第四代篦冷机升级改造的实例应用经验探讨.docx

第四代篦冷机升级改造的实例应用经验探讨目录1、双系列五级旋风预热器HFSOOO分解炉笫四代他冷机升级改造2、4500t/d熟料生产线第四代篦冷机改造3、1.ANE第四代篦冷机改造实践引古某水混厂烧成系统采用双系列五线旋风热器HF5000分解炉，常冷机采用WHEC-5500型步进式高效冷却机,回转窑规格中4.8m×74m.设计产能50td,该生产线于2009年10月建成并点火投产.1改造前设计参数及存在问时1.1WHEC-55OO里步进式高效冷却机主要设计及参数»1改造Int冷机主要套我项目设计参数产tt(M)5500建筑面税/m130有效而根m'129.4隼位而枳负荷/("m'M)42-46保况单位面租通风证<1.9热效率/%>75出科熟料粒值mm<23入科度E1400出料温度/T65环境&BT1.2存在同Je窑系统工况检定性差：篦冷机冷却效率不高：(3)熟料易磨性差:(4)风室漏料严地；电气故障,篦床无故停止运行，篦床各列运行不同步，诧床速度调整不灵活：冏定斜坡方面的问题,其风机风盘与面积不匹配,固定斜坡具体配置如图1及表2.*2改造IRSQ定科境三台风机参依风机装机风址/(m,1.)全压ZPa电机功率ZkW工况风速/(m/*)供风区域2M13000900(55a8S瑞边区域3M20000I1.100903.62忖区域4M35000103001802.81周边区域2篦冷机升级改造方案及卷数2.1 固定床改造方案将同定斜坡整体拆除,更换为TCH新型急冷模块(图2、图3、图4),参数为W9X1.9.宽3.6m,R2.7m,角度两整为10.ffi2新型急冷模块图3K板仿JI模阳图4科恩达It板该下料斜坡采用二分区供风形式.将原2M风机停用,仅利用3M和4M风机.根据各区域科层厚度和熟料颗粒的不同冏节风门开度，使熟料在下料11得到更好的急冷效果，改造后斜坡冷却风机减少，台，装机功率版少55kW改造后固定斜坡具体配置如图5、表3,图5改造后斜坡分区方案图示«3改造后固定制耀风机f1.t«目装机PUit/(7k)全压/Pa电机功率AU风速/(m)供风区域3N2000011500901.9中心区域4M35000970018(1.9周边区域2.2 活动床改造方案水平活动第床为步进式输送物料，根据现场的怅床结构尺寸，采用SC1.W6-6×10（6列10个标准段节），篦床总有效面枳为126.3611,可以满足5500td产量需求。综合考虑原风机配置,在保证篦冷机冷却性能的前提下，对篦冷机风机群进行优化.具体的置见发4.«4技改H后送曲库及机ft技改旃技改后项目<m)风下AhZkV*定UitH风依/(n<'7h>ASZkP-”定功率八口定电波Mn7000(925044267000I(U2M492门SSSOO9200353oooI(U2双497F4526(W20035359(XX1(13250444FSSOCOCIO220395530008.6IftS329645COCI1.22039553000S.6IXS329114500(I1.2203955000(7.«1602S5FS326006.X90160326(X6390160K9463005,3IIO2(04630013IIO200FIO4430(5IIO20044300SIIO200F1.1.423(X4.790163423004.790163FI2SsoO4.490J63405004.490通过表4可方山，皱造后翼冷机高温段F2F3风机风址仃所降低，但风机风压及功率都所有提升；中海段风机F5F7风机风装有所提升，风压有所下降IF8F12展机参数与技改前保持一致.同时对密冷机风机进行变频改造.主要目的是增强高温段冷却风穿透能力.保证熟料快速能却的同时，提高潼冷机抗波动能力利节约用电效果.2.3 热料陂碎机改造方案用诧冷机为尾置徘破，与诧冷机协同改造为是置轮破，通过对现用饰破进行拆除，保用原始上充体,选用SaWQ6XIdRC辐破,装机功率为2X132+4×1.1.三268kW.并对下料口进行改造，改造前后参数对比参数见表5.«5冷机技改前后«!对比改越前嬖数技隙后参数s:W1.tC-5500SCIW6-6XI0-RC熟舁破砰机式尺置爆破设计产量/(M1.)55005900摊作产证/(MI)5650S900花床行效而联m'129.4129.4单位隹面枳负荷/(M)42.5(5500A1.)43.5(SSOOtM)总装机风依"m'h)592KO606000笊位冷却风址(装Bu/(NnVkgxD2.25(55(OtAD2.62(5JOCiM)风机功率AW21252100出It冷机熟料温度1«-20(7S*环JftN度/1C(SSa<)(S5OOA)3改造后取得效果评价辿过时篦冷机改造前后窑系统主要参数进行统计,得出表6.辿过分析我6以及对本次技改参数进行改造前后比时，褥出以下效果评价：(1)通过本次改造，固定段斜坡角吱从8.调整KT,固定相与活动然高度差从30Omm滑整到55mm,而度差下降245mm,固定端物料流动性增强，减少了堆用人风险，同时对篦冷机固定端用凤重新分区后,其周边区域的做功面积减少1.46m:,降低CfiJ边供风JAfk同时提升了中心区域工作面枳,使冷却部位更加集中.(2)篦冷机固定端技改后，料层从70Cm提高至80cm,:次风温从技改前IOsOC提升至11501180,C,窑二次风湿度增高50100C,三次风制度增高30-60'C,入窑温度更加稳定，窑抗波动能力也得到提高.窑产址提高510th.实物煤耗同比下降2.13kgt按照每年生产熟料140万t计算，年度可节的用煤2982t.(3)篦冷机技改后，第冷机风机装机功率较检修前减少55kW,运行电流减少100A,通过在后端埴加3台变领风机的方式来弥补熟料冷却，使风机总电流同比减少50A,同时增加后端风室供风风味,篦冷机10室、11室、12型漏料情况有所减少.伊）技改后，篦冷机风机运行电流为270A,两台液压油泵运行电流为200A.4个犍破运行电流为44A,笫冷机单机电耗为6.6IkWh,比技改前下降0.8IkWh,（5）通过对篦冷机破W机改在后.该般碎机拥有四个破碎辄，相比领破运行能耗卜降约40A,同时大块熟料及窑皮可完全破碎，解决锤破易卡死问遨.（6）篦冷机热W1.收效率提高,熟料在高温段得到快速冷却.4结束语该公司第四代诧冷机升拨改造后运行检定、无故障、冷却效果好,不淘料。相较技改之前明显降低了尾部风室混料、吨熟料风景系统用煤!及耗电量等参数.升级投产以来,未曾发生因篦冷机造成的停产事故,同时企业在操作上不断优化,使窑系统产疑逐步上升，各类运行经济技术指标逐渐达到最佳状态。4500t/d熟料生产线第四代诧冷机改造介绍了第四代篦冷机热回收效率提升的改造实践,降低/固定钝床斜坡角度和第床高度，对一风室进行了分区供风，固定诧床使用了新篦板,对F2F10风机进行了风压升级改造.改造后，：次风温显若提高，系统热耗降低，出津冷机熟料温度降至120C,熟料标准煤耗卜降1.2kgt1生产线情况我公司4500t/d熟料生产线由水泥工业设计研究院设计，窑尾采用五级双系列处浮按热器+TTF分解炉，回转企规格为4.8mX72m,富头配汽EP1.C四通道燃烧器，渔冷机为SC1.W6-7X11-HC第四代篦冷机。设计枭用烟煤煨烧，采用石灰石、硫铁矿渣、粉煤灰、煤肝石四组分归科.生料细度200Um筛筛余35%,80Um筛筛氽14%16%.熟料饱和比控制指标为0.89P.92.该戏白20H年12月点火投料以来，经过多次调试，技至2016年底，产址逐步提高至5700t/d左右，熟料3d抗压强度29MPa,但是系统仍然存在诸多问SS：次从血偏低（10501080-C）,热回收效率低,且随着熟料产fit升i出篦冷机熟料温度持续偏高（160-195"C）.熨天甚至超过200C.2原因分析针对二次风油低,出篦冷机熟料ifi度高的问题，公司组织技术人员时系统进行全面分析，认为有以下几个原因：（1）篦冷机刚定隹床斜坡角度达13',固定湘物料停留时间短，迅速到达馆冷机中部.在余热发电人口处冷却，导致余热发电入口处温度波动大，出现超温等现象，造成余热发电他定性降低，导致余热发电系统效率低。（2）第一风室冷却风用不足,造成同定端急冷效果差.（3）固定饶床与活动篦床之间台阶高度达到460mm,造成诧床间歇性吹穿，第二风空压力波动达到300Pa以上，风室漏料严击，影响第冷机的操作柜定性.2014年时生产线的标定结果显示，建冷机总体风量充足,分析后i为风机风压不锣，冷却风穿透能力弱,是造成出篦冷机熟料温度高的主要原因3技改方案（1）降低饿冷机固定篦床斜坡角度到】0"，并降低固定津床与活动饵床的台阶高度。具体方案如下：拆除斜坡上浇注科,将斜坡整体拆除.更换角度为10°的新下料斜坡,保证新推料板与水平篦床的耐磨板间隙在35mm.将下料斜坡周附托砖板整体向下移动，低于改造后斜坡G诲点，井焊接固定，最后正新浇筑浇注料，调整后,固定斜坡与活动篦床的台阶高度降至15Omm斜坡上料层增厚,对提高和稳定二次风岛有明显效果，四整后固定斜坡示造见图1.图1调整后固定斜坡示意(2)对第一风室进行分区供风，新增1台风机为第一风室周边供风，原F1.风机为第一风空中心供风.具体方案如下：利用大修期间对第一风室进行分区隔离.在大修前对新增风机位置进行定位，预制混凝土基础，大修时进行新增风机安装、管遒安装及找路安装，对原一室F1.风机进行原风道切割制作新的管道进行改向安装.(3)固定篦床更换为科恩达(coanda)篦板(见图2.传统斜坡施桢的冷却风穿过篦板后，鞋口向上进入妫料层，而冷却风穿过新换渔板后，几乎水平进入熟料。一方面，喷射气流高速流过能板表面，耐热熟料和篦板起隔热层作用，建板海度基本在3040C：另一方面,水平进入熟料层的冷却风在熟料中行走的路径更长.冷却风叮她料的热交换时间更长.热交换更充分，从而提高热回收效率.图2新换笊板实蛤效果更换隹板后，二、三次M温更高、更稳定，同时能板寿命更长,E1.可有效缄缓雪人的堆积.(4)根匏2014年的标定数据，饨冷机总体风fit为617322m芋数风力足够.因此为了提高急冷效果和降低熟料温度，在不改变电动机功率和风机外壳的基础上，将F2到FIo风机叶轮和进风口进行更换，升级前后风机基本参数见表1升姒后其他参数基本不变，各风机风压上升,提高了冷却风在熟料中的穿透能力.衣1改造前后风机基本参数风机名称改造前改造后全年/Pa风所/(m,h)风机功率永W全压/Pa风盘/(m,h)风机功率ZkWF1.A9500408251601050040825160F1.B1052593737.3F28500635382509563538250F3850073313280950073313280F4800070438250900070438280F5800064688220900064688250F6750059225185850059225185F7750055775185850055775185F8700052325160850052325185F9700048875160800048875180F1.O6500460001328000460001604技改效果本次改造实际停窑工期28d,改造后牛产线于2018年2月重新点火生产.系统运行检定.改造前后3个月具体生产情况对比见表2.H.2改造前后生产情况对比项目熟料产情/(Vd)出篦冷机热料温度二次风温江三次风fi/T熟料标准煤耗/(kg)改造前5825159.310951034101.81改造后593899.6711421078100.61技改后系统5境稳定,二次风部明显提升.熟料价时产fit有所提升,出篦冷机熟料温度下降显著,熟料标准圾耗降低1.2kgt按照2018年全年生产熟料191万t计算,全年节约实物煤2947.6t,按照800元八计算，全年节省235.81万元.1.ANE笫四代诧冷机改造实践通过将DSB50夔第三代第冷机升级为1.ANE型第四代笆冷机.实现提高设备运转率、减少设备维护费用、降低系统热耗、改善熟料质麻、提高发电量和降低电耗的目的，为节能减排、提开产品竞争力创造条件。1项目实施背景我公司2#生产线由集团技术中心设计.于2004年11月投产,配置DSB50型篦冷机.篦床冷却面积119.3m2,单位熟料用风IS为2.09Nm歹kg.羟核算诧冷机所配风机的风展和风压在不超产的情况下见水能够满足生产要求.但在产出提尚的情况下，急冷区的风景和风压晞显不足，造成急冷效果不好，出隹冷机熟料温度高，导致耐热钢以及下游输送设得使用寿命短,第冷机电耗偏右,下科钺风系统故障环、磨损大，破碎机锤头及衬板消耗量大,造成篦冷机运行故障率偏高，换热效果不好,发电从偏低等何时.2技改方案2019年8月由水泥工业设计研究院总包承建第冷机技改项目,拆除原篦冷机,整体更换为中置轨式破碎机1.ANE第四代篦冷机.采用中置辑式破碎机后，四代机篦床被分两段.两段间有约3m的高差，故第一段下部采用钢基础.提高约1.1m,第二段所在车间，整体下挖妁2m,用于提供馍冷机检修空间，并布芮第：段冷却风机，帼床冷却面积155m2,单位熟料配风量为1.93NmVkg,虽然单位冷却风量较改造前有所降低，但由于篦床面积增大且提高急冷区配风比例,故仍能保证良好的冷却效果.相附的系统电耗也有所降低.2.4 设备部分拆除原三代机整机，更换为中祝检式破碎机笫四代怅冷机：律；冷机出口，余热发电低、中压管道，煤磨热风、余风出口优化设计后与原来风管接口对应：配套新的第四代篦冷机液代站和电控柜：配套新的干油集中涧滑装置和电控柜：使用原有的高温摄像头：配置新空气也2.5 电气部分（1）液压部分：两段篦床分别采用液压瞅动,一段传动电动机功率为455kW,其中1分需用.二段电动机功率为437kW,其中1分备用：（2）风机部分:新购风机M台，其中篦下风机12台,辘式破砰机冷却风机2台（P机P2）,改造玳风机除森式破碎机冷却风机外全部为变频控制，具体风机参数见表1表1改造后风机参数编号MjKR1.风此3'h)功率永WFgIIOSOO30000132FU100OO27000I1.OF”100OO27000I1.OF1.1080054720250F2100OO53500220F3850087000315F-U750060000200F4b“0060000200F5670080000220F6700047000160F7620061000160F8550070000160Ait6572202237P1.55002300055P2550023000552.6 土建部分冷却机笫一段茶础处做钢平台。高度约1.1m,预计盅501。冷却机第：段整体下挖15m20m,深2m地坑,并制作篦冷机基础。重新制作风机基础，根据工艺需要布置，在车间一楼平面.新建2个液东站基础并扩也我混结构站房.2.7 工艺非标工艺非标部分的改造主要包括风机非标管道、检修平台、吧悌等的制作安装。3第四代修冷机的设计创新点（1）固定端闻风向枳达1.1.76m2独特的庠料层捽制技术及增加的风用同N阀.可以很好地实现熟料急冷，在保证换热效果的同时,熟料历届也得到提高.（2）热回收效率提高约2%,熟料烧成热任相应降低约41.86kJk8.标准煤耗降低约1.4kg/tc（3）相比三代机易损部件大大减少可以有效地提高设鲁的运转率和降低检修投入.改造后四代机运转率高于98%,实现免维妒.（4）由于采用步进式输送原理，可以通过调节各列的行程来调节不同区域熟料的输送逑度，有效避免红河现象的出现。（5）由于果川熟科层自保护技术,避免高淑熟料宜接与篦板接触.可以有效提高建板的使用寿命，旦馅板不需要采用耐热钢材质，降低了燃修费用.（6）取消了蛆形阀、灰斗等放料领风装?1.M少了系统漏WJ1.降低相应桎备件的费用。（7）采用中置风冷式熟料轮式破碎机，可有效提高热回收效率，进一步降低熟料湿度，同时最大限度满足氽热发电系统的需求.相比三代机锤式破碎机维修费用更低,电耗也降低约40%.4实际应用效果技改后通过标定.测砧、计算，性能考核期间平均熟料产量为6285td,出篦冷机熟料温发80-C.较改前降低130-C.二次风讯平均1192C（窑头燃烧器为四通道EP1.C-3170燃烧器,火点位于端面零点位置）,较改前提面100r,三次风温平均1078r,校改前提A150C,篦冷机热回收效率为77.13%,单位热料/冷机综合电耗5.98kWht,标准煤耗降低1.kgt.入AQC炉高海风海度652C,中Jfi风油度422C（平均值）.由于入窑头楙炉排风温度显著提高，发电冰亦有较大帕改提高.第冷机热效率计算结果见表2.我2但冷机热效率系统收入热量熟料温度化1400出窑熟料比热/(kJ(kgPD1.092熟料址M1熟料热HkJ.kg)1528.8系统支出热量二次风温度P1192二次风比比/(kJ(NncC)1.434二次风凤助（NmMkg）0.294二次风带走热MUkg）502.5三次风温度八：1078三次风比热（kMNm'七）1.42三次风凤址/（Nnfkg）0.442三次风带走热量/（kJkg）676.6篦冷机热效率/%77.13改造前后熟料分析见表3.改造后熟科3d抗出强度提高,可见熟料急冷与窑内气氛的改善对熟料质量的提升发挥了弟要作用.sIai>t6介&<1.ItFQ"WMoU<>>,d<*M>WOO1.KQXQUiUt夕C3<C<AMO>42S4AJM21/4JS”4M4JMJ?XAWCMSM141132MIOIt1.1.CBIutIM1149SMO1.aq-W4"xsQ”0“4（>41:“I”"NWGMI1.乂I11心44热料*相结构对比如图1所示，诙造后岩相结构发生的变化主要有以下两点：（I）垠色中间相在改造前多以矩形或片状分布且中间相反差清晰，改造后呈点线状分布且中间相反差变小：B矿改造前多为手指状,改造后为具有交叉双晶条纹的卵例形.（2）改造前联出检刈Fe2+含盘多在0.04%0.16%,排至大于0.16%改造后很少出现Fe2+含最岛的情况：改造前A矿存在铁相包裹物且断面存在微裂触,改造后明本消失，证明她料局部还原气氛明显改善，篦冷机供风比改造阀充足。改造后熟料易腐性变好,打小磨时间缩短Imin.水泥磨分时产盘提高10th.水泥标花阳度用水战由24.5%减少为23.6%,说明熟料的适应性明显变好.虽然曲造及使用过程中出现了一系列问题，如固定端容易积料、余热发电热风温度过高、大料理通过存在瓶颈等，但通过设计优化及后续的技改，问时均得到了很好的解决.S经济效益分析（1）产hi提高的收益.产限按6285Vd计免.较改造前提高约400td.熟料利消约为100元/3年运转时间约为200d.每年增加利润妁800万元。（2）发电量提高的收益。出篦冷机高温风温度较改造前提高100C左彳;，中温风温度收改造前提高50C.改造后发电让炎而12000kWh/d：发电利润约为0.4"kWh,年增加利润约96万元，cn前中旬M1.ArttMnw*a耳中,au三rtfenerA0ATttfdRA儿«图1熟料岩相结构（3）煤耗降低的收益.熟料标准煤耗较改近前降低1kgt,年熟料产Jft约为120万t.年节妁用煤1200如原煤平均价格700iit.年节约成本84万元。（4）维护费用降低的收益。原三代机钝板使用周期为两年,一至三段的网百板使用周期为半年.平均每年篦板更换数贵为1st.费用为50.4万元,各种配件更换费用年20万元,外协维修费约20万元，每年谀备维修费用合计90.4万元.四代机诧板无须更换，纵向密封约IOt,寿命大于3年，折合彩年带时备件费用约10万元，出保冷机熟料温度降低，减少了对后续工段设备的高汹损伤，放料皮带共660m.费用52.8万元，改造后使用为命由半年延长至一年,每年节约52.8万元.综上所述，改造后四代机与原：.代机相比,产生宜接经济效益约1113.2万元/年.项目总投资2551万元，投资回收期妁2.3年。通过此次改造增强了企业的市场竞争力，为加快新用动能转换，增强企业媒合实力，提升产品质量，降低系统能耗.促进企业生产经营可持续健康发展创造/良好条件.