談我公司2500t/d篦冷機改造
山西中條山新型建材有限公司 李逸 高春風 王堅
我公司2500t/d熟料生產(chǎn)線篦冷機，是第三代充氣梁式篦冷機，于2007年4月投入使用。同全國很多同規(guī)格的廠類似的篦冷機，由于當時設計、制造、安裝等局限性，再加上所有廠同樣的心理，產(chǎn)量是生產(chǎn)線運行是否優(yōu)良的第一標桿，所以在產(chǎn)量提高后，篦冷機的能力成為生產(chǎn)線上的薄弱環(huán)節(jié)，冷卻效果差、熱回收效果差、燒篦板、堆雪人、斷軸、漏料等工藝（或設備）問題，嚴重影響產(chǎn)量、質(zhì)量和運轉率的提高，不利于應對激烈的市場競爭。特別是在運行兩年以后，問題越來越嚴重。因此，決定對篦冷機進行技術改造。
1 改造前的運行狀況及主要問題
1.1 我公司篦冷機設計及實際運行參數(shù)見以下。
表一 2500t/d篦冷機技術性能 設計參數(shù)
設 計 參 數(shù) | 生產(chǎn)能力/(t/d) | 2500 | 實 際 運 行 參 數(shù) | 二次風溫度/℃ | ≤950 |
| 入料溫度/℃ | 1371 | 三次風溫度/℃ | ≤800 | ||
| 出料溫度/℃ | 環(huán)境溫度+65 | 出料溫度/℃ | ＞250 | ||
| 料層厚度（一段）/mm | 500～600 | 料層厚度（一段）/mm | 300～400 | ||
| 篦板負荷[t/(㎡?d)] | 40.8 | 系統(tǒng)熱回收效率/% | 59.6 | ||
| 篦床有效面積/㎡ | 61.2 | 同步運轉率/% | ≤80 | ||
| 標態(tài)風量/(m3/kg) | 2.87 | ||||
| 出料粒度/mm | ≤25 |
1.2 改造前運行中主要問題表現(xiàn)在：
1）熱回收效果差，二次風溫、三次風溫低。
2）出冷卻機熟料溫度高，平均熟料溫度在250℃以上，由于冷卻效果差，篦床上溫度高，篦床兩側有嚴重紅河現(xiàn)象，細料側篦板與側板頻繁燒損，不僅影響到系統(tǒng)的運行率，還增加了維修成本與維修工作量。
3）由于整個篦板梁長期經(jīng)受高溫，產(chǎn)生嚴重變形。
4）系統(tǒng)密封差，冷卻風短路、漏風、竄風嚴重，風室內(nèi)不同風壓之間內(nèi)耗大，有效冷卻風大幅度下降。
5）冷卻風機的風量和風壓不合理，選型不當，也是導致冷卻效果差的重要原因。 2 改造方案選擇 篦冷機改造項目一旦列入我公司技改計劃，改造方案和實施單位的選擇成為關鍵。由于國內(nèi)可以改造第三代充氣梁式篦冷機的單位很多，技術水平參差不齊，為慎重起見，我公司做了大量的調(diào)查研究，并且向水泥行業(yè)多位知名專家進行廣泛咨詢，通過技術上的先進性、適用性，經(jīng)濟上的合理性、盈利性，實施上的可能性、風險可控性進行半年多的論證、考察以及全面科學的綜合分析，最后確定選擇GZSJ公司的改造方案，采用了法國圣達瀚篦冷機技術進行實施改造。
具體改造方案如下：
（1） 增設進料高溫段——急冷床（圣達瀚專利技術） 刪除篦冷機入口處原有的多排固定床和前端充氣梁，增加圣達瀚篦冷機獨有技術的急冷床。 急冷床的風機及篦板布置見以下
急冷床的風機及篦板布置
急冷床1# 4排（七個控制小單元） 新增一臺風機供風
急冷床2# 3排（四個控制小單元） 采用一臺原有風機供風
（2） 急冷床的進風形式采用風箱+風管+蝶閥供風。
（3） 活動床全部更換為圣達瀚結構型式（框架梁、篦板梁、篦板與側護板）。
（4） 活動床部分重新劃分風室，共分為六個風室，分別由七臺風機供風，第一、二風室為新增風機，其余風室采用現(xiàn)有風機。 新的風室風機及篦板布置見表3。
（5） 更換所有篦板梁。
（6） 調(diào)整所有的自由輪、導向輪。
（7） 重新設計各風室密封，保證各風室風壓的獨立性。
（8） 更換所有電動弧形閥為圣達瀚雙層鎖風閥。
3、改造效果
我公司篦冷機改造與生產(chǎn)線升級改造同時進行，歷時22天，改造后熟料生產(chǎn)能力達到3100t/d。改造后篦式冷卻機的性能見下表
改造后篦式冷卻機技術性能
設 計 參 數(shù) | 生產(chǎn)能力/(t/d) | 3100 | 實 際 運 行 參 數(shù) | 二次風溫度/℃ | ≤1100 |
| 入料溫度/℃ | 1371 | 三次風溫度/℃ | ≤900 | ||
| 出料溫度/℃ | 環(huán)境溫度+65 | 出料溫度/℃ | ＜90 | ||
| 料層厚度（一段）/mm | 600～800 | 料層厚度（一段）/mm | 650～700 | ||
| 篦板負荷[t/(㎡?d)] | 48.9 | 系統(tǒng)熱回收效率/% | ≥76 | ||
| 篦床有效面積/㎡ | 63.4 | 同步運轉率/% | 100 | ||
| 標態(tài)風量/(m3/kg) | 2.21 | ||||
| 出料粒度/mm | ≤25 |
3.1 改造后二次風溫、三次風溫分別比改造前提高150℃、100℃以上，大大改善窯爐的燃燒氣氛，燃燒速度更加快，燃燼率提高，C1出口溫度下從330攝氏度下降至310攝氏度，窯的熱工制度更加穩(wěn)定，窯爐的操作和控制變得容易，操作員普遍感覺到窯變得更好操作。
3.2 急冷床熟料流態(tài)化狀態(tài)良好，淬冷效果理想。從攝像電視和現(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，徹底解決了因熟料的離析現(xiàn)象而產(chǎn)生的紅河問題。
改造前1月份三天平均強度為33.4 Mpa,2月份為29.9 Mpa,3月份為32.2 Mpa，平均為31.83 Mpa； 改造后6月份為38.7 Mpa，7月份為37.4 Mpa,8月份為35.6 Mpa，平均為37.23 Mpa（改造前后，生料成分與配料方案基本穩(wěn)定）。
熟料：（改造前） 煤粉：
| 月份 | 3天強度（MPa） | 平均值（MPa） | 月份 | 發(fā)熱量(kcal/kg) |
| 一月份 | 33.4 | 31.83 | 一月份 | 5615.2 |
| 二月份 | 29.9 | 二月份 | 5688.9 | |
| 三月份 | 32.2 | 三月份 | 5500.9 |
熟料：（改造后） 煤粉：
月份 | 3天強度（MPa） | 平均值（MPa） | 月份 | 發(fā)熱量(kcal/kg) |
| 六月份 | 38.7 | 37.23 | 六月份 | 5569.6 |
| 七月份 | 37.6 | 七月份 | 5789 | |
| 八月份 | 35.6 | 八月份 | 5535.5 |
改造后三天強度平均增長了5.4Mpa 3.3 出冷卻機熟料溫度低，正常結粒的熟料顆?？梢灾苯佑檬肿テ?，測得的圓顆粒熟料溫度為86℃，低于環(huán)境溫度+65℃。
3.4 改造后窯產(chǎn)量從2750 t/d穩(wěn)定提高到了2950t/d，最高產(chǎn)量提高到了3100t/d，篦冷機的效能沒有下降的表現(xiàn)，但由于受高溫風機限制，窯系統(tǒng)抗波動的能力弱，尚不能長期穩(wěn)定運行。
3.5 節(jié)煤、減排效果明顯。
改造前
月份 | 實物煤耗(kg/t) | 平均值（kg/t） | 月份 | 實物煤耗(kg/t) | 平均值（kg/t） |
| 一月份 | 160 | 159 | 六月份 | 149 | 149 |
| 二月份 | 160 | 七月份 | 151 | ||
| 三月份 | 158 | 八月份 | 148 |
此表顯示改造后比改造前噸熟料煤耗降低了10kg/t
改 造 前 的 月 平 均 產(chǎn) 量 | 月份 | 熟料產(chǎn)量(噸) | 改 造 后 的 月 平 均 產(chǎn) 量 | 月份 | 熟料產(chǎn)量(噸) |
| 一月份 | 75498 | 六月份 | 88486 | ||
| 二月份 | 83383 | 七月份 | 72685 | ||
| 三月份 | 70408 | 八月份 | 82332 | ||
| 合計 | 229289 | 合計 | 243503 |
按6、7、8三個月的熟料產(chǎn)量243503噸計算，節(jié)省原煤2435噸，換算成標煤為1958.9噸，平均每月為652.96噸。 按一般每燃燒一噸標準煤產(chǎn)生二氧化碳2600公斤，二氧化硫8.5公斤，氮氧化物7.4公斤計算每年的減排量如下： 減排CO2=652.96×2.66×12=20842.48噸 減排SO2=652.96×0.0085×12=66.6噸 減排N2OX=652.96×0.0074×12=57.98噸
3.6 篦冷機改造后，可靠性系數(shù)RF提高到100%，再沒有因為篦冷機故障影響窯運行的情況。
山西中條山新型建材有限公司 2013年9月5日
