设计2500t/d级水泥生产线应考虑的问题

我公司目前共有2条2000t/d完整的水泥生产线和1条2500t/d的熟料生产线，12MW余热发电站机组1套，在建同型机组1套。公司年生产水泥170万t，熟料210万t(7000t/d)，商品熟料90万t，年发电量为1.6亿kWh，是东北及内蒙古地区最大的水泥生产以及熟料发散基地。通过多年的生产实践看，1～3号生产线的设计建设总体来说是成功的，但还是有些问题值得在今后新线设计时以予考虑。

1　生产线基本情况及主机配置

　　
1.1　基本情况
　　

1号窑2000t/d生产线于1993年6月建成投产(2号窑规格同1号窑，于1999年8月投产)。当时该生产线集中采用了国内外19项最先进技术(国外15项，国内4项)，建设速度快(33个月)，达标达产快，并在投产的第12个月实现月达产，1994年熟料完成设计能力的81%。
　　

3号窑生产线完全按照2500t/d能力来考虑的。从2000年6月28日开工至2001年6月28日竣工，仅用了1年的时间(有效工期为9个月)，实现窑一次点火成功。10余天实现了窑达标，第2个月实现达产，截止到2002年6月27日累计生产熟料76万t，窑年综合运转率达91%，超过了设计能力，实现了当年投产即达产的目标。
1.2　3条生产线主机设备见表1

表1 3条生产线主机设备

设备名称	参数项目	一线	二线	三线
破碎机	规格、型号	TLPC20.22单段锤式破碎机		一段：颚式破碎机二段：锤式破碎机
	能力/(t/h)	500～550		500
石灰石预均化堆场	规格、型号	CHO－BH－DF/80Φ80m		YG500/80Φ80m
	储存量/t	34 505		34 100
	能力/(t/h)	堆料机：750		堆料机：600
		取料机：40～400		取料机：400
粘土破碎	规格、型号	双辊式破碎机		CJ2 1 250×1000
	能力/(t/h)	100		60～90
中卸烘干生料磨	规格、型号	Φ4.6×(7.5＋3.5)	Φ4.6×(8.5＋3.5)	Φ4.6×(8.5＋3.5)
	能力/(t/h)	150	160	175
选粉机	规格、型号	Φ4.8m旋风式	TLS2 800组合式	TLS2 800组合式
	能力/(t/h)	50～165	160	160～180
主排风机	风量/(m3/h)	300 000	265 000	265 000
回转窑	规格/m	Φ4×60	Φ4×60	Φ4×60
	能力/(t/h)	2 000	2 000	2 500
	转速/(r/min)	0.6～3.2	0.35～3.5	0.396～3.96
预热器	规格/mm	C1：4－Φ3 070 C2：2－Φ4 800 C3：2－Φ4 800 C4：2－Φ5 100 C5：2－Φ5 100	C1：4－Φ3 070 C2：2－Φ4 800 C3：2－Φ4 800 C4：2－Φ4 800 C5：2－Φ5 100	C1：2－Φ4 700 C2：2－Φ4 700 C3：2－Φ4 900 C4：2－Φ4 900 C5：2－Φ5 400
分解炉	规格、型号	TC－DD型Φ4 800mm	TC－DD型Φ4 800mm	TC－DD型Φ5 600mm
窑尾高温风机	型号	3050DL BB24	3050DI BB24	3050DI BB24
	处理风量/(m3/h)	367 000	367 000	450 000
篦冷机	型号	609s－819s/809s－1019s	TC－1062	TC－1164
	能力/(t/h)	2 000	2 200	2 500
煤磨	规格/m	2.8×(5＋3)	2.8×(5＋3)	2.8×(5＋3)
	能力/(t/h)	16～17	16～17	18～20
水泥磨	规格/m	Φ4.2×11	Φ4.2×11
	能力/(t/h)	110	120
辊压机	规格、型号	RPV 100－63	RPV 100－63
	能力/(t/h)	105～145	105～145
选粉机	型号	O－Sepa N－1500	O－Sepa N－2500
	能力/(t/h)	60～90	90～150
气箱脉冲袋除尘器	型号	PPDC 128－10	LPF 8/16/2/×7
	处理风量/(m3/h)	112 100	144 000
水泥包装机	型号	BHVW8	8RS－FE
	设计能力/(t/h)	90～120	100
煤圆形均化堆场	型号	VG 100/60
	储量/t	10 260
	能力/(t/h)	堆料机：300；取料机：100

　　其中破碎机、石灰石预均化堆场和粘土破碎可满足1号和2号生产线同时使用；煤均化堆场供3条生产线使用。
1.3　设计中的成功开发与应用
　　

1)Φ4.6m×(3.5+7.5)m中卸烘干生料磨台时产量为150t/h以上，主要优点是单机能力较大，特别适应易磨系数较高的原料粉磨，故障率低、修理费低、易损件国内易配。
　　

2)生料入窑、入库采用提升机:提升机选天津-椿本提升机，与原供料方案(气力输送)相比较，生料入库节约电耗可达1kWh/t，约1年半可收回新设备投资改造资金，且故障率低，有利于环保达标；生料入窑一项熟料热耗约可降低21kJ/kg左右，熟料电耗可降低3～4kWh/t，回转窑年运转率可提高1～1.5个百分点，再加上降低的修理费，若是老厂改造的话，1年左右即可收回全部投资。
　　

3)DD型预分解炉是日本水泥公司和神户制钢所的技术，有双重燃烧和脱硫的作用。国内在技术消化应用后，基本没有脱硫作用。其入窑物料表观分解率可完全达到95%以上；不易在炉内结皮而堵塞烟气上升烟道。

2　新生产线设计时应充分考虑的问题

　　
2.1　原燃料均化采用的形式
　　

当使用粘性较大的原料配料时，最好是先预配料后进矩形均化堆场，因为选用矩形均化堆场的长处在于根据原料化学成分和布料量，可以重新补布所缺物料的量，从而稳定入磨混合料的质量，同时可减少粘性物料单独使用而造成的堵溜子情况。矩形均化堆场的物料端锥有质量波动和取料时容易供不上磨机产量，偶尔造成断料现象。为此，可采取人工强制取另一堆的操作方法，使两头端锥的物料永久储存，避免重复性堆此料。但矩形均化堆场占地面积大，布料皮带安装要求精度高等，圆形均化适合化学成分相对稳定的物料，其均化指数低。但其优点是:
　　

①不存在端锥造成对生产的影响；
　　

②占地面积小，布置相对灵活。

2.2　生料均化的选择
　　

出磨生料的各指标合格率(尤其是主要指标)低于80%时，建议考虑入间歇式均化库后再入储库，以便提高入窑生料合格率。尽管这样一次性投资和电耗略高，但对日后熟料产质量提高有极大的好处，所带来的效益远大于增加电耗和投资所提高的费用。

2.3　商品熟料计量问题
　　

几年来，对外进行商品熟料销售时，频繁出现不是多装就是少装，多装部分，机车牵回卸掉，少装的车皮重新再次装入(估算计量)。造成装车效率很低，每年需要缴纳铁路延时费高达几十万元。尽管如此，也不能完全达到客户要求。因此在设计时一定要考虑散装火车运熟料问题，库下设置动态或静止式轨道衡，满足装车精确计量的需要，提高作业效率，减少不必要的支出。

2.4　烟室(或DD炉出口处)配置气体分析仪
　　

装设气体分析仪后，可直接测量各成分气体的含量，从而判断出窑内喂煤、燃烧状况，对指导前后喂煤量的调节，减少还原气氛形成，降低NO_x浓度，节省能源、减轻环境污染、稳定正常操作、提高熟料产质量等有着重要意义。

2.5　SP余热锅炉的设计
　　

SP炉对中卸烘干磨的产量影响甚大。故在使用此炉时，要论证所选用的生料磨形式是否适应余热利用后的废气温度，要优先考虑满足生料磨的正常运转。
　　

考虑窑尾余热的热能回收问题时，若在中卸烘干磨前设置接口，则SP炉最好完全成为省煤器和除氧前预热，不必设成水、汽2段。一是解决生产实际中可操作性强的问题；二是缓解SP炉与中卸烘干磨争热能的问题；三是可减少因上述原因而造成的SP炉时停、时投对锅炉除盐水的二次污染，从而影响大系统除盐水的水质稳定问题。同时注意窑头AQC炉水、汽的出口与补燃炉除氧器接口处的水位能够切实得到控制，防止意外事故发生，影响生产。

2.6　质量检测控制仪器
　　

2000t/d级以上生产线，虽然均化设施较全，但也要加强质量检测监控力度和频次，包括数据来源的准确性、及时性。因此要注重检测仪器的购用，以满足不同配料方案对检测数据的不同要求。