天津院5000t/d生產(chǎn)線優(yōu)化升級:提產(chǎn)降耗,余熱發(fā)電增效策略
公司是2003年由天津院設(shè)計的一條5000t/d 熟料生產(chǎn)線,并配套了9Mw純低溫余熱發(fā)電項目。石灰石采用兩套錘式破碎機,生料粉磨是兩條?4.6 m×(10+3.5)m中卸式烘干磨,燒成系統(tǒng)是?4.8m×72m窯外預(yù)熱分解系統(tǒng),煤粉制備采用ZGM立磨系統(tǒng)。這幾年來,公司通過采取精細(xì)化管理,重點攻關(guān)技術(shù)瓶頸,優(yōu)化完善工藝操作,設(shè)備維護全員化,找差距、定目標(biāo)、尋方法、細(xì)管理,經(jīng)過多年的努力,熟料產(chǎn)量提升了約500t/d,煤耗下降了約8kg/t,綜合電耗下降了約8kWh/t,各項指標(biāo)取得了一定進步。
1. 提升窯產(chǎn)量和尋找經(jīng)濟產(chǎn)量
生產(chǎn)線是天津院5000t/d窯型第一代產(chǎn)品,設(shè)計時產(chǎn)量富余能力不強,只有在窯產(chǎn)量有了提升空間,才能摸索到最經(jīng)濟產(chǎn)量,才是煤電消耗降低的基礎(chǔ)和前提,緊緊圍繞這個主線并落實到整個工作始終,原來產(chǎn)量在5800t/d左右,優(yōu)化后現(xiàn)產(chǎn)量能穩(wěn)定達到6300t/d左右,最高時能達到6500t/d,經(jīng)濟運行產(chǎn)量是6100~6300t/d。具體措施是:
(1)通過篦冷機用風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整,重點增加固定板和一室的面積,對一段風(fēng)機部分進行調(diào)整,主要是增加風(fēng)量,風(fēng)壓略為提高,來為窯提產(chǎn)提供煤粉燃燒充 足的氧氣。
(2)調(diào)整窯尾煙室相關(guān)尺寸。通過2014年及2015年對預(yù)熱器進行升級改造,重點是對后窯口、煙室拱形、煙室縮口尺寸進行放大(放大后分別是3.7m、2.44m、2.55m),確保了爐內(nèi)供氧充足,并做到低阻供氧,同時延長氣體停留時間,確保提產(chǎn)后入窯物料分解率達到95%以上。
(3)2014年通過對分解爐加高一缽和2015年對三次風(fēng)管雙進風(fēng)改成單進風(fēng),將分解爐噴煤管位置降低到分解爐錐部,增加氣體和物料在爐風(fēng)停留時間,確保了爐內(nèi)風(fēng)煤料最佳配合,分解爐和C5,出口溫度分布更趨合理。
(4)在滿足了窯、爐供氧需求,同時對預(yù)熱器各級旋風(fēng)筒進風(fēng)蝸殼加大面積,降低系統(tǒng)阻力,使系統(tǒng)內(nèi)各處風(fēng)速達到合理匹配,并為提高窯系統(tǒng)產(chǎn)量所需總風(fēng)量創(chuàng)造了條件。
2. 加強過程管理,穩(wěn)定參數(shù),持續(xù)降低煤耗
在產(chǎn)量提升的基礎(chǔ)上,同樣系統(tǒng)表面的散熱、頭煤用量無形中就為我們降低了煤耗,結(jié)合后期對煤種、工藝操作、配煤配料中不斷優(yōu)化,加上一部分小技小改,煤耗從150kg/t之上降到140kg/t,標(biāo)煤耗在104kg/t左右。?
(1)優(yōu)化、穩(wěn)定煤種,合理搭配使用
生產(chǎn)過程中對使用的每批煤進行總結(jié),從中不斷優(yōu)化、調(diào)整煤種和配煤,同樣發(fā)熱量煤在使用中有時卻有很大差別,主要是煤種和配煤的原因造成,所以對源頭管理、使用過程對煤炭的搭配管理是降低煤耗的前提。?
(2)加強煤粉制備過程管理
公司煤磨熱風(fēng)源是在窯尾取風(fēng),因熱風(fēng)中粉塵過細(xì),旋風(fēng)收塵器收塵效率低,煤粉中含生料粉較 多,后將旋風(fēng)收塵器更換成袋式收塵器后,煤粉熱值上升了約800kJ/kg,提高了煤粉燃燒速度和窯頭火焰溫度,降低了煤耗。?
(3)不斷穩(wěn)定喂煤、喂料系統(tǒng),減少波動
加強對喂煤系統(tǒng)管理,要確保煤粉倉下煤順暢,減少轉(zhuǎn)子秤負(fù)荷波動;在轉(zhuǎn)子秤安裝時控制好上密封板與轉(zhuǎn)子秤之間間隙,控制在要求范圍。?
對喂料系統(tǒng)進行優(yōu)化,原來DLD秤喂料量波動較大(±15t/h左右),提升機電流有±4A波動,后來更換成轉(zhuǎn)子秤,喂料波動降為±2t/h,提升機電流波動在±1.5A,大大提升喂料的穩(wěn)定性,減少分解爐喂煤的波動,正常情況喂煤曲線基本是一條直線。?
(4)減少窯內(nèi)結(jié)圈和系統(tǒng)結(jié)皮?
在正常生產(chǎn)運行過程中,重點控制好窯內(nèi)通風(fēng), 防止、減少結(jié)厚窯皮和結(jié)圈;及時清理煙室、分解爐內(nèi)結(jié)皮;調(diào)整分解爐噴煤管位置,使分解爐內(nèi)燃燒狀態(tài)和溫度分布更合理。
(5)強化窯內(nèi)和爐內(nèi)供氧
合理分配好窯爐風(fēng)量,在確保窯內(nèi)煤粉燃燒的氧氣外,盡可能開大三次風(fēng)閥,確保爐內(nèi)供氧,提高燃燒效率,同樣降低了窯內(nèi)風(fēng)速,提高窯前溫度,降低窯尾溫度,分布好窯內(nèi)溫度梯度,減少結(jié)圈現(xiàn)象。
(6)降低系統(tǒng)阻力,降低系統(tǒng)各處風(fēng)速
通過系統(tǒng)降阻,使預(yù)熱器系統(tǒng)風(fēng)速降低,在確保不塌料情況下增加風(fēng)料熱交換時間,C1出口溫度下降15℃左右。
3. 精細(xì)管理,注重細(xì)節(jié),逐步降低綜合電耗
節(jié)電是一個系統(tǒng)工作,從原料破碎機到熟料輸送拉鏈機,從每一臺用電設(shè)備上都要做到最經(jīng)濟的用電參數(shù),通過不斷技改和管理優(yōu)化,熟料綜合電耗從原來60kWh/t之上下降到52kWh/t。
(1)這幾年通過將高溫風(fēng)機、生料磨循環(huán)風(fēng)機技改為高效風(fēng)機,取得了一定節(jié)電效果。同時也對一些小風(fēng)機進行改造,全廠小袋收塵器原來風(fēng)機配置都是高壓風(fēng)機,后來根據(jù)實際風(fēng)壓進行技改,改成低壓大風(fēng)量風(fēng)機,節(jié)電率達到50%。
(2)摸索經(jīng)濟產(chǎn)量。
①對窯進行經(jīng)濟產(chǎn)量摸索, 過高產(chǎn)量會造成高溫風(fēng)機、尾排風(fēng)機用電量不成比例上升,反而不節(jié)電。
②生料磨(兩臺中卸管磨),通過控制破碎物料粒度(多破少磨),同時對進磨熱風(fēng)管進行擴大,提高進磨熱風(fēng)量,增加烘干能力,臺時產(chǎn)量在原來基礎(chǔ)上提升了約10 t/h;在這個臺時產(chǎn)量基礎(chǔ)上通過優(yōu)化磨機鋼球裝載量、優(yōu)化磨機球配,在不影響磨機產(chǎn)量情況下降低主電動機電流,節(jié)約用電 100 kWh/h左右。
③煤磨(一臺立磨),重點控制好其粉磨能力和循環(huán)負(fù)荷率之間平衡,當(dāng)粉磨能力達到極限時。不要一味進行拉排風(fēng)機,不然產(chǎn)量不升反下降,會增加電耗,所以要摸索到最佳平衡點。
(3)用電單元管理。細(xì)化用電,針對每臺用電設(shè)備建立用電臺帳,每天關(guān)注用電單耗,時時關(guān)注運行電流,能更直觀知道綜合電耗變化的原因,從中針對性采取措施,不斷優(yōu)化調(diào)整。
①對空壓機用氣進行管理,減少用氣量;規(guī)范用氣點,減少非生產(chǎn)性用氣,對一些用氣點管徑改小,調(diào)整壓縮空氣壓力(控在0.4MPa),對一些收塵器噴吹時間,塔架空氣炮間隔時間進行延長調(diào)整;減少空壓機供氣范圍,實行就地原則,減少管路損耗;根據(jù)不同點位對壓力要求不同采取分段分壓供氣;加強現(xiàn)場漏氣治理,定人定期檢查;管理后節(jié)電0.4kWh/t熟料。?
(4)降低阻力是節(jié)電的關(guān)鍵方面。首先對預(yù)熱器進行降阻,高溫風(fēng)機節(jié)電1.5kWh/t左右,通過優(yōu)化鍋爐進風(fēng)管降阻,窯頭排風(fēng)機節(jié)電0.5kWh/t左右。?
(5)優(yōu)化工藝操作。通過對用電單元管理,對比自己最佳狀況,對比先進企業(yè)單機用單耗,從中優(yōu)化工藝操作,改變思路,不斷摸索經(jīng)濟用風(fēng)參數(shù),糾正大風(fēng)大料思路,杜絕用電浪費,節(jié)電2kWh/t。
4. 充分利用余熱,提升發(fā)電量
公司發(fā)電量從原來21.5萬kWh/d到現(xiàn)運行22萬kWh/d左右,同先進指標(biāo)對比還有很大差距,這里只能談?wù)勗谔岣甙l(fā)電量上的一點心得。?
(1)在不犧牲窯況及煤耗基礎(chǔ)上,想辦法提高和穩(wěn)定進鍋爐煙氣溫度。?
提高C1出口溫度,當(dāng)然不是加大高溫風(fēng)機拉風(fēng)和降低窯產(chǎn)量,而是通過對C1筒表面進行保溫處理, 降低表面散熱,從而達到提高進窯尾鍋爐溫度。通過處理,C1出口溫度提高約10℃左右,發(fā)電量可提升200kWh/d左右。?
提高窯頭鍋爐溫度,不是通過前移窯頭鍋爐進風(fēng)口,而是優(yōu)化篦冷機風(fēng)機用風(fēng)和控制熟料結(jié)粒穩(wěn)定料層,確保充分熱交換,杜絕吹穿冷風(fēng)串人而降低鍋爐進口溫度;盡可能減少三段用風(fēng)量,提高二段用風(fēng)量。?
(2)對鍋爐清灰設(shè)備管理,并定期清灰,降低鍋爐內(nèi)阻力,增加熱交換時間和熱交接面積,提高熱效率,降低排煙溫度。?
(3)加強對鍋爐各管道及鍋爐本體漏風(fēng)和保溫工作管理。?
(4)加強對窯尾和窯頭旁路閥檢查,確保無漏風(fēng),防止熱風(fēng)損失。?
(5)對冷卻塔風(fēng)機風(fēng)葉角度進行調(diào)整,降低循環(huán)水溫,同時對水質(zhì)控制和管理,減少冷凝器結(jié)垢,提高真空度,降低排汽溫度,提高蒸汽利用率。
5. 總結(jié)
精益管理工作,只有起點,沒有終點,沒有最好, 只有更好,沒有具體方式方法,可以海納百川,吸收一切有利的方式和方法。
作者:禹敏
原標(biāo)題:技術(shù) | 提高窯產(chǎn)量,降低煤電耗的幾項優(yōu)化措施
監(jiān)督:0571-85871667
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