  ①、出磨篩余調(diào)整  目前我公司生料立磨出磨生料80微米篩余長(zhǎng)期控制在17%，且200微米篩余平均值為1.2%±0.1，相對(duì)水泥行業(yè)其它公司此數(shù)值過(guò)低，且整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)窯回灰循環(huán)負(fù)荷過(guò)大。2013年2月-2014年2月在總經(jīng)理部的運(yùn)作下把出磨80微米篩余由17%調(diào)整到了19%，調(diào)整后200微米篩余平均值為1.4%-1.5%之間，且窯況穩(wěn)定未見(jiàn)明顯反應(yīng)滯后現(xiàn)場(chǎng)，熟料能耗、強(qiáng)度與成品外觀未見(jiàn)異常。調(diào)整期間臺(tái)時(shí)上升20t/h、本體電耗下降0.6 KWh/t（窯尾收塵未技改前），效果明顯。現(xiàn)計(jì)劃分兩步調(diào)整出磨80微米篩余至19%每次調(diào)節(jié)1%，視200微米篩余與窯況再進(jìn)行下一步調(diào)節(jié)，嚴(yán)控200微米粒篩余超出1.5%。

  ②、降200微米細(xì)度技改  由于選粉機(jī)出口管道處粉塵濃度大（0.45-0.48kg/m3），出磨風(fēng)量高（52-53萬(wàn)m³/h存在嚴(yán)重漏風(fēng)），綜合致使出口右側(cè)管道底部耐磨陶瓷片基本全部脫落。此現(xiàn)象的出現(xiàn)一是說(shuō)明了成品存在出磨不足再回選粉機(jī)現(xiàn)象，一個(gè)是選粉機(jī)流場(chǎng)存在湍流?，F(xiàn)計(jì)劃增加導(dǎo)流板，由于出口管道風(fēng)速較快，選粉機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)造成部分成品經(jīng)過(guò)選粉后在殼體頂部復(fù)始懸浮，無(wú)法及時(shí)排出造成負(fù)荷無(wú)功增加。使用8+4耐磨堆焊板對(duì)出口底面進(jìn)行覆蓋修補(bǔ)，管道底面長(zhǎng)1.6米、寬2.8米。同時(shí)對(duì)出口右側(cè)管道立面破損處進(jìn)行修補(bǔ)，尺寸為1.2米見(jiàn)方。

  在管道出口右側(cè)使用8+4耐磨板制作成品導(dǎo)流板（3角型），耐磨面朝左具體尺寸為1998mm、1940mm、228mm。安裝位置為平行于出口管道垂直于選粉機(jī)殼體，且背面即耐磨板右側(cè)（非耐磨面）用10mm厚鋼板制作拉筋2根且平行于出口管道中心線。具體安裝位置與尺寸見(jiàn)下圖。

  磨輔機(jī)降耗階段

  磨輔機(jī)降耗階段目標(biāo)為0.01 KWh/t，具體行動(dòng)方案如下：

  ①、提高輔機(jī)可靠性  建立完善各專項(xiàng)制度，用制度規(guī)范行為以達(dá)到提高輔機(jī)可靠性減少其對(duì)主機(jī)造成的停機(jī)現(xiàn)象出現(xiàn)。

  ②、適時(shí)開(kāi)停機(jī)  在主機(jī)停機(jī)30分鐘后，停止所有不必要的輔機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。措施輔機(jī)階段性開(kāi)啟管控，如立磨噴水泵可以在開(kāi)、停磨機(jī)果啟動(dòng)，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)靠循環(huán)水自身水壓供水停止水泵電機(jī)運(yùn)行。

  窯尾收塵與成品輸送降耗階段

  窯尾收塵與成品輸送降耗階段目標(biāo)為0.03KWh/t，具體行動(dòng)方案如下：

  ①、濾袋噴嘴技改  檢修期間發(fā)現(xiàn)二線部分濾袋底部存在少量糊袋現(xiàn)象，其原因可能是噴吹不未打到底部，此問(wèn)題不僅增加了收塵器阻力而且還嚴(yán)重影響了濾袋的使用壽命。現(xiàn)計(jì)劃對(duì)部分噴吹管位置、壓力進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)計(jì)劃嘗試在入風(fēng)口兩個(gè)室的每個(gè)濾袋噴吹口處加裝一個(gè)優(yōu)化噴嘴，以使其能夠把噴吹氣體輸送至濾袋底部好增加其收塵效率。濾袋總數(shù)為5632條。

  物料調(diào)配降耗階段

  物料調(diào)配降耗階段目標(biāo)為0.02 KWh/t，具體行動(dòng)方案如下：

  ①、電容補(bǔ)償  目前調(diào)配電氣室電容補(bǔ)償老化嚴(yán)重，24個(gè)模塊全部投入后功率因數(shù)也只能維持在0.57%左右，相對(duì)一線粉磨電氣室0.9%相差太多，造成了無(wú)功與線損的增加?，F(xiàn)計(jì)劃對(duì)其進(jìn)行更換，以使其功率因數(shù)能夠達(dá)到0.9%的優(yōu)良水平。

  ②、適時(shí)開(kāi)停機(jī)  在主機(jī)停機(jī)30分鐘以上時(shí)，停止所有不必要的輔機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，如收塵器等。當(dāng)皮帶機(jī)不輸送物料時(shí)，適時(shí)停機(jī)減少空載率。建立完善加強(qiáng)坑口入料制度的執(zhí)行，減少各種上料間的時(shí)間間隔。同時(shí)建立完善考核方案制度、考核與中控趨勢(shì)圖掛鉤。

  下一步重點(diǎn)工作，將對(duì)系統(tǒng)內(nèi)所有電機(jī)做功周期與有功功率進(jìn)行詳細(xì)分析。計(jì)劃分三步走，第一步統(tǒng)計(jì)羅列生產(chǎn)單元內(nèi)使用與備件的電機(jī)，第二步測(cè)定其空載電流與各節(jié)點(diǎn)負(fù)載電流并與額定值比較，第三步尋找論證每臺(tái)電機(jī)的節(jié)能降耗點(diǎn)。

  總結(jié)，隨著國(guó)家對(duì)水泥行業(yè)環(huán)保、能耗等方面的強(qiáng)力管控，生料粉磨單元自然成為了各企業(yè)積極響應(yīng)的突破口，因?yàn)槠渚哂型度胭Y金少、時(shí)間短見(jiàn)效快的特點(diǎn)。所有只有你想的周全，生料粉磨分步電耗分單元分階段降耗是大有空間的。