2500 t/d烧成系统的改造

陶从喜1，董蕊1，钟克辉，黄茂，陈廷伟1，刘长锁1，苏兴辉，梁乾1，陈学勇1，马玉国1，李国军

2500 t/d烧成系统的改造

陶从喜1，董蕊1，钟克辉2，黄茂2，陈廷伟1，刘长锁1，苏兴辉2，梁乾1，陈学勇1，马玉国1，李国军2

为了进一步提高系统产量，降低熟料热耗，广西华润红水河水泥有限公司委托中材装备集团有限公司以总承包形式对其2500 t/d生产线烧成系统实施技术改造。项目完成后整体运行状况良好，产量可达到2970t/d，系统能耗下降明显，冷却机稳定高效运行，热回收效率大幅提高。本次技改项目达到了预期效果，实现了节能降耗的目标。

烧成系统；改造；预热器；篦冷机

1 项目概况

广西华润红水河水泥有限公司2500t/d熟料生产线由天津院设计，于2003年7月投产运行。由于最早的窑尾系统按煅烧烟煤设计考虑，篦冷机采用的是第三代技术，其分解炉容积偏小，对煤质的适应性较差。于2006年9月对系统进行了改造，在原有窑尾塔架旁新增一台带流化床的悬浮炉，延长了煤粉在炉内的停留时间，提高了分解炉对煤质的适应性，调整了撒料装置盒的内部结构及各级预热器的内筒，改造后系统成功应用无烟煤煅烧，产量可稳定至2700t/ d。

自2006年第一次技改以来，该生产线运行存在的主要问题是系统煤耗较高，尤其是篦冷机熟料冷却效果很差，出冷却机熟料温度有时高达200℃以上，二、三次风温偏低且系统故障率较高。鉴于此，广西华润红水河水泥有限公司通过大量调研，最终选定中材装备集团有限公司先进的技术装备对现有的2500 t/d生产线进行技术改进来达到节能降耗的目的。双方经多次技术交流及技改实施方案的探讨，于2013年8月中旬进行了第二次技术优化改造。

2 技改前的基本情况

2.1 烧成系统的主机配置

表1 技改前烧成系统主机配置情况

表2 煤工业分析

表3 生熟料主要化学成分，%

该生产线烧成系统的主机配置见表1。

2.2 技改前烧成系统现状及存在的问题

技改前该烧成系统平均标煤耗113.53kg/t熟料以上，三次风温仅为717℃左右，出冷却机熟料温度高达205℃，冷却机热回收效率仅57%，系统热损失大，C5旋风筒出口温度高于分解炉出口温度，出现温度倒挂，表明随着系统产量的提高，分解炉内出现煤粉煅烧不完全的现象。入窑生料的表观分解率为91.42%，还有一定的提升空间。

图1 分解炉改造示意图

图2 四代冷却机改造示意图

3 改造目标

（1）烧成系统产量：≥2750t/d熟料；

（2）熟料烧成质量不下降；

（3）在现有基础上，标煤耗减少6 kg/kg熟料；

（4）冷却机的热回收率>72%。

4 烧成系统技术改造方案

4.1 原燃料情况

技改后的原燃料分析见表2、3。

4.2 预热器系统

对部分旋风筒的进口进行优化改进，目的是降低旋风筒进口风速，从而降低系统阻力，减少系统电耗。预热器C1至C5旋风筒蜗壳部分改造方案为：增加蜗壳高度，同时相应增加内筒高度。

4.3 分解炉系统

主炉部分由双喷腾的TD炉变为三喷腾的TTF分解炉。具体改造方案为：塔架内分解炉顶部在现有基础上再增加一柱体，并旋转C5旋风筒蜗壳，用下行出炉延伸管道连接C5旋风筒和分解炉（见图1）。经核算，改造后塔架内分解炉有效容积从393m3增加到611m3，气体停留时间可在现有基础上增加1.2s，保证了煤粉的燃尽及提高出炉物料分解率，增加一次喷腾及出口位置的顶部撞击作用，使得气、固两相的分散、换热更加合理，进一步增加了对煤粉的适应性。

为了最低限度减少悬浮炉流化床冷风的掺入量，对进悬浮炉的三次风、进料点及喷煤管的位置进行了合理优化。增设主炉喷煤管，通过增加主炉内的喂煤及喂料量，降低悬浮炉内热负荷，以减少甚至关闭流化风机，减少冷风掺入以降低系统热耗。

4.4 冷却机

将原有TC-1164第三代充气梁篦冷机更换为SINOWALK第四代带中置辊式破碎机的步进式冷却机（见图2）。第四代冷却机具有以下优势：步进式无漏料输送模式，可保证高输送效率；创新性篦板与密封结构，磨损面积只有第三代的15%，磨损率超低；稳流控制阀在全篦床上的应用，保证了高热交换效率；在全篦床范围内使用模块化设计；液压自动控制系统的应用，提高设备运转率。

表4 技改前后主要参数对比

图3 技改前后熟料3d强度数据（MPa）

图4 技改前后熟料28d强度数据（MPa）

图5 技改后烧成系统典型操作画面

5 改造效果

技改完成后烧成系统整体运行状况良好，煤耗和电耗相对于改造前都有较大改善，从系统运行的各项参数来看，基本上达到了预期值。在系统运行稳定之后，业方主于2014年1月上旬邀请第三方对此项目进行了热工标定。技改前后主要参数见表4。

通过对比改造前2013年5～7月与改造后2013年10～12月份各项技术指标，技改前后系统各参数明显改善。3d/28d强度数据等各项参数相对于改造前都有了明显的提升，见图3、4。

技改后烧成系统典型操作画面见图5。

该生产线完成技改以来，系统生产基本稳定。熟料产量为2900t/d左右，超过设计产量近15%；熟料烧成热耗3135kJ/kg，折合标煤耗为107.2kg/t，烧成热耗指标与国内同窑型其他生产线相比，处于较好水平。

熟料结粒情况良好，游离氧化钙含量一般＜1.50%，升重指标合格，3d强度约29.4MPa，28d强度约59.2MPa。窑头火焰明亮，不存在飞砂现象。入窑生料的表观分解率平均为95.5%，比技改前提高了4.1%。

出冷却机熟料温度低于100℃，降幅为51%。二、三次风温大幅提高，冷却机总冷却用风量为1.829m3（标）/kg熟料，达到了国际先进水平。

6 结语

广西华润红水河水泥有限公司2500t/d熟料生产线项目的成功实施，取得了预期的效果，通过产量的提高和能耗的降低增加了利润空间。在项目实施过程中，中材装备集团有限公司和业主方通力合作，在仅有40d的停窑施工期间内，完成了预热器系统的改造和冷却机的整体更换，得到了业主的认可。通过本次改造进一步推广了中材装备集团有限公司的新技术和新装备，为技改业务的开展提供了范例。■

Retrofit of 2500t/d Clinker Pyro-processing System

TAO Cong-xi1,DONG Rui1,ZHONG Ke-hui2,HUANG Mao2，CHEN Ting-wei1,LIU Chang-suo1，SU Xing-hui2,LIANG Qian1，CHEN Xue-yong1,MA Yu-guo1,LI Guo-jun2

(1.Sinoma Technology＆Equipment Group Co.,Ltd.2.China Resources Cement Holdings Limited)

In order to further improve the production capacity and reduce the clinker heat consumption,Guangxi CRC Hongshuihe cement Co.,Ltd.entrusted Sinoma Technology＆Equipment Group Co.,Ltd.to reconstruct its pyro-processing system of 2500 t/d clinker production line in the former of general contracting.After the reconstruction,the pyro-processing system was running in good condition,the clinker output could reach 2970t/ d and energy consumption was decreased significantly.Besides,the cooler was in stable and efficient operation and heat recovery efficiency had a substantial increase.This reconstructed project has achieved the desired results of energy saving.

pyro-processing system;reconstruction;preheater;cooler

TQ172.622.29

:A

：1001-6171（2014）06-0017-03

通讯地址：1中材装备集团有限公司，天津300400；2华润水泥控股有限公司，广西南宁530228；

2014-08-01；编辑：吕光