4500t d水泥熟料生產(chǎn)線的操作參數(shù)優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)

4500t/d水泥熟料生產(chǎn)線的操作參數(shù)優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)借助熱工標(biāo)定，可得到水泥熟料生產(chǎn)線系統(tǒng)風(fēng)量、溫度等關(guān)鍵參數(shù)，并可通過將測(cè)定值與設(shè)計(jì)值、同規(guī)格生產(chǎn)線值等的對(duì)比，確定生產(chǎn)線存在問題，并科學(xué)制定優(yōu)化措施。本文針對(duì)陜西某水泥公司4500t/d水泥熟料生產(chǎn)線能耗偏高的問題，對(duì)其窯系統(tǒng)關(guān)鍵部位溫度、壓力、氣體量等參數(shù)進(jìn)行測(cè)定，分析造成燒成熱耗偏高的原因，并對(duì)操作參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。通過優(yōu)化，熟料燒成煤耗由112kg/t降低至102.08kg/t，同時(shí)熟料產(chǎn)量增加570t/d左右，經(jīng)濟(jì)效益顯著。1優(yōu)化前生產(chǎn)線運(yùn)行情況介紹陜西某水泥公司4500t/d熟料生產(chǎn)線燒成系統(tǒng)采用合肥院雙系列五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器及HF5000分解爐，回轉(zhuǎn)窯規(guī)格Φ4.8m×74m，設(shè)計(jì)產(chǎn)能5000t/d，實(shí)際產(chǎn)能5125t/d，熟料燒成熱耗784×4.18kJ/kg，主要指標(biāo)落后于同規(guī)格生產(chǎn)線。對(duì)生產(chǎn)線開展熱工標(biāo)定，結(jié)果顯示熟料產(chǎn)量為5125t/d時(shí)，C1出口溫度為322℃，預(yù)熱器出口煙氣的粉塵濃度（標(biāo)況下，以下同）為72.39g/m3，煙氣中O?含量為4.03%，生產(chǎn)線具體運(yùn)行參數(shù)見表1。表1金陵河4500t/d生產(chǎn)線優(yōu)化前主要運(yùn)行參數(shù)1.1熟料燒成熱耗分析（1）預(yù)熱器出口廢氣量達(dá)到341884m3/h，單位熟料廢氣量為1.601m3/kg，高于常規(guī)1.40m3/kg的系統(tǒng)風(fēng)量；較大的煙氣量使得出預(yù)熱系統(tǒng)煙氣的物理熱增加，由此造成熟料燒成熱耗增加25×4.18kJ/kg。對(duì)系統(tǒng)廢氣量較大的原因進(jìn)行分析，分解爐出口氧含量為1.5%左右，至C1出口氧含量增高至4%，表明預(yù)熱系統(tǒng)從分解爐出口至C1出口間存在嚴(yán)重的漏風(fēng)。（2）測(cè)得預(yù)熱器出口煙氣中CO濃度達(dá)到在800×10-?，表明煤粉存在不充分燃燒，由此造成的化學(xué)不完全燃燒損失熱為3×4.18kJ/kg左右。結(jié)合冷卻機(jī)用風(fēng)對(duì)造成煤粉燃燒不充分的原因進(jìn)行分析：當(dāng)前燒成系統(tǒng)二、三次風(fēng)量總和為0.796m3/kg，其中三次風(fēng)風(fēng)量為0.449m3/kg（三次風(fēng)閥門開度僅25%左右），低于理論計(jì)算值0.550m3/kg；三次風(fēng)量較少影響了煤粉在分解爐內(nèi)的燃燒速度和燃盡率，從而產(chǎn)生大量的CO。同時(shí)，三次風(fēng)量偏低也造成篦冷機(jī)的熱回收效率較低，造成熟料燒成熱耗增加。（3）根據(jù)化驗(yàn)值，當(dāng)前熟料燒失量高達(dá)0.9%，高于0.15%左右的行業(yè)均值。熟料中的燒失量主要由未燃盡的頭煤裹入熟料中造成，計(jì)算得因頭煤未燃燒充分造成的機(jī)械不完全燃燒損失熱約51×4.18kJ/kg。1.2燒成系統(tǒng)主要設(shè)備工況分析（1）分解爐工況分析。結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙及運(yùn)行參數(shù)，得到分解爐主要指標(biāo)如表2所示。表2優(yōu)化前分解爐工況分析根據(jù)表2，當(dāng)前分解爐出口溫度879℃、窯尾煙室實(shí)測(cè)溫度為1006℃，均在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)；分解爐直徑為Φ7500mm，分解爐爐容（包括鵝頸管）為2159m3，計(jì)算得分解爐單位容積產(chǎn)量為98.97kg/（m3·h），低于設(shè)計(jì)值，同時(shí)實(shí)際計(jì)算的容積熱負(fù)荷為46779×4.18kJ/（m3·h），亦低于設(shè)計(jì)值，以上均表明當(dāng)前分解爐產(chǎn)能還有進(jìn)一步提高的空間。（2）回轉(zhuǎn)窯工況分析。同樣方法得到回轉(zhuǎn)窯主要參數(shù)及指標(biāo)如表3所示。標(biāo)定期間窯產(chǎn)量為5125t/d，盡管達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量，但較同規(guī)格生產(chǎn)線相比偏低；同時(shí)回轉(zhuǎn)窯容積熱負(fù)荷、截面產(chǎn)量均較低，表明窯仍有較大的提產(chǎn)空間。表3

優(yōu)化前回轉(zhuǎn)窯工況分析（3）冷卻機(jī)工況分析。冷卻機(jī)主要參數(shù)及指標(biāo)如表4所示。冷卻風(fēng)機(jī)標(biāo)定的實(shí)際操作風(fēng)量為2.119m3/kg，一般第四代篦冷機(jī)實(shí)際操作風(fēng)量應(yīng)控制在1.80~1.90m3/kg左右，說明冷卻機(jī)系統(tǒng)用風(fēng)量較大。另一方面，出篦冷機(jī)熟料溫度為144℃，高于設(shè)計(jì)值65℃+環(huán)境溫度，說明熟料冷卻效果不理想，篦冷機(jī)熱回收效率為72.6%，較第四代篦冷機(jī)75%熱回收效率為低。表4優(yōu)化前冷卻機(jī)工況分析分析其原因，主要是二、三次風(fēng)溫低，三次風(fēng)量較少。前段M2、M3、M4三臺(tái)風(fēng)機(jī)壓頭偏小，均達(dá)不到設(shè)計(jì)值，尤其是M2風(fēng)機(jī)壓頭僅為設(shè)計(jì)值的59%（可能與熟料料層偏薄，熟料層阻力低有關(guān)），M3、M4兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為裝機(jī)風(fēng)量的68%和81%（需檢查這兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的性能曲線是否存在問題），影響了一段熟料急冷效果；后段M9、M10、新M8、M12、M13、M14風(fēng)機(jī)壓頭均達(dá)不到設(shè)計(jì)指標(biāo)。2優(yōu)化措施及運(yùn)行效果2.1優(yōu)化措施（1）優(yōu)化冷卻機(jī)操作。采用厚料層操作，降低前段篦板速度，保證高溫段取風(fēng)品質(zhì)（風(fēng)量大、風(fēng)溫高），同時(shí)逐漸呈階梯狀降低后端冷卻機(jī)用風(fēng)，延長(zhǎng)熟料在篦床的停留時(shí)間以提高篦冷機(jī)熱回收效率。（2）調(diào)整三次風(fēng)閥及頭煤用量。提高三次風(fēng)閘板開度，增大三次風(fēng)量，減少窯內(nèi)通風(fēng)，控制窯尾煙室O?氧含量3%之內(nèi)，減少窯內(nèi)NOx的產(chǎn)生量，并可降低預(yù)熱器出口CO含量，減少熱損失。同時(shí)，適當(dāng)降低頭煤用量，改善燃燒器火焰形狀，以改善頭煤燃燒效果，降低熟料燒失量。（3）排查系統(tǒng)漏風(fēng)。對(duì)預(yù)熱系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，重點(diǎn)對(duì)入孔門、檢修孔、翻板閥等處漏風(fēng)點(diǎn)進(jìn)行排查，消除系統(tǒng)漏風(fēng)。此舉可在降低出預(yù)熱系統(tǒng)煙氣熱的同時(shí)減少高溫風(fēng)機(jī)用風(fēng)，降低電耗。（4）開展適應(yīng)性改造。為適應(yīng)系統(tǒng)提產(chǎn)后的需求，同時(shí)實(shí)施以下改造內(nèi)容：校正生料喂料、喂煤秤等計(jì)量設(shè)備，使其流量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，保證操作員精細(xì)化操作；將各級(jí)旋風(fēng)筒在線溫度、壓力儀表安裝在各級(jí)旋風(fēng)筒出口位置（目前安裝在旋風(fēng)筒出口的下料點(diǎn)上方，不能真實(shí)反映旋風(fēng)筒的出口溫度和壓力），以便正確觀察各級(jí)旋風(fēng)筒運(yùn)行情況。（5）適當(dāng)增加系統(tǒng)喂料量。在上述工作基礎(chǔ)上，視窯況逐漸增加系統(tǒng)喂料量，以提高熟料產(chǎn)量。2.2優(yōu)化后生產(chǎn)線運(yùn)行效果優(yōu)化后，預(yù)熱系統(tǒng)出口溫度降低至300℃，出口壓力降低至5885Pa，預(yù)熱器出口風(fēng)量降低至1.352m3/kg，出口O?含量平均值為1.75%，冷卻機(jī)風(fēng)機(jī)用風(fēng)量為1.751m3/kg。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，產(chǎn)能、煤耗等指標(biāo)較改造前均有所改善。熟料產(chǎn)量增加約570t/d，燒成煤耗從112kg/t降低至102.08kg/t，改造效果較好。詳細(xì)參數(shù)見表5。表5金陵河4500t/d生產(chǎn)線改造后主要運(yùn)行參數(shù)3結(jié)論借助熱工標(biāo)定，對(duì)陜西某水泥公司4500t/d生產(chǎn)線燒成系統(tǒng)的