天津院5000t/d生產(chǎn)線優(yōu)化升級(jí):提產(chǎn)降耗,余熱發(fā)電增效策略

水泥技術(shù)資料 · 2024-06-19 19:23

公司是2003年由天津院設(shè)計(jì)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(xiàng)目。石灰石采用兩套錘式破碎機(jī),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(lái),公司通過(guò)采取精細(xì)化管理,重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù)瓶頸,優(yōu)化完善工藝操作,設(shè)備維護(hù)全員化,找差距、定目標(biāo)、尋方法、細(xì)管理,經(jīng)過(guò)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(xiàng)指標(biāo)取得了一定進(jìn)步。

1. 提升窯產(chǎn)量和尋找經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量

生產(chǎn)線是天津院5000t/d窯型第一代產(chǎn)品,設(shè)計(jì)時(shí)產(chǎn)量富余能力不強(qiáng),只有在窯產(chǎn)量有了提升空間,才能摸索到最經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量,才是煤電消耗降低的基礎(chǔ)和前提,緊緊圍繞這個(gè)主線并落實(shí)到整個(gè)工作始終,原來(lái)產(chǎn)量在5800t/d左右,優(yōu)化后現(xiàn)產(chǎn)量能穩(wěn)定達(dá)到6300t/d左右,最高時(shí)能達(dá)到6500t/d,經(jīng)濟(jì)運(yùn)行產(chǎn)量是6100~6300t/d。具體措施是:

(1)通過(guò)篦冷機(jī)用風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整,重點(diǎn)增加固定板和一室的面積,對(duì)一段風(fēng)機(jī)部分進(jìn)行調(diào)整,主要是增加風(fēng)量,風(fēng)壓略為提高,來(lái)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(guò)2014年及2015年對(duì)預(yù)熱器進(jìn)行升級(jí)改造,重點(diǎn)是對(duì)后窯口、煙室拱形、煙室縮口尺寸進(jìn)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(shí)延長(zhǎng)氣體停留時(shí)間,確保提產(chǎn)后入窯物料分解率達(dá)到95%以上。

(3)2014年通過(guò)對(duì)分解爐加高一缽和2015年對(duì)三次風(fēng)管雙進(jìn)風(fēng)改成單進(jìn)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(shí)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(mǎn)足了窯、爐供氧需求,同時(shí)對(duì)預(yù)熱器各級(jí)旋風(fēng)筒進(jìn)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(dá)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(qiáng)過(guò)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(wú)形中就為我們降低了煤耗,結(jié)合后期對(duì)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(guò)程中對(duì)使用的每批煤進(jìn)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(shí)卻有很大差別,主要是煤種和配煤的原因造成,所以對(duì)源頭管理、使用過(guò)程對(duì)煤炭的搭配管理是降低煤耗的前提。?

(2)加強(qiáng)煤粉制備過(guò)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(guò)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(dòng)

加強(qiáng)對(duì)喂煤系統(tǒng)管理,要確保煤粉倉(cāng)下煤順暢,減少轉(zhuǎn)子秤負(fù)荷波動(dòng);在轉(zhuǎn)子秤安裝時(shí)控制好上密封板與轉(zhuǎn)子秤之間間隙,控制在要求范圍。?

對(duì)喂料系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,原來(lái)DLD秤喂料量波動(dòng)較大(±15t/h左右),提升機(jī)電流有±4A波動(dòng),后來(lái)更換成轉(zhuǎn)子秤,喂料波動(dòng)降為±2t/h,提升機(jī)電流波動(dòng)在±1.5A,大大提升喂料的穩(wěn)定性,減少分解爐喂煤的波動(dòng),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(yùn)行過(guò)程中,重點(diǎn)控制好窯內(nèi)通風(fēng), 防止、減少結(jié)厚窯皮和結(jié)圈;及時(shí)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(qiáng)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(kāi)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(guò)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(shí)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(gè)系統(tǒng)工作,從原料破碎機(jī)到熟料輸送拉鏈機(jī),從每一臺(tái)用電設(shè)備上都要做到最經(jīng)濟(jì)的用電參數(shù),通過(guò)不斷技改和管理優(yōu)化,熟料綜合電耗從原來(lái)60kWh/t之上下降到52kWh/t。

(1)這幾年通過(guò)將高溫風(fēng)機(jī)、生料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)技改為高效風(fēng)機(jī),取得了一定節(jié)電效果。同時(shí)也對(duì)一些小風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造,全廠小袋收塵器原來(lái)風(fēng)機(jī)配置都是高壓風(fēng)機(jī),后來(lái)根據(jù)實(shí)際風(fēng)壓進(jìn)行技改,改成低壓大風(fēng)量風(fēng)機(jī),節(jié)電率達(dá)到50%。

(2)摸索經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。

①對(duì)窯進(jìn)行經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量摸索, 過(guò)高產(chǎn)量會(huì)造成高溫風(fēng)機(jī)、尾排風(fēng)機(jī)用電量不成比例上升,反而不節(jié)電。

②生料磨(兩臺(tái)中卸管磨),通過(guò)控制破碎物料粒度(多破少磨),同時(shí)對(duì)進(jìn)磨熱風(fēng)管進(jìn)行擴(kuò)大,提高進(jìn)磨熱風(fēng)量,增加烘干能力,臺(tái)時(shí)產(chǎn)量在原來(lái)基礎(chǔ)上提升了約10 t/h;在這個(gè)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量基礎(chǔ)上通過(guò)優(yōu)化磨機(jī)鋼球裝載量、優(yōu)化磨機(jī)球配,在不影響磨機(jī)產(chǎn)量情況下降低主電動(dòng)機(jī)電流,節(jié)約用電 100 kWh/h左右。

③煤磨(一臺(tái)立磨),重點(diǎn)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(dá)到極限時(shí)。不要一味進(jìn)行拉排風(fēng)機(jī),不然產(chǎn)量不升反下降,會(huì)增加電耗,所以要摸索到最佳平衡點(diǎn)。

(3)用電單元管理。細(xì)化用電,針對(duì)每臺(tái)用電設(shè)備建立用電臺(tái)帳,每天關(guān)注用電單耗,時(shí)時(shí)關(guān)注運(yùn)行電流,能更直觀知道綜合電耗變化的原因,從中針對(duì)性采取措施,不斷優(yōu)化調(diào)整。

①對(duì)空壓機(jī)用氣進(jìn)行管理,減少用氣量;規(guī)范用氣點(diǎn),減少非生產(chǎn)性用氣,對(duì)一些用氣點(diǎn)管徑改小,調(diào)整壓縮空氣壓力(控在0.4MPa),對(duì)一些收塵器噴吹時(shí)間,塔架空氣炮間隔時(shí)間進(jìn)行延長(zhǎng)調(diào)整;減少空壓機(jī)供氣范圍,實(shí)行就地原則,減少管路損耗;根據(jù)不同點(diǎn)位對(duì)壓力要求不同采取分段分壓供氣;加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)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(duì)預(yù)熱器進(jìn)行降阻,高溫風(fēng)機(jī)節(jié)電1.5kWh/t左右,通過(guò)優(yōu)化鍋爐進(jìn)風(fēng)管降阻,窯頭排風(fēng)機(jī)節(jié)電0.5kWh/t左右。?

(5)優(yōu)化工藝操作。通過(guò)對(duì)用電單元管理,對(duì)比自己最佳狀況,對(duì)比先進(jìn)企業(yè)單機(jī)用單耗,從中優(yōu)化工藝操作,改變思路,不斷摸索經(jīng)濟(jì)用風(fēng)參數(shù),糾正大風(fēng)大料思路,杜絕用電浪費(fèi),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(lái)21.5萬(wàn)kWh/d到現(xiàn)運(yùn)行22萬(wàn)kWh/d左右,同先進(jìn)指標(biāo)對(duì)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(diǎn)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(jìn)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(jī)拉風(fēng)和降低窯產(chǎn)量,而是通過(guò)對(duì)C1筒表面進(jìn)行保溫處理, 降低表面散熱,從而達(dá)到提高進(jìn)窯尾鍋爐溫度。通過(guò)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(guò)前移窯頭鍋爐進(jìn)風(fēng)口,而是優(yōu)化篦冷機(jī)風(fēng)機(jī)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(jìn)口溫度;盡可能減少三段用風(fēng)量,提高二段用風(fēng)量。?

(2)對(duì)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(shí)間和熱交接面積,提高熱效率,降低排煙溫度。?

(3)加強(qiáng)對(duì)鍋爐各管道及鍋爐本體漏風(fēng)和保溫工作管理。?

(4)加強(qiáng)對(duì)窯尾和窯頭旁路閥檢查,確保無(wú)漏風(fēng),防止熱風(fēng)損失。?

(5)對(duì)冷卻塔風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度進(jìn)行調(diào)整,降低循環(huán)水溫,同時(shí)對(duì)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(diǎn),沒(méi)有終點(diǎn),沒(méi)有最好, 只有更好,沒(méi)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

天瑞水泥" data-alias="TianRuiCement" data-signature="天瑞水泥系天瑞集團(tuán)旗下的香港上市公司(1252.HK),成立于2000年,主要從事石灰?guī)r開(kāi)采利用和熟料、水泥、建筑骨料等建材產(chǎn)品的生產(chǎn)與銷(xiāo)售。公司是河南省及遼寧省領(lǐng)先的熟料水泥生產(chǎn)商,2020年熟料產(chǎn)能全國(guó)水泥行業(yè)排名第九位。" data-from="0" data-is_biz_ban="0">

原標(biāo)題:技術(shù) | 提高窯產(chǎn)量,降低煤電耗的幾項(xiàng)優(yōu)化措施

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