技术 | 某公司2500t/d烧成系统技术改造

一、项目概况

某公司#1窑2500t/d生产线，于2007年3月开工，2008年5月点火投产。该公司地理位置海拔高度达2300m左右，属高海拔条件，烧成系统的选型上特别增大系统规格，采用ф4.3m×62m回转窑，五级旋风预热器带CDC分解炉以及第三代空气梁篦式冷却机。经过近几年的运转，熟料产量已能长期稳定在2600t/d左右，但依然存在标煤耗高、熟料工序电耗高、熟料冷却效果差等问题。

二、技改前基本情况及技改目标

2.1 技改前烧成系统主机配置

技改前烧成系统主机配置情况详见表1。

表1 技改前烧成系统主机配置

2.2 技改前存在问题

技改前该生产线主要存在以下问题：

(1)熟料标煤耗偏高。技改前该生产线平均标煤耗为123.03kg/t；

(2)熟料工序电耗偏高。技改前该生产线平均熟料工序电耗为37.15kwh/t；

(3)熟料冷却效果差。出冷却机熟料温度偏高达203℃，一段冷却效果较差，热回收效率仅为64.58％，二、三次次风温偏低(二次风温1000℃左右，三次风温850℃左右)。

(4)预热系统稳定性差，压损大。分解炉温度难以控制，尾煤加减幅度大，生料分解率波动大，预热器压损较大，在现有产量下C1出口负压达5500Pa，出口温度高达338℃。

2.3 技改目标

(1)系统产量：≥2800t/d。

(2)熟料烧成热耗：≤112kg/t。

(3)出冷却机的熟料温度：<65℃+环境温度。

(4)熟料28d抗压强度：≥59MPa。

(5)熟料电耗：下降3kWh/t。

三、技改方案

3.1 原燃料情况

技改后生产线所用原燃料成分详见表2、表3。

表2 入窑煤粉工业分析

表3 生熟料化学分析

3.2 预热器改造

各级旋风筒的出口风速属正常偏高(15.96～18.90m/s)，进口风速偏大(21.47～25.80m/s)，C1旋风筒的表观截面风速偏大(4.47m/s)。

为降低预热器系统的阻力损失，提高C1旋风筒的分离效率，减少C1出口飞灰量，确定技改方案：C1锥部不动，采用高效低阻结构形式，加大C1本体直径至ф5.6m，适当加大C2～C4的进风口，减少阻力。更换C1～C4料管的撒料箱，优化撒料箱位置，强化物料在旋风筒连接管道的分散换热，提高换热率；更换C1～C5下料管上的翻板锁风阀，减少内漏风。

3.3 分解炉改造

分解炉炉容较小为1120m³，气体炉内停留时间均偏短(4.70s)，需对分解炉进行扩容改造，以保证煤粉在炉内的充分燃烧，提高入窑物料分解率，确定技改方案。如图1所示，充分利用窑尾框架内空间，以方管代替圆管，炉体增加部分置于框架内，分解炉有效容积增至1465m³，停留时间增加1.45s。

图1 分解炉改造示意图

3.4 烟室改造

现有分解炉锥部缩口效净尺寸1440×1440mm，产量为2600t/d时，计算可得此缩口风速约45m/s，明显偏大，不仅导致阻力大，而且不利于窑内通风及系统操作。如图2所示将有效面积扩大至3.06m²左右，控制此处风速约30～32m/s。

图2 烟室改造示意图

3.5 篦冷机改造

该公司#11生产线熟料冷却系统采用第三代空气梁篦式冷却机，篦床有效面积为70.09m²，运行数据表明：二、三次风温偏低，出冷却机熟料温度偏高，篦床料层阻力大。为提高换热效率，降低出冷却机熟料温度，提高二、三次风温以节能降耗，整体更换为第四代篦冷机，见图3。

图3 篦冷机改造示意图

四、技改效果

改造后经过一段时间的生产调试，烧成系统运行稳定，各项指标均有较大改善，熟料产量上升至2800t/d，标准煤耗下降10.62kg/t，熟料工序电耗下降3.97kWh/t，出篦冷机熟料温度降至112℃，达到了技改目标所设定的要求。