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文檔簡介
GB16780—2021《水泥單位產品能源消耗限額》標準中對熟料單位產品綜合煤耗給出了明確要求(1級煤耗≤94kgce/t、2級煤耗≤100kgce/t、3級煤耗≤109kgce/t)。水泥生產企業(yè)都在尋找有效降低能耗的途徑,尤其是降低熟料煅燒系統(tǒng)的能耗,而在煅燒過程中所用煤粉的熱值和燃盡率是保證煅燒系統(tǒng)熱耗降低和穩(wěn)定運行的重要條件,煤磨系統(tǒng)合理的取風設計又是保證煤粉的熱值、水分及細度的重要前提。在“碳中和和碳達峰”的政策引導下,我公司積極采取有效的降耗措施,本文對降低入窯煤粉貧化的具體措施進行介紹。1、問題描述及原因分析隨著優(yōu)質煤礦資源的緊缺和市場變化影響,目前大多數(shù)水泥生產企業(yè)使用煙煤與無煙煤搭配的混合煤,且原煤收到基熱值低(低位發(fā)熱量約在22?990kJ/kg),這就要求在煤粉制備過程中盡可能降低煤粉貧化,以保證煤粉的熱值和燃盡率,降低燒成系統(tǒng)能耗。我公司煤粉制備系統(tǒng)的熱風取自窯尾預熱器出口的廢氣,取風位置在高溫風機后,熱風進入煤磨系統(tǒng)前通過2個旋風收塵器除去廢氣中攜帶的窯灰,入磨原煤和入窯煤粉工業(yè)分析見表1。從表1可以看出,入窯煤粉灰分增加了3.46%,由此可見入煤磨熱風含塵濃度偏高,煤粉貧化嚴重。貧化后的煤粉燃燒不完全,燒成帶火焰溫度低,易造成熟料煅燒不好或窯尾結皮嚴重,回轉窯不能穩(wěn)定運行,導致熟料燒成能耗升高。表1入磨原煤和入窯煤粉分析回轉窯穩(wěn)定運行時,測得高溫風機出口煙氣中粉塵的濃度為85g/m3左右,對其使用粒度分析儀檢測,窯灰中<32μm的約占98%,<6μm的約占55%,對煤磨磨機入口粉塵檢測,窯灰中>6μm的約占20%。通常情況下旋風收塵器只對10μm以上的顆粒保持很高的分離效率,對直徑小于6μm的細顆粒的分離效率相對較低。C1旋風筒、煤磨旋風收塵器收塵效率低,導致出煤磨煤粉中含有約3%~4%的窯灰粉塵,使入窯煤粉的熱值偏低,這是入窯煤粉貧化的主要原因。外界環(huán)境溫度低時,加大煤磨高溫風機拉風,才能保證入磨溫度,煤磨高溫風機轉速由35Hz提高到45Hz,這樣就導致了旋風收塵器、風管內風速偏高,進一步降低了收塵效率,這是煤粉貧化的另一個主要原因。2、解決方案針對以上入窯煤粉貧化的原因和現(xiàn)場實際情況,經考察評估后,決定首先提高C1分離效率,降低預熱器出口廢氣中窯灰的含量;其次對煤磨旋風收塵器進行改造,提高收塵效率;最后通過調整煤磨運行參數(shù),降低系統(tǒng)用風量,解決入窯煤粉貧化問題,提高煤磨產量。2.1提高預熱器出口C1分離效率在C1旋風筒錐部增加尾渦隔離器,尾渦隔離器直徑1?200mm,安裝在距離旋風筒錐部1.5m處,尾渦隔離器與旋風筒周邊保持500~800mm間隙,可以降低旋風筒下部的風速和料流速度。當旋風筒內物料被風帶到該區(qū)域后,在重力作用下,直接落入下料管中,同時還能解決下一級下料管翻板閥鎖風不嚴,導致內漏風向上帶起粉塵的返料現(xiàn)象,進而提高C1分離效率,降低預熱器出口廢氣中窯灰的含量。為加強C1旋風筒的內漏風治理,C1下料管采用雙道翻板閥,加強鎖風效果。2.2煤磨旋風收塵器及管道技改對煤磨系統(tǒng)熱風管道2個旋風除塵器進行技改,通過計算并結合現(xiàn)場實際情況,把旋風收塵器旋風筒直徑由Φ2?100mm改造為Φ3?600mm,降低旋風筒內風速,把旋風筒內筒長度增加1.5m,提高分離效率。同時在旋風收塵器前后平管道處,增加兩個灰斗和下灰管道并加裝重錘鎖風閥,能夠及時排出管道內沉積窯灰并確保煤磨系統(tǒng)用風不受影響,見圖1。2.3煤磨運行參數(shù)優(yōu)化我公司風掃式煤磨規(guī)格為Φ3.8m×(7+2.5)m,配備有TLS1760動態(tài)選粉機,通過窯尾熱風在磨內完成烘干及粉磨。煤磨操作員習慣“大風帶大料”的操作,很少調整系統(tǒng)用風。目前公司控制指標為進廠原煤水分<8.0%、煤粉水分<3.0%,通過降低磨尾排風機轉速來降低磨內風速,降低煤粉在磨內流速,提高磨機研磨能力,從而達到降低高溫風機風量的目的。經過中控參數(shù)調整,在煤粉質量、臺時產量不變的情況下,磨尾排風機轉速由45Hz降到42Hz,磨內風速降低,動態(tài)選粉機轉速由85%降到81%,系統(tǒng)循環(huán)負荷降低,高溫風機轉速由80%降到77%,減少了熱風用量,降低了粉塵摻加量。圖1旋風除塵器改造3、技改后實際運行情況技改措施實施后,煤磨系統(tǒng)運行工況正常,入窯煤粉與入磨原煤灰分差值由3.46%降到0.89%,煤粉發(fā)熱量增加,見表2,入窯煤粉質量提高,窯系統(tǒng)7~9月份平均標準煤耗較技改前降低約1.1kgce/t,改造效果明顯。表2技改后入磨原煤和入窯煤粉分析4、結束語煤粉貧化是多種原因造成的,解決辦法也有很多種,對于不同取風系統(tǒng)應該具體分析,把旋風筒改成袋式收塵器,收
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