生料立磨粉磨系統(tǒng)分步分段降耗措施

  冀東水泥灤縣有限責(zé)任公司目前擁有日產(chǎn)4000噸熟料生產(chǎn)線二條，每條生產(chǎn)線配備兩臺(tái)生料立磨，一線立磨是由日本宇部（UBE）公司和西德萊歇公司通過技術(shù)合作而制造的宇部萊歇磨，即UM46-4型立磨；二線立磨是由河北冀東水泥集團(tuán)裝備研發(fā)中心研發(fā)，盾石機(jī)械制造有限責(zé)任公司制造的JLM3-46.4立式磨機(jī)?，F(xiàn)階段我公司的用電成本為0.39元/千瓦時(shí)左右，平均分步電耗按21.33KWh/t計(jì)，用電成本即8.36元/噸。通過精細(xì)化管理與設(shè)備改造分步電耗應(yīng)該還存在較大下降空間，目前初步計(jì)劃將平均分步電耗下降至20.5KWh/t，如完成降耗目標(biāo)，生料噸單位成本將下降0.32元以上，按每條線月產(chǎn)量21萬噸計(jì)每月可節(jié)約成本13.44萬元，與投入相比降本空間相當(dāng)樂觀，具體行動(dòng)方案詳解如下。

  一、生料分步電耗目標(biāo)考核指標(biāo)分解表（單位：KWh/t）

  二、階段性降耗措施

  1、總則  以《生料分步電耗目標(biāo)考核指標(biāo)詳細(xì)分解表》中的用電單元，來劃分降耗階段，即本體降耗階段、磨輔機(jī)降耗階段、窯尾收塵與成品輸送降耗階段和物料調(diào)配降耗階段，逐步分階段的進(jìn)行降耗工作。四個(gè)降耗階段全部按成效完成達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，預(yù)計(jì)需要用時(shí)10-12個(gè)月時(shí)間，下附階段目標(biāo)實(shí)施方案。

  2、一線降耗方案

  本體降耗階段

  本體降耗階段目標(biāo)為0.8 KWh/t以上，具體方案如下。

  ①、出磨篩余調(diào)整  目前公司生料立磨出磨生料80微米篩余長(zhǎng)期控制在17%，且200微米篩余平均值為1.2%±0.1，相對(duì)水泥行業(yè)其它公司此數(shù)值過低，且整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)窯回灰循環(huán)負(fù)荷過大。2013年2月-2014年2月在總經(jīng)理部的運(yùn)作下把出磨80微米篩余由17%調(diào)整到了19%，調(diào)整后200微米篩余平均值為1.4%-1.5%之間，且窯況穩(wěn)定未見明顯反應(yīng)滯后現(xiàn)場(chǎng)，熟料能耗、強(qiáng)度與成品外觀未見異常。調(diào)整期間臺(tái)時(shí)上升20t/h、本體電耗下降0.6 KWh/t（窯尾收塵未技改前），效果明顯?，F(xiàn)計(jì)劃分兩步調(diào)整出磨80微米篩余至19%每次調(diào)節(jié)1%，視200微米篩余與窯況再進(jìn)行下一步調(diào)節(jié)，嚴(yán)控200微米粒篩余超出1.5%。

  ②、選粉機(jī)回灰技改  由于萊歇磨的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所至，磨機(jī)內(nèi)部與外部漏風(fēng)問題造成磨機(jī)粉磨氣流呈湍流運(yùn)動(dòng)，已經(jīng)成為了其在生產(chǎn)使用中的最大缺點(diǎn)。之前我們關(guān)注較多的是其本體外部的漏風(fēng)治理，例如：磨輥密封處、排渣翻板閥處、入磨鎖風(fēng)閥處和殼體法蘭等處的漏風(fēng)治理。隨著漏風(fēng)的陸續(xù)治理，逐步把目光轉(zhuǎn)向了磨機(jī)內(nèi)部的漏風(fēng)，即選粉機(jī)回灰溜子下部向選粉機(jī)轉(zhuǎn)子處的反風(fēng)。下面對(duì)磨機(jī)的內(nèi)漏風(fēng)治理過程進(jìn)行一下詳細(xì)的論述。

  內(nèi)漏風(fēng)的形成與危害

  大多數(shù)萊歇磨的喂料過程點(diǎn)為，入磨皮帶稱至入磨鎖風(fēng)閥再至入磨溜子最后物料從磨盤上散開，選粉機(jī)回灰溜子與入磨物料溜子相連接，回灰直接混入入磨物料中。在這個(gè)環(huán)節(jié)中由于入磨鎖風(fēng)閥的加工精度問題，勢(shì)必會(huì)造成大量冷風(fēng)隨物料一同漏入磨內(nèi)，根據(jù)標(biāo)定數(shù)據(jù)可知此處漏風(fēng)量在2-3萬m³/h不等。入磨鎖風(fēng)閥的漏風(fēng)再加上從磨盤底部散料鋼架處竄升至選粉機(jī)轉(zhuǎn)子處漏風(fēng)，絕大部分會(huì)被拉入選粉機(jī)以提高選粉所需提升風(fēng)量，但磨機(jī)整體設(shè)計(jì)用風(fēng)量才45-48萬m³/h左右，顯然漏入量太大。還有就是漏風(fēng)量過大會(huì)造成物料部分離析現(xiàn)象加重，物料附著力不均并下降，造成磨輥磨盤之間的剪切力與相對(duì)滑動(dòng)減弱，最后造成料層不穩(wěn)粉磨效率下降。長(zhǎng)此以往勢(shì)必會(huì)增加風(fēng)機(jī)整體功耗同時(shí)影響臺(tái)時(shí)的正常發(fā)揮與設(shè)備的安全運(yùn)行。

  改造方案

  先期對(duì)一期B#立磨進(jìn)行改造，對(duì)立磨選粉機(jī)回灰錐體進(jìn)行封堵并加裝圓弧型導(dǎo)流回灰板，延回灰板下方選粉機(jī)回灰錐體末端2#-3#輥之間、1#-2#輥之間、1#-4#輥之間開150mm孔各1個(gè)（每臺(tái)立磨4只磨輥），下接150mm圓管平行于立筒垂直接至散料鋼架處，此管下方接150mm圓管平行于出料倒錐體至距磨盤400mm處，入磨溜子處由于位置受限不用接回灰管，此方案實(shí)施后漏風(fēng)面積會(huì)有0.59 m²的減少（原面積為0.96 m²） 。同時(shí)對(duì)出料倒錐體處的2個(gè)600mm見方觀察門進(jìn)行封堵，漏風(fēng)面積會(huì)有0.72 m²的減少。同時(shí)擋料圈下調(diào)20mm至150mm。

  此項(xiàng)改造完成后，臺(tái)時(shí)預(yù)計(jì)會(huì)有5t/h左右的上升。立磨殼體振動(dòng)會(huì)有1.5mm/s以上的下降，可以最大限度的保護(hù)減速機(jī)與其它磨機(jī)部件的使用壽命。預(yù)計(jì)磨機(jī)出口溫度會(huì)有8-12℃下降，有效的保護(hù)了設(shè)備密封（目前出口溫度為98℃）。預(yù)計(jì)磨出口負(fù)壓會(huì)增長(zhǎng)500pa左右至-7450pa，循環(huán)風(fēng)機(jī)入口壓力由之前的-8200pa左右上升至-9100pa循環(huán)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與電流預(yù)計(jì)會(huì)有15rmp以上、6A以上的下降。綜合計(jì)算本體電耗下降0.2-0.3 KWh/t應(yīng)該不成問題。圖紙見下圖。

  ③、旋風(fēng)筒技改  我公司與生料磨配套使用的4個(gè)旋風(fēng)筒規(guī)格為：4－Φ3350×10700mm，每個(gè)入口管道寬度為756mm，處理風(fēng)量：9740m³/min（進(jìn)口），溫度：80℃，靜壓：8.8KPa；進(jìn)口含塵量600g/m³（標(biāo)）；出口靜壓：10.3KPa；出口含塵量：≤80g/m³（標(biāo)），由于管道為4路并聯(lián)所至存在2個(gè)旋風(fēng)筒入口管道存在7.5米之長(zhǎng)的水平布置段，此段積灰有1200mm之厚，其余兩個(gè)積灰為600mm厚，嚴(yán)重影響了管道的通風(fēng)與收塵效率、風(fēng)機(jī)效率?，F(xiàn)計(jì)劃在兩個(gè)較短水平段管道入旋風(fēng)筒處加裝兩個(gè)助流器，以減少管道積灰，最終達(dá)到增加兩個(gè)長(zhǎng)平管道風(fēng)速減少積灰提高收塵效率減少風(fēng)機(jī)阻力的目的。預(yù)計(jì)實(shí)施后風(fēng)壓會(huì)有200-500pa的上升，屆時(shí)風(fēng)機(jī)會(huì)有5-10轉(zhuǎn)的下降空間，但由于考慮至臺(tái)時(shí)與電耗的雙曲線，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速在降更有利于臺(tái)時(shí)的發(fā)揮，但存在兩個(gè)弊端一個(gè)是壓力波動(dòng)一個(gè)是風(fēng)機(jī)風(fēng)量增加后電流會(huì)有小幅可不計(jì)上升。保守預(yù)計(jì)此方案實(shí)施達(dá)到預(yù)期目標(biāo)后，本體電耗應(yīng)該會(huì)有0.05-0.1 KWh/t的下降。

  ④、磨輥密封技改  一線兩臺(tái)磨機(jī)的磨輥密封結(jié)構(gòu)為橡膠擋皮密封，此種密封存在如下幾個(gè)缺點(diǎn)，一是它封堵漏風(fēng)的效果差主要是設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不合理，二是受熱后變形嚴(yán)重，三是更換相當(dāng)不方面，四是它局部不耐磨，五是成本較高一年一個(gè)輥大約用兩套一套8000元，綜合它的這幾個(gè)缺點(diǎn)致使漏風(fēng)加大風(fēng)機(jī)能耗上升、臺(tái)產(chǎn)下降。計(jì)劃參照二期磨輥密封形式進(jìn)行改造，降低漏風(fēng)造成的風(fēng)壓及熱能損失，降低耗材費(fèi)用，減少磨輥搖臂與殼體之間的縫隙再加以密封后應(yīng)該能取得交好的密封效果。保守預(yù)計(jì)此方案實(shí)施并達(dá)到預(yù)期目標(biāo)后，風(fēng)量漏入量會(huì)有0.8-1.2萬m³/h的減少，本體電耗應(yīng)該會(huì)有0.1-0.15 KWh/t的下降。詳細(xì)方案見下圖。

  磨輔機(jī)降耗階段

  磨輔機(jī)降耗階段目標(biāo)為0.01 KWh/t，具體行動(dòng)方案如下：

  ①、提高輔機(jī)可靠性  建立完善各專項(xiàng)制度，用制度規(guī)范行為以達(dá)到提高輔機(jī)可靠性減少其對(duì)主機(jī)造成的停機(jī)現(xiàn)象出現(xiàn)。

  ②、適時(shí)開停機(jī)  在主機(jī)停機(jī)30分鐘后，停止所有不必要的輔機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。措施輔機(jī)階段性開啟管控，如立磨噴水泵可以在開、停磨機(jī)果啟動(dòng)，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)靠循環(huán)水自身水壓供水停止水泵電機(jī)運(yùn)行。

  窯尾收塵與成品輸送降耗階段

  窯尾收塵與成品輸送降耗階段目標(biāo)為0.07KWh/t。其中存在較多變量，一個(gè)是之前提出的本體降耗方案在實(shí)施過程中，循環(huán)風(fēng)機(jī)與窯尾排風(fēng)機(jī)之間的風(fēng)量再平衡問題，可能會(huì)出現(xiàn)單臺(tái)風(fēng)機(jī)降耗較大而另一點(diǎn)風(fēng)機(jī)單耗上升的問題出現(xiàn)。一個(gè)是受窯系統(tǒng)拉風(fēng)限制，如窯系統(tǒng)通風(fēng)不暢或煤燃燒不充分勢(shì)必會(huì)加大高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，屆時(shí)尾排轉(zhuǎn)速為保證其通風(fēng)必需增加，此時(shí)降耗空間勢(shì)必受到擠壓。不過通過摸索，達(dá)到均衡后整體電耗還是會(huì)達(dá)到預(yù)期下降目標(biāo)的。具體行為方案如下：

  ①、負(fù)載調(diào)整  窯尾收塵經(jīng)過2014年3月電改電袋收塵后，高頻電源設(shè)定一直在10%左右，電壓在62-42KV，電流在200-260mA?，F(xiàn)計(jì)劃將其加大至20%-30%，在電場(chǎng)不放電電流穩(wěn)定的情況下逐步增加至45%，以增加粉塵的帶電率來提高濾袋附著率，同時(shí)減少布袋區(qū)收塵負(fù)荷，最終達(dá)到出電場(chǎng)粉塵濃度減少入布袋粉塵帶電的目的來減少收塵整體阻力降低尾排風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。電場(chǎng)增加電耗與風(fēng)機(jī)電流下降電耗相減預(yù)計(jì)會(huì)有150KW的降耗空間。

  ②、冷風(fēng)擋板漏風(fēng)治理  窯尾收塵技改時(shí)在收塵入口匯風(fēng)箱處增加了一個(gè)直徑1.6m的冷風(fēng)擋板，由于此擋板選型為百葉窗式所有漏風(fēng)量較大，更換蝶閥目前看也不太現(xiàn)實(shí)?，F(xiàn)計(jì)劃對(duì)冷風(fēng)擋板入風(fēng)口加裝一個(gè)密封圓蓋，水平方向一切兩半下部可活動(dòng)。在日常正常生產(chǎn)時(shí)全部封閉，需要打開時(shí)用電動(dòng)卷揚(yáng)把下半部打開后再開冷風(fēng)擋板。此處漏風(fēng)面積總和在0.8平米左右。

  物料調(diào)配降耗階段

  物料調(diào)配降耗階段目標(biāo)為0.02 KWh/t，具體行動(dòng)方案如下：

  ①、電容補(bǔ)償  目前調(diào)配電氣室電容補(bǔ)償老化嚴(yán)重，12個(gè)模塊全部投入后功率因數(shù)也只能維持在0.65%左右，相對(duì)粉磨電氣室0.9%相差太多，造成了無功與線損的增加?，F(xiàn)計(jì)劃對(duì)其進(jìn)行更換，以使其功率因數(shù)能夠達(dá)到0.9%的優(yōu)良水平。

  ②、適時(shí)開停機(jī)  在主機(jī)停機(jī)30分鐘以上時(shí)，停止所有不必要的輔機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，如收塵器等。當(dāng)皮帶機(jī)不輸送物料時(shí)，適時(shí)停機(jī)減少空載率。建立完善加強(qiáng)坑口入料制度的執(zhí)行，減少各種上料間的時(shí)間間隔。同時(shí)建立完善考核方案制度、考核與中控趨勢(shì)圖掛鉤。

  3、二線降耗方案

  本體降耗階段

  本體降耗階段目標(biāo)為0.66 KWh/t以上，具體方案如下。

  ①、出磨篩余調(diào)整  目前我公司生料立磨出磨生料80微米篩余長(zhǎng)期控制在17%，且200微米篩余平均值為1.2%±0.1，相對(duì)水泥行業(yè)其它公司此數(shù)值過低，且整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)窯回灰循環(huán)負(fù)荷過大。2013年2月-2014年2月在總經(jīng)理部的運(yùn)作下把出磨80微米篩余由17%調(diào)整到了19%，調(diào)整后200微米篩余平均值為1.4%-1.5%之間，且窯況穩(wěn)定未見明顯反應(yīng)滯后現(xiàn)場(chǎng)，熟料能耗、強(qiáng)度與成品外觀未見異常。調(diào)整期間臺(tái)時(shí)上升20t/h、本體電耗下降0.6 KWh/t（窯尾收塵未技改前），效果明顯?，F(xiàn)計(jì)劃分兩步調(diào)整出磨80微米篩余至19%每次調(diào)節(jié)1%，視200微米篩余與窯況再進(jìn)行下一步調(diào)節(jié)，嚴(yán)控200微米粒篩余超出1.5%。

  ②、降200微米細(xì)度技改  由于選粉機(jī)出口管道處粉塵濃度大（0.45-0.48kg/m3），出磨風(fēng)量高（52-53萬m³/h存在嚴(yán)重漏風(fēng)），綜合致使出口右側(cè)管道底部耐磨陶瓷片基本全部脫落。此現(xiàn)象的出現(xiàn)一是說明了成品存在出磨不足再回選粉機(jī)現(xiàn)象，一個(gè)是選粉機(jī)流場(chǎng)存在湍流?，F(xiàn)計(jì)劃增加導(dǎo)流板，由于出口管道風(fēng)速較快，選粉機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)造成部分成品經(jīng)過選粉后在殼體頂部復(fù)始懸浮，無法及時(shí)排出造成負(fù)荷無功增加。使用8+4耐磨堆焊板對(duì)出口底面進(jìn)行覆蓋修補(bǔ)，管道底面長(zhǎng)1.6米、寬2.8米。同時(shí)對(duì)出口右側(cè)管道立面破損處進(jìn)行修補(bǔ)，尺寸為1.2米見方。

  在管道出口右側(cè)使用8+4耐磨板制作成品導(dǎo)流板（3角型），耐磨面朝左具體尺寸為1998mm、1940mm、228mm。安裝位置為平行于出口管道垂直于選粉機(jī)殼體，且背面即耐磨板右側(cè)（非耐磨面）用10mm厚鋼板制作拉筋2根且平行于出口管道中心線。具體安裝位置與尺寸見下圖。

  磨輔機(jī)降耗階段

  磨輔機(jī)降耗階段目標(biāo)為0.01 KWh/t，具體行動(dòng)方案如下：

  ①、提高輔機(jī)可靠性  建立完善各專項(xiàng)制度，用制度規(guī)范行為以達(dá)到提高輔機(jī)可靠性減少其對(duì)主機(jī)造成的停機(jī)現(xiàn)象出現(xiàn)。

  ②、適時(shí)開停機(jī)  在主機(jī)停機(jī)30分鐘后，停止所有不必要的輔機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。措施輔機(jī)階段性開啟管控，如立磨噴水泵可以在開、停磨機(jī)果啟動(dòng)，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)靠循環(huán)水自身水壓供水停止水泵電機(jī)運(yùn)行。

  窯尾收塵與成品輸送降耗階段

  窯尾收塵與成品輸送降耗階段目標(biāo)為0.03KWh/t，具體行動(dòng)方案如下：

  ①、濾袋噴嘴技改  檢修期間發(fā)現(xiàn)二線部分濾袋底部存在少量糊袋現(xiàn)象，其原因可能是噴吹不未打到底部，此問題不僅增加了收塵器阻力而且還嚴(yán)重影響了濾袋的使用壽命?，F(xiàn)計(jì)劃對(duì)部分噴吹管位置、壓力進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)計(jì)劃嘗試在入風(fēng)口兩個(gè)室的每個(gè)濾袋噴吹口處加裝一個(gè)優(yōu)化噴嘴，以使其能夠把噴吹氣體輸送至濾袋底部好增加其收塵效率。濾袋總數(shù)為5632條。

  物料調(diào)配降耗階段

  物料調(diào)配降耗階段目標(biāo)為0.02 KWh/t，具體行動(dòng)方案如下：

  ①、電容補(bǔ)償  目前調(diào)配電氣室電容補(bǔ)償老化嚴(yán)重，24個(gè)模塊全部投入后功率因數(shù)也只能維持在0.57%左右，相對(duì)一線粉磨電氣室0.9%相差太多，造成了無功與線損的增加?，F(xiàn)計(jì)劃對(duì)其進(jìn)行更換，以使其功率因數(shù)能夠達(dá)到0.9%的優(yōu)良水平。

  ②、適時(shí)開停機(jī)  在主機(jī)停機(jī)30分鐘以上時(shí)，停止所有不必要的輔機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，如收塵器等。當(dāng)皮帶機(jī)不輸送物料時(shí)，適時(shí)停機(jī)減少空載率。建立完善加強(qiáng)坑口入料制度的執(zhí)行，減少各種上料間的時(shí)間間隔。同時(shí)建立完善考核方案制度、考核與中控趨勢(shì)圖掛鉤。

  下一步重點(diǎn)工作，將對(duì)系統(tǒng)內(nèi)所有電機(jī)做功周期與有功功率進(jìn)行詳細(xì)分析。計(jì)劃分三步走，第一步統(tǒng)計(jì)羅列生產(chǎn)單元內(nèi)使用與備件的電機(jī)，第二步測(cè)定其空載電流與各節(jié)點(diǎn)負(fù)載電流并與額定值比較，第三步尋找論證每臺(tái)電機(jī)的節(jié)能降耗點(diǎn)。

  總結(jié)，隨著國(guó)家對(duì)水泥行業(yè)環(huán)保、能耗等方面的強(qiáng)力管控，生料粉磨單元自然成為了各企業(yè)積極響應(yīng)的突破口，因?yàn)槠渚哂型度胭Y金少、時(shí)間短見效快的特點(diǎn)。所有只有你想的周全，生料粉磨分步電耗分單元分階段降耗是大有空間的。