煤磨節(jié)能降耗改造方案
時間:2022-12-28 09:53:55
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中材株洲水泥有限責(zé)任公司5000t/d熟料水泥生產(chǎn)線,由中材國際工程股份有限公司(南京)設(shè)計,煤粉制備采用MFB3873+35風(fēng)掃煤磨,煤磨臺時40t/h,細度80µm篩余量3%~6%,臺時和細度控制較好,但電耗偏高,特別是主電機單機電耗高。近年來,窯系統(tǒng)經(jīng)過多次改造,熟料工序電耗逐步降低至25.5kWh/t左右,但煤粉制備系統(tǒng)電耗依然偏高,煤磨主電機單機單位熟料電耗約4.0kWh/t。為降低煤磨系統(tǒng)電耗,2021年大修期間公司組織實施了煤磨節(jié)能降耗改造,將煤磨襯板全部更換為新型節(jié)能襯板,鋼球重新級配,改造后鋼球裝載量由80t降低至52t,煤磨主電機單機單位熟料電耗降低至3.3kWh/t,降低0.7kWh/t,節(jié)能降耗效果顯著。以下對此作一介紹。
1煤磨電耗高的原因分析
煤磨主電機單機電耗高的主要原因為煤磨研磨能力差,鋼球裝載量高,在生產(chǎn)煙煤時適當(dāng)放寬細度(80µm篩余量3%~6%)的情況下,鋼球裝載量需保證在80t左右,煤磨臺時才能保證在40t/h左右。從煤磨系統(tǒng)運行時磨音和磨內(nèi)檢查情況看,造成煤磨研磨能力差的主要原因是臺階型襯板帶球能力較差(見圖1),鋼球級配時未充分考慮襯板結(jié)構(gòu)。我公司采用的臺階型襯板一個波峰由三個臺階構(gòu)成,臺階的高度和寬度介于小直徑磨球的半徑和大直徑磨球的半徑之間。臺階形筒體襯板的工作原理為每一個臺階卡住小直徑鋼球,而大直徑鋼球從臺階上滾落,不能停留在臺階上,大直徑鋼球的提升由卡在臺階上小直徑鋼球構(gòu)成的凹圓弧形,將大直徑磨球和小直徑磨球同時提升至高處,實現(xiàn)對物料的破碎。臺階形襯板的工作方式,一方面造成小直徑鋼球被帶到較高的位置落下,降低了小直徑鋼球的研磨效果和能力,另一方面無法控制大直徑鋼球帶起的高度,無法保證大直徑鋼球?qū)ξ锪系挠行扑椋視绊懬蚰C的運行穩(wěn)定性。因此為提高煤磨研磨能力,降低鋼球加載量,降低電耗,2021年大修期間公司采用復(fù)合波形節(jié)能襯板替換現(xiàn)有階梯型襯板,并針對復(fù)合波形襯板特性,設(shè)計了與波峰工作參數(shù)相匹配的鋼球級配。
2技改方案
復(fù)合波形節(jié)能襯板由底板和波峰構(gòu)成(見圖2),波峰包含階梯形波峰和波紋形波峰兩種形狀,階梯形波峰的工作面傾角在25°~75°之間,波峰寬度占底板寬度的1/3~3/4,且大于大直徑鋼球的直徑,波峰高度大于大直徑鋼球的半徑,小于大直徑鋼球的直徑。波紋形波峰的工作面的切線傾角在20°~70°之間,波峰寬度占階梯形波峰的寬度的1/3~3/4。具體參數(shù)依據(jù)磨機工況確定。復(fù)合波形節(jié)能襯板兩個波峰既能單獨將鋼球帶到合適高度,又能相互作用將更多的鋼球帶到合適高度,相比單獨一個波形的波峰所帶起的鋼球,帶球數(shù)量和帶球高度均得到顯著提升,相當(dāng)于提高了鋼球的工作效率和能力,且未被帶起鋼球的動能也可得到增加,進一步提升了鋼球的研磨效率和能力,為降低鋼球裝載量打下了基礎(chǔ)。同時為更好的應(yīng)用和匹配復(fù)合波形節(jié)能襯板的工作特性,針對性的設(shè)計了與波峰工作參數(shù)相匹配的鋼球級配(見表1),在保證大球具有足夠破碎能力的前提下,減少物料“鉆空”機會,使粉末裸露于磨球表面而增加有效打擊,提升研磨效率。
3技改效果
從改造后運行5個月情況看,煤磨系統(tǒng)運行穩(wěn)定,臺時和細度與改造前基本一致,鋼球裝載量由800t降低至520t,降低280t,鋼球價格按50700元/t計算,每年可節(jié)約成本15.96萬元。煤磨主電機電流由72A左右降低至61A左右,煤磨主電機單機電耗(占熟料工序電耗)由4.0kWh/t降低至3.3kWh/t,降低0.7kWh/t,電費按0.63元/kWh計,熟料產(chǎn)量按180萬t/a計算,每年可節(jié)約成本79.38萬元。綜上,煤磨節(jié)能改造每年可為公司節(jié)約成本約95.34萬元。
作者:肖勝星 獨傳新 武浩 暨詩琪 肖志軍 單位:中材株洲水泥有限責(zé)任公司 長沙見新科技發(fā)展有限公司