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ZGM113G中速辊磨入风口的改造

2018-04-02刘冀强贡利坤于辰平侯晓昆

水泥技术 2018年2期
关键词:辊磨煤渣排渣

刘冀强,贡利坤,于辰平,侯晓昆

在水泥行业,安装ZGM系列中速辊磨煤粉制备系统与窑配套的案例较多,在电力行业更普遍。该磨虽具有技术成熟、故障率低等优点,但也存在产量低、细度粗、排渣多等问题。在激烈竞争的市场中,水泥企业为降低燃煤成本,使用了大量低价劣质煤、半烟煤或无烟煤,希望粉磨得更细,燃烧时热量更集中。如此一来,ZGM中速辊磨就显得能力不足,对劣质煤适应性更差,尤其会产生大量排渣,给正常生产运行带来很大困难。

1 煤粉磨系统设备配置

我公司建有一条ϕ5m×60m、5 000t/d回转窑熟料生产线,与之配套的煤粉制备系统是一台ZGM113G中速辊磨。该磨设计产量45t/h,煤粉水分<1%,煤粉细度0.08mm筛筛余≤8%,磨机通风阻力≤6 540Pa。通风机型号为1860SIBB50,通风量为130 000m3/h。

2 磨机运行状况

辊磨系统生产中出现的主要问题是磨机排渣量大,而且排出的煤渣中含有大量的煤。

我公司燃煤以陕西榆林地区烟煤为主,搭配部分山西寿阳半烟煤。原煤工业分析见表1。

正常情况下,两种煤按一定比例掺配,出磨煤粉灰分控制在13%±1%时,磨机运转基本平稳,煤粉细度≤10%,产量38t/h,每班排渣在300kg。

近年来煤价上涨较快,用煤成本升高,为降低用煤成本,公司逐步增大了低价半烟煤的掺配比例。当出磨煤粉灰分控制在18%±1%时,产量降至33t/h,煤粉细度14%±1%,每班排渣量增加至1 500~2 000kg(其中70%为煤块)。因无外循环系统,所有排渣均需岗位工用小推车外排,劳动量大大增加,有时还需要增派人员。同时,细度降低,磨机振动大,料层不稳定,振停次数增加。

表1 原煤工业分析结果

为减少排渣量,用30mm宽的钢板沿风环周向进行了封堵,减少通风面积,提高风速,排渣有所降低,煤渣中还是有大量煤块,同时磨内压差增至7 600Pa,磨机运行不稳,经常出现振停现象。停机检查后发现,磨盘积煤含砂石量较大,经取样化验,灰分65%。清空磨盘积煤,磨机平稳运行一段时间后,又开始振动。只能运行一段时间甩甩磨,再运行,如此循环运行。

3 原因分析

在正常控制煤粉灰分13%±1%时,磨机也有一定吐渣,煤渣中含有较多煤块,当提高劣质煤掺配比例时,吐渣更象吐煤。在排出的大量煤渣中,大部分为煤块,其中还有很多小颗粒的煤,这说明磨机排渣出现问题,不能有效地将煤中石渣排出,影响到了磨机正常运行。

磨机的粉磨原理是,原煤从中心喂料管喂到磨盘上,随着磨盘旋转,在离心力的作用下,煤移动到磨辊与磨盘中间研磨区,边研磨边继续向外风环处移动,到达风环上方后,首先被风吹选,细粉经选粉机分选进入收集器,经输送机构进入成品仓。不合格及轻质煤块被吹起返回到磨盘再次研磨;容重大、风吹不起的石渣及异物经风环口落入排渣腔,通过刮板送至排渣口,外排出磨。排渣中有大量小颗粒的煤,说明这部分外排渣没有被风选,或者说有部分风环口处风量小,吹不起物料而使其落入排渣腔。

该磨机是单边进风,排渣口在进风口对面,排渣腔内安有相对的两块排渣刮板,固定在磨盘上,随磨盘一起在排渣腔内作顺时针旋转,落入排渣腔内煤渣被其刮至排渣口排出。

从图1可以看出,由于风环、刮板随磨盘作顺时针旋转,刮板在旋转时相当于安装在排渣腔内的两个风叶,当热风从进风口进入排渣腔后,就会被风环、刮板带动作顺时针旋转,不会逆时针反向流动。风在旋转的同时通过风环各个小口逐渐进入到磨机内,这样风量在排渣腔内会沿顺时针方向递减。1区风量最大,4区风量最小,也就是说,由于3、4区风量少,动力小,可能会使大量含煤的煤渣落入腔内,大量煤渣阻碍了风的通行,造成3、4区风量进一步减少。

图1 煤辊磨进风示意图

事实证明,由于排渣量过大,刮板底座开裂过两次,打开排渣腔发现,1、2区排渣腔内无煤渣,3、4区接合区域内堵满煤渣。

4 技改方案

针对3、4区排渣量大、风量少的问题,我们从主风管道引出一股风给3、4区,由单边进风改为一主一辅进风,使各区进风量相对均匀。

由于气体相对阻力小,4区与进风口接触部位会有部分风量通过。3区落入排渣腔内的煤渣必须经刮板旋转一周后才会排出,在此区会积累更多煤渣,影响通风,为此,在进风口90°方向即3、4区相交区域引入一支进风管进行风量补充(图2)。

图2 煤辊磨补风管示意图

在停窑大修期间,从主管道ϕ800mm上引出一支风管ϕ600mm接入到3、4区域接合部位,并在支管上安装调风闸板。

5 技改效果

投入生产后,磨机排渣量大幅减少,磨机压差恢复至6 500~6 800Pa正常值,风环各处风量趋于均衡,达到了预期目的。当提高劣质煤掺配比例、煤粉灰分达25%时,每班也只有50~100kg石渣排出,石渣内很少有煤块出现。

6 结语

磨机风环下的排渣腔既用于排出煤中石渣,也是热风通道。石渣刮板随磨机旋转,阻碍了热风均匀通过各风环风口,致使风环各风口风速、动能相差较大,这是造成排渣量大的主要原因。建议设备制造厂家在制造这类单边进风中速辊磨时改为双边进风,安装后再技改,可能受空间布置限制难度较大。

ZGM单边进风中速辊磨的用户,在确定补风口位置时,可根据现场工艺布置及排渣腔各处静压测量数值进一步优化。

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