近年來，隨著國家“雙碳”政策、能耗雙控等環(huán)保政策出爐，水泥行業(yè)能效指標成為水泥企業(yè)生存與發(fā)展的關(guān)鍵，為降低能源成本，提升市場競爭力，越來越多水泥企業(yè)圍繞能效指標有針對性地對設(shè)備進行技術(shù)升級與改造。其中，作為公認的燒成系統(tǒng)最核心與最關(guān)鍵的設(shè)備——篦冷機，它的熱效率以及運轉(zhuǎn)的高質(zhì)量，直接影響到系統(tǒng)的綜合指標，成為水泥企業(yè)技改的關(guān)鍵設(shè)備。
據(jù)水泥人網(wǎng)了解，浙江金圓水泥有限公司(以下簡稱“金圓水泥”)擁有兩條2500噸/日熟料生產(chǎn)線，配套使用的是TC-1164型第三代篦冷機，由于多年的運行和熟料產(chǎn)量的提高，該篦冷機出現(xiàn)熟料溫度高，入窯二次風溫偏低且波動大，熱回收效率低，余熱發(fā)電不穩(wěn)定等問題，已經(jīng)難以滿足目前的生產(chǎn)要求。
為提高能效指標，金圓水泥計劃對其中篦冷機實施改造升級。經(jīng)多方考察研究，對改造方案進行重重甄別、研討與審定，最終選定與廣州圣嘉機電設(shè)備有限公司(以下簡稱“圣嘉機電”)簽訂篦冷機改造合同。圣嘉機電分別對急冷床(加強熟料的急冷)、第一段篦床(降低篦板阻力，延長熟料在篦床上的停留時間)進行改造，室下使用9臺氣動雙重鎖風閥，同時對篦冷機室下進行重新密封，解決風室漏風竄風等問題，提高了篦冷機的冷卻效率和熱回收效率。
改造施工工程歷時30 天，經(jīng)過一段時間的運行及調(diào)試消缺，該設(shè)備運轉(zhuǎn)正常，各工藝參數(shù)穩(wěn)定，目前窯產(chǎn)量能連續(xù)穩(wěn)定達到2800-3000T/D(因其它因素的影響，提產(chǎn)方面尚有瓶頸)，取得的節(jié)能指標十分明顯。經(jīng)金圓水泥設(shè)備部、生產(chǎn)部、安環(huán)部等大半年的運行評審與考核，所有改造的預(yù)期目標全部達到，實際運行指標均超過合同考核標準。
改造前、后篦冷機各相關(guān)參數(shù)
篦冷機改造前的各相關(guān)工藝參數(shù)
篦冷機改造前中控畫面
篦冷機改造后各相關(guān)工藝參數(shù)
篦冷機改造后中控畫面
主要性能指標改造前、后的對比以及合同完成情況表
改造后的驗收檢測
1、合同指標
二次風溫：平均值≥1150，中控顯示數(shù)據(jù)(產(chǎn)量：2800-3000t/d);
熟料溫度：平均值≤100℃，(窯產(chǎn)量：2800-3000t/d)。
2、實際運行指標
(1)合同指標
二次風溫平均值1173℃,出篦冷機熟料溫度測量平均值79℃，兩項指標的完成均優(yōu)于合同指標。
(2)合同外指標
熟料標煤耗降低2.7kg/t.sh，入余熱鍋爐氣體溫度比改造前穩(wěn)定并波動小，熟料發(fā)電量比改造前提高0.95 kwh /t.cl。熟料3天強度增加0.65MPa，熟料28天強度增加0.32MPa。
改造效果的綜合評估
通過改造前后篦冷機及窯各主要工藝參數(shù)的對比，改造的效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
(一)工藝方面
1、急冷和窯、分解爐供風
(1)固定床熟料流態(tài)化狀態(tài)良好，淬冷效果理想。從攝像鏡頭和現(xiàn)場的觀察孔可以看到在高溫段高壓冷卻風均勻有力的穿透熟料層，解決了熟料在固定床上急冷效果差的問題并保證了窯、分解爐的充足穩(wěn)定的風量。
(2)改造后二次風溫提高(二次風溫平均1173℃左右)并穩(wěn)定，對煤粉的助燃效果增加，煤粉的燃燒更加充分，窯爐系統(tǒng)對煤的適應(yīng)性更強。
2、冷卻效果
出冷卻機熟料溫度大幅度下降，測量其平均溫度為79 ℃。
3、節(jié)煤方面
從統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，改造后二次風溫、三次風溫有了明顯的提高并波動小，出篦冷機的熟料溫度有了大幅度的降低，熱回收效率明顯提高，經(jīng)盤庫統(tǒng)計結(jié)果表明標煤耗降低2.7kg/t.cl。
統(tǒng)計年節(jié)約實物煤量為：2310噸/年(年熟料產(chǎn)量按80萬噸，原煤熱值5600kcal/kg，原煤水分10%)，按照原煤價格1800元/噸計算，每年可以節(jié)約415.8萬元。
4、節(jié)電方面
熟料在固定床上急冷效果的提高，熟料經(jīng)過急冷，熟料通過急冷阻止了熟料的晶型轉(zhuǎn)變與熟料粉化，保持了發(fā)揮強度的主要成分C3S和C2S，提高了熟料的強度。通過化驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，篦冷機改造后熟料的3天強度提高0.65MPa，28天強度提高0.32MPa。
另外，由于熟料顆粒急冷，熟料易磨性得到了明顯的改善，改造前水泥粉磨工序電耗在31-32度/tcl，改造后下降了，現(xiàn)在水泥粉磨工序電耗基礎(chǔ)都在28--29度/tcl。
(二)設(shè)備方面
1、篦冷機運轉(zhuǎn)正常，能夠保證運轉(zhuǎn)率。改造后，沒有發(fā)生由于篦冷機的故障而造成的停窯事故。
2、出冷卻機熟料溫度的降低，改善了篦冷機后續(xù)設(shè)備的生產(chǎn)環(huán)境，延長了后續(xù)設(shè)備的使用壽命。
3、雙重氣動鎖鳳閥達到完全無漏風，杜絕了篦冷機周圍的粉塵污染，使環(huán)境大大改善。
綜上所述，此次篦冷機改造不僅提升了能效指標對熟料產(chǎn)質(zhì)量和水泥粉磨都非常利好。未來，圣嘉機電將續(xù)專注于水泥生產(chǎn)工藝的“細節(jié)優(yōu)化完善升級”領(lǐng)域，為水泥企業(yè)達到能效指標提供更多技術(shù)選項。
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