工业节能降耗案例分享:水泥磨系统节能改造
http://www.cnjnsb.com 2017-03-29 15:34:08 水泥厂
  我公司为年产1200万吨水泥的集团企业,其中制造一厂4600t/d生产线采用HFCG160-120辊压机+V型选粉机+Φ4.2m×13m双仓球磨机+O-Sepa高效选粉机组成联合粉磨系统。该系统投产后生产P˙O42.5R水泥平均台时产量仅在150t/h左右,吨水泥综合电耗在40kWh/t左右,相比先进企业各项指标均较差。为此,2014年我们与江苏吉能达建材设备有限公司共同对5号水泥磨系统进行了半终粉磨工艺的改造,取得了一定节能降耗的效果。   1改造后的工艺流程和设备参数   在V型选粉机至旋风筒之间加装三分离选粉机,将辊压机产生的细粉分选出作为成品进入水泥库。其工艺流程为:来自配料站的物料输送至稳流称重仓,进入辊压机挤压后通过V型选粉机分级出细粉(<80μm颗粒占70%~85%、<45μm颗粒占55%以上),其细粉出口联接下进风的三分离选粉机,再经由双旋风筒分离出辊压机挤压过程中产生的成品(比表面积350~450m2/kg),通过成品斜槽进入水泥库;分离出成品后的中粗粉输送至球磨机粉磨,粗粉回辊压机继续挤压;出磨物料经O-Sepa高效选粉机进行分选,合格成品通过成品斜槽进入成品水泥库,粗粉回球磨机继续粉磨。改后工艺流程见图1,主机设备参数见表1。   2特点   该半终粉磨工艺是在联合粉磨工艺中增加一台三分离选粉机与双旋风筒配合,将辊压机产生的细粉进行分级。<30μm细粉直接进入成品水泥,30~200μm颗粒进球磨机粉磨,>200μm的粗颗粒回辊压机重新碾压。<30μm的细粉不进磨机,直接进成品,不仅可提高系统产量,还可以大幅度降低磨机的过粉磨现象。入磨物料的粒度为30~200μm,物料粒度更为均齐,可以有效提高磨机产量。>200μm的粗粉回辊压机可以大幅度降低入磨物料的最大粒度,提高了球磨机的粉磨效率,同时提高辊压机的效率。三种不同粒度范围物料的选净度均达到80%以上。   3调试中的问题分析及改进措施   3.1物料离析导致辊压机偏辊   调试初期,由于入辊压机熟料中含有较多黄心料和粉料,而石膏和石灰石的粒度较大,称重仓内物料分级严重,辊压机辊缝较大,33mm左右,辊压机主电动机工作电流较低(46A左右),即使调大斜插板拉开比例,工作电流变化也不大,而且辊压机偏辊严重,挤压效果较差。经分析认为物料离析现象严重,混合不均。故采取措施:   1)入辊压机熟料采取多库搭配,多用颗粒状料,减少粉状料;   2)改造称重仓。将称重仓内顶部中间增加一个倒锥形下料口(见图2),使物料经过此处时充分集中和混合后再进入称重仓内部分散,在称重仓内底部增加一个内筒,物料经过此处进行混合和集中后再进入辊压机进行挤压,这样可有效解决辊压机偏辊和压力上不去的问题。   3)称重仓料位控制在70%~80%,以有效形成入机料压,实现过饱和喂料,确保挤压效果;同时将辊压机工作压力由7.0~8.0MPa调整至8.0~9.5MPa;辊压机工作辊缝由原33mm调整至25mm;入料斜插板拉开比例调至85%以上。   调整后辊压机主电动机工作电流(额定电流61A)由44~50A(72%~82%)提高至52~60A(85%~98%),挤压做功能力显著提高,经由V型选粉机分级后的物料R80、R45筛余量明显减少,比表面积提高,合格品比例大幅度增加。   3.2循环风机风量和风压较低   由于增加了一台三分离选粉机,系统阻力增加近1500Pa,虽然循环风机压力为4000Pa,但全负荷全转速运行后,电流只有21A(额定电流31.8A),造成系统风量和风压不够,产量上不去,甚至造成挤压后的料饼进入V型选粉机内部不易散开,影响分级效果。   针对循环风机风量和风压较低、电流上不去的情况,我们对风机叶轮进行了更换,更换后的循环风机风压达到5000Pa,带负荷运行后的电流为27A,基本能满足生产需求。根据实际生产状况,在V型选粉机入料口上方下料管中增设打散装置,以形成均匀、分散的料幕;同时对V型选粉机内部进风面导流板通风面积进行调整,减小通风面积提高局部风速,有效延长物料分级路线与分级时间,提高V型选粉机出口物料的比表面积。   3.3球磨机做功能力差   由三分离选粉机分离出成品后的入磨物料(粗粉)比表面积平均在100m2/kg左右,出磨水泥比表面积195m2/kg左右。为此,根据入磨物料筛余、比表面积和磨内筛余曲线等参数,重新调整了各仓级配及填充率,同时,根据磨机主电动机及主减速机的驱动功率富余系数(设计为额定值的1.2倍),合理增加微段装载量、增大填充率,提高研磨体对物料的研磨能力;技改前主电动机电流(额定电流243A)为190A左右(进相后),技改后主电动机电流为205A左右(进相后)。根据磨内筛余曲线结果,我们对入磨下料溜子进行了改进,在溜子前部加了一个翻板,有效阻止物料向前冲的现象发生,提高了一仓的粉磨效率。改进前后级配方案见表2。   表2改进前后各仓研磨体级配   3.4球磨机通风参数的调整   将磨尾收尘风机电动机频率由40Hz下降至31Hz,磨尾出口压力由-1400Pa降至-800~-900Pa,以有效延缓物料流速,增加物料在磨内细磨时间,降低出磨物料中粗颗粒比例,提高水泥成品含量。调整后,出磨水泥温度一般在113~123℃,球磨机主电动机运行电流一般控制在195~205A(进相后)为宜。   4改后效果   改进前后水泥粉磨系统技术参数对比见表3。   表3改进前后水泥粉磨系统技术参数对比(P˙O42.5R水泥)   由表3可知,系统改进后生产P˙O42.5R级水泥较改进前增产50t/h,增幅为33%,电耗降低5.9kWh/t,节电幅度为14.7%。通过合理的改进与调整,该半终粉磨工艺系统增产节电效果较明显,水泥实物质量指标较改进前有所提高。但标准稠度用水量有所上涨,主要原因是出辊压机的成品与出球磨机的成品共同混合入库,其混合成品颗粒级配范围较窄,且出辊压机成品颗粒球形度非常低,颗粒之间空隙大,导致水泥标准稠度用水量增大。   选用华西HSP、成新吉龙和中建自配三种聚羧酸外加剂,对改进前后的水泥进行混凝土对比试验,见表4。   由表4可知,本次混凝土对比试验,改造后对水泥混凝土初始及经时工作性能无不良影响。   表4改进前后混凝土参数对比
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