湖南益陽東方水泥1500t/d熟料生產(chǎn)線改造至3700t/d項目總結(jié)

　　湖南益陽東方水泥有限公司系湖南省第一批新型干法水泥生產(chǎn)企業(yè)，近年來，隨著水泥生產(chǎn)企業(yè)的增加和水泥生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高，該公司現(xiàn)有的1#線1200t/d、2#線1500t/d（指標(biāo)2500t/d）水泥熟料生產(chǎn)線因規(guī)模小、能耗高、整體效益差等弊端日益顯現(xiàn)。公司決定根據(jù)國家節(jié)能減排及產(chǎn)能置換的原則，對現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行升級改造，在盡可能利用現(xiàn)有裝備及設(shè)施的前提下，采用國內(nèi)先進(jìn)技術(shù)，改造2#熟料生產(chǎn)線，擴(kuò)大生產(chǎn)線規(guī)模，提高水泥熟料產(chǎn)量，降低煤電消耗，提高企業(yè)的市場競爭力。

　　本次改造方案確定的主要指標(biāo)為：熟料產(chǎn)量為3700t/d，力爭4000t/d，熟料電耗≤58kWh/t ，熟料燒成標(biāo)煤耗≤103Kg/t。

　　江蘇羚羊水泥工程公司在國內(nèi)外設(shè)計建設(shè)了50余條1500-5000噸/日水泥熟料生產(chǎn)線，并在西南地區(qū)對40余條水泥熟料生產(chǎn)線實施增產(chǎn)節(jié)能降耗技術(shù)改造。公司擁有設(shè)計、改造、生產(chǎn)管理和調(diào)試等方面一大批專業(yè)人員，在水泥行業(yè)擁有專業(yè)、豐富的工程經(jīng)驗。根據(jù)益陽東方水泥原有生產(chǎn)線實際情況及要求，我公司認(rèn)真分析廠里現(xiàn)有情況，對各個環(huán)節(jié)嚴(yán)格把控，采用國內(nèi)先進(jìn)的工藝方案，確保各個指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)。同時業(yè)主也要求以最短的時間，與新線停窯對接時間只有5個月，這也使得設(shè)計受到各方面的限制，既要考慮后期指標(biāo)保障，又要利舊以減少整體成本，同時也要考慮施工與老線生產(chǎn)存在交叉情況，這無疑給整個工程增加了很大難度。

　　該項目由江蘇羚羊水泥工程公司承擔(dān)工程設(shè)計并提供燒成系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備， 2019年5月15日開始投料試生產(chǎn)，并在當(dāng)月順利達(dá)標(biāo)，目前日產(chǎn)熟料穩(wěn)定在3700-4200噸。該項目總投資1.6億元（包含土建費用）。下面對該生產(chǎn)線的主要設(shè)計思想、工藝方案及生產(chǎn)運(yùn)行情況逐一介紹：

　　1、原料處理部分

　　更換現(xiàn)有破碎機(jī)、配料秤及輸送，破碎機(jī)能力由180t/h提高到350t/h。土建基礎(chǔ)及存儲庫全部利用原構(gòu)筑物，同時更換破碎系統(tǒng)袋式除塵器、風(fēng)機(jī)，確保粉塵達(dá)標(biāo)排放。

　　2、原料粉磨及廢氣處理

　　選擇輥壓機(jī)系統(tǒng)作為原料粉磨設(shè)備，確保系統(tǒng)≥280t/h。與采用立磨系統(tǒng)的原料粉磨相比，輥壓機(jī)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、單位產(chǎn)量高、粉磨能耗低等優(yōu)點，而對于原有的輥壓機(jī)系統(tǒng)存在的一些不足之處我們通過優(yōu)化工藝布置及設(shè)備配置解決：1）對V型選粉機(jī)布料不均勻問題，我們采用我公司的專有技術(shù)，通過增加穩(wěn)料倉和寬皮帶機(jī)布料方式解決；2）對于臥式選粉機(jī)選粉效果差問題，則通過選用我公司吸收國外技術(shù)開發(fā)的立式低速低阻選粉機(jī)加以解決，這就確保出磨生料中0.2mm以上的粗顆粒小于1.5%，同時選粉機(jī)的后期維護(hù)量及壽命大大提高。

　　新的輥壓機(jī)系統(tǒng)，采用我公司吸收國外先進(jìn)技術(shù)后國產(chǎn)化的旋風(fēng)收塵器，收塵效率：95%，減少后續(xù)循環(huán)風(fēng)機(jī)的磨損，系統(tǒng)阻力比行業(yè)內(nèi)同類型其他產(chǎn)品低30%~40%，從而達(dá)到降低系統(tǒng)風(fēng)機(jī)電耗的目的。選擇并重新布置新的磨排風(fēng)機(jī)、高溫風(fēng)機(jī)、窯尾袋式收塵器（利用原電收塵基礎(chǔ)進(jìn)線擴(kuò)建）、增濕塔及生料輸送設(shè)備等。

　　目前原料磨產(chǎn)量穩(wěn)定在300t/h，生料系統(tǒng)電耗12kWh/t 左右，細(xì)度根據(jù)窯生產(chǎn)要求控制在R80<14，。詳見下圖

　　3、燒成窯尾，預(yù)熱器是此次設(shè)計成敗的關(guān)鍵，由于現(xiàn)場情況等多方面因素的限制，窯選用Ф4.3×54m短窯設(shè)計方案，短窯對原料的適應(yīng)能力相對比較差。預(yù)熱器任何的波動：塌料、分解率不夠等情況，都會反應(yīng)在窯上面，造成熟料不合格。因此預(yù)熱器設(shè)計考慮尤為重要。

　　設(shè)備采用我公司研發(fā)的單系列“6級預(yù)熱器+管道型分解爐”系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有系統(tǒng)運(yùn)行阻力低、生產(chǎn)穩(wěn)定性好、表面熱損失小、燒成熱耗低等優(yōu)點，采用大蝸殼、短柱體的結(jié)構(gòu)形式，優(yōu)化了各級預(yù)熱器的斷面風(fēng)速、內(nèi)筒直徑及深度，以增加傳熱效率，降低系統(tǒng)阻力。

　　采用特殊設(shè)計的翻板閥、撒料箱、分料閥，確保其在運(yùn)行過程中鎖風(fēng)、均勻撒料及分料調(diào)節(jié)的正?？煽?。

　　C1旋風(fēng)筒設(shè)置內(nèi)旋流及二路出風(fēng)裝置，大大提高分離效率，并大幅降低該段運(yùn)行阻力，確保整個預(yù)熱器系統(tǒng)正常運(yùn)行條件下出口阻力≤-5400Pa，目標(biāo)≤-5000Pa。

　　考慮現(xiàn)場實際情況，在施工方面拆除#2窯尾框架中所有設(shè)備及內(nèi)部構(gòu)件，保留外框架立柱、橫梁和砼樓面，在現(xiàn)有框架外再搭接新框架樓。老框架樓內(nèi)布置分解爐、上升煙道、C2、C4，C6預(yù)熱器，在新框架樓內(nèi)布置C1、C3、C5預(yù)熱器，分解爐容積約1700立方米，所有預(yù)熱器規(guī)格按4000 t/d的生產(chǎn)能力設(shè)計。

　　目前窯系統(tǒng)產(chǎn)量穩(wěn)定在3700~4200t/d，熟料燒成標(biāo)煤耗95~98Kg/t。各參數(shù)詳見下圖:

　　4、燒成窯頭

　　拆除現(xiàn)有#2生產(chǎn)線的窯頭所有設(shè)備，重新布置窯頭罩、噴煤管、篦冷機(jī)及配套風(fēng)機(jī)、熟料拉鏈機(jī)、窯頭袋收塵器、窯頭排風(fēng)機(jī)等設(shè)備。

　　根據(jù)目前#2線窯頭實際位置，我們采用國內(nèi)先進(jìn)技術(shù)，設(shè)計一臺帶中置高溫熟料破碎機(jī)的四代篦冷機(jī)，二段傳動。尺寸4.4m x 23m。篦床有效面積：94m2。帶中置破的第四代篦冷機(jī)具有單位面積冷卻效果好、熱回收效率高、設(shè)備運(yùn)行可靠等優(yōu)點，利用成熟的中置破碎技術(shù)更能保證熟料出篦冷機(jī)小于65°C+環(huán)境溫度。

　　5、煤磨系統(tǒng)

　　業(yè)主方原生產(chǎn)系統(tǒng)分別建有一套立式煤磨系統(tǒng)，實際生產(chǎn)過程中因為煤磨運(yùn)行不正常，煤粉細(xì)度無法控制，導(dǎo)致煤磨系統(tǒng)產(chǎn)量低、粉磨電耗高，吐渣嚴(yán)重，此次改造我們采用如下方案改造：

　　原有廠房可基本不作改動，拆除原有立磨，在原址上布置我公司研發(fā)生產(chǎn)的LY19.2煤立磨，該磨機(jī)采用德國技術(shù)，在確保磨機(jī)產(chǎn)量25 t/h（R80< 4%）的同時，粉磨電耗大大降低到 30 Kwh/t。重新設(shè)計防爆袋收塵器、風(fēng)機(jī)及配套管道，更換煤粉計量設(shè)備、輸送羅茨風(fēng)機(jī)以滿足改造后窯用煤粉的供應(yīng)。

　　目煤磨產(chǎn)量穩(wěn)定在25t/h，R80細(xì)度控制在2~3%左右。運(yùn)行穩(wěn)定可靠，操作簡便，能耗較低。詳見下圖:

　　目前：益陽東方水泥3700t/d熟料生產(chǎn)線采用的工藝技術(shù)和裝備先進(jìn)成熟可靠，熟料綜合電耗目前統(tǒng)計下來在48kWh/t 左右。各項指標(biāo)均達(dá)到并優(yōu)于設(shè)計要求。 特別是我公司開發(fā)的高效低阻預(yù)熱器+Ф4.3×54m短窯設(shè)計方案的成功應(yīng)用，為水泥行業(yè)積累了寶貴的經(jīng)驗，也為同行進(jìn)行類似項目的設(shè)計有很大的參考價值和意義。