5000t/d线篦冷机风机改造优化

  摘要：随着新型干法水泥生产方式在国内水泥企业的普遍推广，水泥生产过程中的能源消耗也在逐步降低。事实上，由于能源价格的不断上涨，能量消耗占生产成本的比重越来越大，能量利用率的高低决定了企业在未来市场竞争中的优劣。出篦冷机熟料温度（冷却效果）直接与熟料质量相关。高温熟料不能及时冷却，会造成A矿含量减少，晶体粗大，易磨性变差，抗硫酸盐性能降低。熟料冷却的好坏对水泥粉磨工序的影响很大。如果篦冷机各段风量分配不好，不仅影响入窑二、三次空气温度，对余热发电的发电量影响巨大。

  引 言

  我公司为5000t/d新型干法水泥生产线所配的篦冷机为空气梁第三代篦冷。2010年生产线投产后，窑系统产量基本稳定在5500 t/d，有时能到5800 t/d。此时发现出篦冷机熟料温度高，远超过设计值，经测定熟料最高温度有时达到230 ℃。由于熟料温度过高，导致水泥磨的滑履轴承温度过高而停机，降低了水泥磨的运转率。针对此状况，2015年12月对篦冷机冷却风机进行改造，改造后篦冷机冷却效果明显提高，经济效益明显。

  1 改造方案与实施

  1.1 改 造

  本着快速达到目标而又少投入的原则，充分利用原有资源厂房空间，最大限度地利用原有的风机基础和保持风机所配的高压电机的功率不变的情况下，分厂组织召开由现场,中控，相关领导参加的专门会议进行了讨论，篦冷机存在主要问题有：

  1. 篦冷机1段风机2610-2617效率较低。

  2. 篦床物料离析，料层熟料粒度分布不均，东侧主要为大颗粒熟料，西侧主要为细粉料；东侧熟料结粒好穿透性较强料层厚薄不均易造成风短路，西侧粉料多吹散性效果差。

  3. 篦冷机室间密封存在窜风。

  4. 一段东侧密封箱漏风。

  5. 中控操作上对高温煅风流的控制不灵活。

  针对上述问题，通过实际查看篦冷机熟料料层分布及穿透性均能满足要求，通过以下方案进行问题解决：

图（一）离心式通风机特性曲线

  1.）问题1，2中风机效率低，西侧粉料多风量小的解决方案：根据离心风机压力、风量特性曲线如图（一）可以看出，在风机效率发挥85%时风机压力、流量存在最佳效果，而我厂1,2段风机实际效率只有52%。根据公式:风机功率=风压*风量=风压*风速*截面积，在理想状态假定风压、风速不变的情况下，得出公式如下

  计算（r-r1）= r1*k，（K为修正系数1.1-1.5）经现场实际测量我们风管直径为102mm，所以改造后管径为159mm，结合成都院新的配风管尺寸，计算当量直径。因为我们篦冷机梁宽度为96mm，所以需要在15根充气梁接口处变换为天圆地方结构如下图（改造前、改造后）：

改造前：入口管径A-A,B向

改造后： 入口直径A-A,B向

  2.）拆除脉冲风机脉冲阀、供风风机阀门降低阻力，前后结构对比如图二、图三：

图二

图三

  3.）针对在篦床上出现的物料离析现象，造成东侧大颗粒物料堆积，透气效果好，而在中间偏西侧则是细料较多，透气效果也较差，边缘易造成风短路的问题，将东侧风管B根据篦床上物料的情况适当移至充气梁中部，并保留进风口用盲法兰进行封闭，在新加风管处加装放料口。如下图：

  改造前结构：

  改造后结构：

  4.）篦冷机室间密封的严重窜风现象，结合水泥分厂室间密封结构，重新调整石棉板数量、厚度和紧固方式：

  5.）在操作上，重点考虑窑头用风和熟料的冷却效果，与发电有效结合操作。

  2  改造效果

  篦冷机风机经过技改后，窑系统的产量稳定5500~5700 t/d时，出篦冷机熟料温度比技改前降低40 ℃，去窑头余热发电的废气温度提高约15 ℃（废气温度375 ℃），熟料温度基本达到设计要求。这样降低了由于熟料温度高导致水泥磨的滑履轴承温度而停机的概率，提高了水泥磨的运转率，降低了出水泥磨的水泥温度，改善了水泥的物理性能。另外，去窑头余热发电的废气温度提高，单位熟料的余热发电量也相应增加了约3 kW·h/kg熟料，每年增加发电5445000kW·h，约节省400万，技改综合效益明显。但是,当窑系统产量维持在5700 ~6000 t/d的高位时，出篦冷机熟料温度还是偏高(约150~180 ℃)。

  3 结束语

  经过改造篦冷机充气梁管道扩容后，通过增加一段的冷却风量，实现了熟料的急冷，熟料的3天强度平均31MPa以上；熟料的易磨性得到了改善，并且降低了由于熟料温度高导致水泥磨的滑履轴承温度而停机的概率，提高了水泥磨的运转率；降低了出水泥磨的水泥温度，改善了水泥的物理性能，提升了工厂的经济效益。