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“老线”焕生机——宁国水泥厂综合节能技改纪实

来源:安徽海螺集团  撰稿人:  发布时间:2018年07月09日 浏览:
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安徽海螺集团宁国水泥厂一线4000t/d水泥熟料线于1985年试生产,运行三十年多来,该生产线受工艺流程、设备配置等因素限制,系统能耗水平已落后于行业标准。一线原料磨台产不足300t/h、电耗接近24kWh/d,二线(2000t/d)原料磨台产180t/h,电耗24kWh/d,经济技术指标落后,企业面临较大的生产经营风险。为进一步优化一、二线生产运行指标,提高企业竞争力,决定实施以宁国一线辊压机终粉磨为核心的综合节能技改。......

  

  辊压机自上世纪八十年代问世以来,以显著的节能和大幅度提产而被迅速推广。由于原料辊压机终粉磨系统不再需要球磨机,其系统节电效果最显著,流程最简单,质量满足要求,投资也较节约。

  安徽海螺集团宁国水泥厂一线4000t/d水泥熟料线于1985年试生产,运行三十年多来,该生产线受工艺流程、设备配置等因素限制,系统能耗水平已落后于行业标准。一线原料磨台产不足300t/h、电耗接近24kWh/d,二线(2000t/d)原料磨台产180t/h,电耗24kWh/d,经济技术指标落后,企业面临较大的生产经营风险。为进一步优化一、二线生产运行指标,提高企业竞争力,决定实施以宁国一线辊压机终粉磨为核心的综合节能技改。

 分析主要问题,进行项目前期方案论证

  一线/二线原料系统主要有三个问题:一是原料磨产量低、电耗高;二是工厂可采粘土资源总量不足,需持续外购粘土,新征粘土矿尚未实际开采;三是尾排风机布置在增湿塔和电收尘之间,电收尘正压操作,系统存在漏风,运行中设备维护困难,原料磨停机时,系统必须减产运行。

  为优化评审宁国一线原料磨设计,制订了“辊压机终粉磨”和“CK立磨”两套原料技改技术方案。

  辊压机终粉磨通过高压料床粉碎完成对物料的剪切破坏,与立磨相比粉磨效率更高,也更节电。由于采用多次循环方式反复烘干物料,辊压机系统用风量仅为同产能立磨的75%,循环风机的节电效果约2kWh/t,同时,由于物料提升通过机械输送,相比立磨气料提升更为省电。

  相对于立磨系统,辊压机物料循环次数较多(约4次),喂料斗提和循环斗提负荷较大(2000t/h),对设备的制造和维护要求高,系统的操作要求更高。

  经过综合比较、现场论证和评审,确定宁国一线原料粉磨采用辊压机终粉磨改造方案。

  确定主要技改方案

  根据评审方案,对一线原料中卸磨实施辊压机终粉磨改造。以充分利用余热为计算基准,初步确定原料磨的合理产能约440t/h,相对回转窑的运转率为70%(窑实际产能为4600t/d);

  配料系统优化是在二线原料磨边新增一个混合料仓,由一、二线取料机同时为一线新增辊压机系统供料,一线生料制备实现四组分配料。

  生料入库优化是利用现有入库系统,一线辊压机富裕产能可倒运至二线生料库,实际一台辊压机满足两台窑生产,二线原料磨作为备用,利用谷电运行。

  主要技改内容为:利用一、二线原料磨中间空余场地,新增一套生产能力为440t/h的辊压机终粉磨系统;将一线堆料机能力由600t/h提升至900t/h,一、二线取料机可同时向辊压机原料磨供料,满足技改后原料磨满负荷生产;在二线磨头仓东侧新增一座600t的混合料库,由二线取料机取料、配料后与一线磨头仓配料同时为原料辊压机供料;改造废气处理系统,增湿塔及电收尘器保留,更换系统风机,系统由正压操作优化为负压操作;利用现有生料入库系统,提升入库斗提能力至最大550t/h,库顶增加至二线生料库的输送斜槽;一线辊压机富余产能每年可向二线提供约90万吨生料,二线原料磨年利用率可由80%降至20% 。

 主要优化设计措施

  一是现有原料配料为页岩预配料改造:在现有二破区域增设一套220t/h页岩反击式破碎机;在二破对面空旷场地,增设50×30m(储量5000t)堆棚作为临时堆存,缓冲来料并可控制页岩的水分;现有5个石灰石储库前面增建两个Φ8m页岩调配库,并在现有石灰石库底增设板链秤,实现页岩与石灰石预搭配。

  二是一线/二线协同配料:一线三个磨头仓分别储存混合料、石灰石、铁粉;二线新增一个混合料仓用以弥补一线取料机取料能力不足的问题。技改后一、二线取料机可同时向辊压机供料,实现辊压机原料“两进”,并充分发挥现有一、二线堆场的储存、均化及取料能力。

  三是对原料辊压机终粉磨进行优化:合理配置了辊压机设备,确定采用Φ2000×1800mm辊压机系统,循环风机和尾排收尘系统合理匹配,采用了NSE2000循环斗提,最大能力提高至2200t/h,针对辊压机出现的异常情况,斗提的适应性大大提高。系统合理选择高效动态选粉机,相应配置了旋风收尘器,为后期水泥产能大幅提高提供了保障;优化厂房布置;优化热风管道;优化防磨损、防堵料;电收尘由正压优化为负压运行;对设备进行检修及人性化设计。

  四是生料成品输送增设斜槽实现辊压机生料可送至一、二线生料库,实现一台生料辊压机可保两条窑同时正常运行。

  生产运行结果分析及总结

  宁国水泥厂一线原料辊压机终粉磨为核心的综合节能技改于2016年11月份开工建设,由海螺设计院设计、辊压机由中信重工供货。项目于2017年10月20日投产试运行并顺利完成了48小时性能考核。从现场运行结果来看,总体运行状况良好,一、二线运行衔接有序,工艺流程顺畅、简捷,各项运行指标均达到或超过设计性能考核要求。

  通过一年多的实际运行,一线熟料综合电耗由技改前72kWh/t下降至56kWh/t。二线原料磨实际运转率仅为5%,二线熟料综合电耗略高于一线0.5kWh/t。

  宁国水泥厂一线生料辊压机终粉磨技改应用较为成功,辊压机系统运行平稳,液压系统及电控系统运行良好,尤其是技术指标得到了很大提升。通过此次应用和性能考核,对生料辊压机终粉磨系统提出如下建议:

  一、关于生料辊压机终粉磨的选择:原料综合水分应小于5%,生料辊压机终粉磨系统烘干能力不如立磨,水分过高,系统较难适应;当原料较硬、物料磨蚀性较强、易磨性差、邦德功指数大于12 kWh/t时,相对于立磨,采用辊压机终粉磨优势更大,系统能够更好发挥功效。

  二、生料辊压机终粉磨需要注意的几个问题:辊压机终粉磨烘干主要在V选、上升风管以及动态选粉机,热风温度过低,物料烘干能力不足,温度过高会导致辊压机难以形成稳定料床。系统温度主要控制V选进口和动态选粉机出口温度,一般V选进口温度控制在180℃左右,动态选粉机出口温度不大于90℃为宜,具体控制温度还要结合实际原料水分、物料性质等条件;由于原料水份较高,系统易结料,注意料管和风管的防堵,溜子倾角尽可能大,同时物料通过面积加大,粘湿物料不宜采用阶梯设计。系统除铁对保护辊压机的正常运行、避免金属颗粒进入辊压机辊面引起的磨损和破坏非常关键,在设计上采用入料皮带设置除铁器和入V型选粉机溜子增设通过式除铁器的双保险办法,有效防止铁质材料进入辊压机;严格控制入辊压机粒径管理要求,石灰石粒度≤50mm占90%,最大入辊物料粒度≤75mm,确保辊压机的稳定运行;辊压机辊面柱钉表面掉角、断裂现象较为严重,要加强现场监控、定期检查维护,做好系统除铁、控制物料粒度;定期检查物料通道,提高V选内选粉效率,减少细粉回料量、适当降低辊压机和循环斗提循环负荷,提高辊压机实际功效。

  宁国厂一、二线综合节能技改达到预期效果,核心技改项目——原料辊压机系统达产、达标,满足了两进两出(一、二线原料堆场同时供料,一、二线生料库同时进料)的要求,一台原料辊压机可保供两条窑稳定运行。

  这套系统的优化设计和成功应用,实现了集团原料粉磨的技术升级,通过优化整合老线综合节能技改,让落后生产线焕发生机,也为行业转型升级提供很好示范。 

责任编辑:王澎
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