概括:
结合辊压机终生料粉磨系统的实际应用,对技改前后生料粉磨系统的运行参数、生料产品性能、产量和电耗进行对比分析。结果表明,采用辊压机原料精磨系统后,在满足成品细度等质量指标的前提下,提高了系统产量,降低了电耗,节能效果显着。节能降耗成效显着,取得了良好的经济效益。
1公司简介
中国建材集团北方水泥有限公司下属子公司拥有4000t/d熟料生产线。受东北地区错峰生产政策影响,目前熟料年产量约80万吨。原料粉磨系统采用两套传统的Φ4.6m×(8.5+3.5)m中卸烘干磨粉磨工艺。单套系统装机功率2 800 kW,单机产量~180 t/h。该过程的功耗约为 22 kWh/t。由于生料粉磨系统设备陈旧,技术相对落后生料粉磨设备,存在生料粉磨电耗高、生产维护成本高等问题。在熟料综合电耗中,生料过程是耗电最大的过程,其电耗占熟料综合电耗的55%以上。为降低企业熟料综合电耗指标,对现有生料粉磨系统进行改造。以达到节能、降耗、降低生产经营成本的目的。
2 改造计划及运行指标
2.1 原材料
该公司的物料配比及含水率见表1。
表1 物料配比及含水率%
从表1可以看出,正常生产的原料平均综合水分含量为2.67%。根据业主提供的资料,雨季峰值高达4.0%。
2.2 制定改造过程方案
目前,我国预分解窑水泥生产线的原料制备工艺主要有风扫磨、中间卸料烘干磨、立磨终磨、辊压机终磨等几种粉磨系统,其中比较成熟和先进的是是立磨终磨和辊压机终磨系统。立磨对原料水分的适应性更强,但缺点是系统消耗大量热风,电耗相对较高;而辊压机的终粉磨系统则是一种更加节能的原料粉磨方案。耗约降低2~3kWh/t,热风量也略少。缺点是当原料水分过高,物料很粘时,适应性不足。技改公司所用原料综合水分可控,无粘料。气候条件适宜。为避免与已投入使用的余热发电系统争热风的现象,同时考虑东北技改错峰的节能和经济性。受生产政策影响,采用两台HFCG160-120辊压机、HFV4000 V型选粉机+原TLS2800组合选粉机(需改造)替代现有辊压机生料终磨系统。
本次技改方案在原厂房两侧分别布置两台辊压机,拆除原有球磨机,在磨机基础上布置V型选粉机钢平台。原装TLS2800组合式选粉机(需改造)位置不动。辊压机原料终磨系统实现原厂房外物料的挤压破碎,原厂房内的干燥、分选。
2.3 流程和主机配置
原料配料仓计量好的混合原料(石灰石、硅石、铁原料、煤矸石)经皮带输送机输送至辊压机系统风选机进料口,新鲜物料送至加入新增加的V型选粉机。物料经V型选粉机分选,粗粉经皮带输送机、提升机返回辊压机稳流称量仓,细粉(半成品)带入原组合风力高效选粉器,选出的粗粉也通过风送溜槽返回辊压机称量室,细粉即为成品,由原风送溜槽、提升机送入生料均化库。窑尾热风仍是整个系统的主要干燥热源。重新安装风道后,热风直接引入新增加的V型选粉机,与循环风、自然风一起通过料帘,去除物料中的细粉。进入原组合式选粉器后,经选粉器分离出的部分含尘空气返回V型选粉器,其余气体进入窑尾除尘器。整个风路系统仍然由更换的循环风机完成,热风管上有电动风阀,V型选粉机的循环风管和冷风管。在进入辊压机系统的料带和V型分级机粗料返回称量仓的溜槽上安装自动除铁器,对原料和系统除铁,有效保护辊压机.
生料粉磨系统工艺流程见图1生料粉磨设备,主机配置见表2。
图1 生料粉磨系统工艺流程
表 2 主机配置
2.4 主要改造方案
2.4.1 增加辊压室
技改设计结合现场条件,合理利用厂区闲置空间,在不影响生产的情况下,在原轧机两侧布置了新轧制机房(见图2)。新厂房占地面积13m×16.5m,系统关闭后,进行界面改造。
图2 新增辊压机房布局
2.4.2 原车间设备改造
原系统停产后,对原厂房设备进行改造:
(1)拆除原中间卸料烘干磨,利用原磨机基础布置V型选粉机钢平台。
(2)原组合式选粉机改造:保留原TLS2800选粉机,用于原料产品的精细分选和收集。为适应新型辊压机的终粉磨系统,必须对原有的TLS2800选粉机进行局部改造,并对原有零部件进行维修保养。最大程度保留现有TLS2800高效选粉机本体及其配套的旋风分离器等收集设施。改变原来的下方进风,上方进料的工作方式,改为下方进风,下方进料的工作方式。用于V型选粉机初选后的细选。物料由V型选粉机随气流经下进风管进入改型组合式动态选粉机(TLS2800-M)。等级。
(3)原系统风机改造:拆除原装机功率800kW的4级循环风机,更换为装机功率900kW的6级高效节能循环风机。
(4)将原有两条磨带升高一定角度,使新鲜物料送入V型选粉机。
3 技改前后运行指标对比
项目合同签订后,设计人员从项目立项、总图布置乃至非标件的布置都经过深思熟虑,对每一个相关尺寸和设备能力都进行了认真的审核。经过对设计的不断改进和优化,项目实施后没有发生返工。,工艺流程顺畅,无堵塞现象,安装完成后即可与材料联动生产。
该项目于2017年10月中旬实施,土建开挖至2018年3月下旬,实现系统联动试运料。两个系统的整个建设周期约为5.5个月。为克服冬季无法施工混凝土的局限性,新厂房0.00级以上全部采用钢结构设计。经过6个多月的生产运行,整个系统运行平稳可靠,可操作性好,维护管理方便,产品质量高,可实现开工率高,维修量小。
改造前后辊压机系统实际运行结果(单台)如表3所示,改造前后中控室截图如图3、图4所示。
表3 改造前后辊压机系统运行参数(单台)
图3 技改前生产控制截图
图4 技改后生产中控截图
4 本技改项目特点
(1)利用原有设备和设备基础,减少设备和土建投资,节约开支。该系统建设投资比所有常规新建系统节省约600万元,符合资源节约型社会发展理念。
(2)在常规辊压机的末级原料粉磨系统中,分级机的粗粉经回料提升机送入辊压机系统的称量室。送入辊压机称量仓。经计算,物料运输电耗可降低0.1度/吨左右。
(3)原料辊压机采用中建材(合肥)粉体技术装备有限公司新型双头辊面,有效解决了因设备磨损造成的停机情况。一次使用寿命可达30000小时以上,大大提高了系统运转率,节省了维护成本。同时增加了辊压机电动送料装置,大大方便了系统的调整操作。
(4)系统采用先进的分布式智能控制系统(DCS)。检测点的设置以满足工艺生产可靠运行为前提。一般工艺参数只设置显示,重要参数设置报警和记录,生产关键环节设置自动控制回路。主机设备辊压机采用自动纠偏装置,有效解决了因设备跑偏造成的系统停机现象。
(5)系统节电效果明显。系统投运以来,产量稳定在195t/h以上,电耗低于12kWh/t,比之前原料粉磨工序电耗降低10kWh/t技术改造。用电量约1224万千瓦时。
5 结论
辊压生料终粉磨系统充分利用了辊压挤压粉磨的技术优势。由于系统装机功率低,每吨生料粉磨电耗较低,大多在11~14 kWh/t范围内。与其他几种粉磨系统相比,辊压机原料最终粉磨工艺系统简单,节电范围最大。因此,对于已投产的新型干法生产线中的原料管磨系统,辊压机原料终磨系统应是原料系统节能改造的首选,同时新生产线中的原料磨系统。完善工艺,大力推广应用。