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浙江江山虎球水泥厂2000 t/d生产线采用机械传动篦式冷却机,分为两段传动,设计有效冷却面积为52.6m²,入料温度为1370℃,出篦冷机熟料温度为65℃+环境温度。
1、存在问题
最近两年,熟料冷却效果差、热回收效率低,造成烟室温度高,二、三次风温低。二段来料温度高,二段用的是圆孔篦板阻力较小,料层较厚(700~800mm),风机的电流只能达到额定电流的50%左右(过大会造成窑头正压)。圆孔篦板漏料比较多,因此经常下红料,给二段传动、各风室支撑梁以及破碎机轴承都带来较大的负荷,篦冷机出料温度达到150~200℃,篦冷机维修率高,严重影响了正常生产。近两年篦冷机的故障主要有:二段传动轴断停窑1次、破碎机轴承温度过高停窑1次及高温造成的其他故障停窑。
2、原因及技改分析
篦冷机共配10台风机,风机分布情况见图1篦下总共分为6个风室,一室配置1台平衡风机和2台斜冲风机,一室有2台充气梁风机,二、三室分别配备1台风机,二段四、五、六室分别配备1台风机。
经初步分析认为,篦冷机固定篦床供风分区合理,一段高温端风量偏小,造成热回收率偏低,因此对篦冷机固定篦床和一段及配风进行改造,考虑到重新配置风机投资过大,在满足工艺要求的情况下进行了如下改造:
1)拆除原篦冷机前5排固定梁及空气梁供风管道,割去原来的固定梁支架;
2)篦冷机前端采用合肥院KID系统及中心区脉动供风系统,增加熟料淬冷效果,提高二、三风温。KID系统有如下优点:
①中心区独立供风,使出窑高温熟料快速冷却,提高了熟料的强度和易磨性;
②永久的固定熟料层保护篦床,提高篦冷机的可靠性;
③消除“堆雪人”现象,提高生产线的运转率;
④减少熟料离析影响,熟料分布均匀;
⑤提高二次和三次风温度,热效率高。
3)将二室固定梁改为合肥院充气梁结构,利用原更换下来的风机对其供风;
4)将二段的圆孔篦板全部更换为合肥院的NSCAG低漏料篦板;
5)新增4台风机对KID系统、KID中心区、一室及二室供风;
6)利用部分原有的风机,调整压头或改变其供风的位置,提高熟料的冷却效果。
图1:改造前风机布置
图2:改造后风机布置
表1-改造前后篦冷机风机参数对比
改 造 前 |
改 造 后 | ||||||
供风区域 |
风机 代号 |
风压Pa |
风量m3/h |
供风区域 |
风机 代号 |
风压Pa |
风量m3/h |
固定篦床 |
F1A |
10500 |
9980 |
KID周边区 |
FA |
11149 |
15000 |
固定篦床 |
F1A |
10500 |
9980 |
KID中心区 |
FB |
12136 |
12000 |
一室充气梁 |
F1充 |
10840 |
9144 |
一室充气梁 |
F1充 |
10840 |
9144 |
一室充气梁 |
F1充 |
10840 |
9144 |
一室充气梁 |
F1充 |
10840 |
9144 |
|
|
|
|
二室充气梁 |
F2充 |
10500 |
9980 |
|
|
|
|
二室充气梁 |
F2充 |
10500 |
9980 |
第一风室 |
F1 |
7875 |
8340 |
第一风室 |
F1 |
9002 |
9942 |
第二风室 |
F2 |
6300 |
36480 |
第二风室 |
F2 |
8507 |
20227 |
第三风室 |
F3 |
5250 |
42480 |
第三风室 |
F3 |
6500 |
43082 |
第四风室 |
F4 |
3165 |
49336 |
第四风室 |
F4 |
3165 |
49336 |
第五风室 |
F5 |
2825 |
42480 |
第五风室 |
F5 |
2825 |
42480 |
第六风室 |
F6 |
2700 |
39000 |
第六风室 |
F6 |
2700 |
39000 |
3、改造效果
整个改造过程约一个月时间,改造后经过调试,篦冷机运转恢复正常,经过3个月的考核,效果非常明显。篦冷机完全适应窑产量的变化,出料温度降低;二次风温度和三次风温度有所提高;余风温度降低;篦板使用时间延长,篦板松动现象很少出现,漏料问题得到解决;壳体和破碎机温度恢复到正常水平,破碎机滚动轴承寿命延长。改造前后篦冷机性能变化指标见表2。
表2-改造前后篦冷机性能变化指标
项目 |
改造前 |
改造后 |
产量t/d |
2200 |
2200 |
入料口料层厚度mm |
600~700 |
600~700 |
出料温度℃ |
150~200 |
100~130 |
二次风温度℃ |
1000~1050 |
1050~1150 |
三次风温度℃ |
750~850 |
850~950 |
故障率% |
85~90 |
>95 |
实践证明木次改造是成功的,设计方案是可行的。整个改造工程体现了投资小,周期知,效果好的特点。