66 000000t/d t/d生產線煤粉燃燒器系統的改造應用

閆青，羅霄，李鋒，閆來偉，朱旭

66 000000t/d t/d生產線煤粉燃燒器系統的改造應用

Retrofit and Application of Pulverized Coal Burner System in 6000t/d Production Line

閆青11，羅霄11，李鋒11，閆來偉22，朱旭22

我公司6 000t/d生產線煤粉燃燒器系統自運行以來存在著較多問題，造成能耗、電耗偏高，嚴重制約了公司生產發展。其中，窯頭燃燒器存在風機選型過大，送煤管道設計不合理，燃燒器、風機、送煤管道與系統工藝不匹配等問題；窯尾燃燒器存在入爐風量偏多，送煤管道直徑偏大，煤粉擴散不均勻等問題。

1 燃燒系統具體配置及能耗情況

1.1 窯頭燃燒器配置情況

（1）煤風機：流量98m3/min，壓力78.4kPa，配套電機功率185kW。

（2）凈風機兩臺：流量41m3/min，壓力29.4kPa，配套電機功率30kW；流量172m3/min，壓力29.4kPa，配套電機功率132kW。

（3）送煤管道：?273mm。

1.2 窯尾燃燒器配置情況

（1）送煤風機：流量171.4m3/min，壓力68.6kPa，配套電機功率280kW。

（2）送煤管道：?325mm。

1.3 窯頭燃燒器耗能計算及分析

（1）耗能情況

煤風機：流量98m3/min。

凈風機兩臺：流量41m3/min；流量172m3/min。

（98+41+172）×60min/h×24h/d×80%=358 272m3/d

每日耗煤：62g×358 272÷1 000g÷1 000kg=22.212 9t/ d

全年耗煤（按300d計算）：22.212 9t/d×300d=6 663.87t

每噸煤按600元計算，年耗煤：600×22.212 9t/d× 300d=399.832 2萬元

（2）耗電情況

風機原來功率：185+30+132=347kW

耗電功率按照80%計算：則347kW×80%=277.6kW

全年耗電量（按300d計算）277.6kW×24h×300=1 998 720kWh

折合標煤量：1 998 720kWh÷10 000×3.26=651.582 7t

年耗電費用：0.614 2元/kWh×1 998 720kWh= 122.761 4萬元

（3）全年耗費用：399.832 2+122.761 4=522.593 6萬元

全年耗能量：6 663.87+651.582 7=7 315.452 7t

1.4 窯尾燃燒器耗能計算及分析

（1）耗能情況

送煤風機：流量171.4m3/min，功率280kW，壓力68.6kPa不變。

每日用一次風：171.4×60min×24h×80%=197 452.8m3/d

每日耗煤：54g×197 452.8÷1 000g÷1 000kg=10.662 5t/d

全年按300d計算耗煤：10.662 5t/d×300d=3 198.75t

每噸煤按600元計算，年耗煤費用：600元×10.662 5t/d×300d=191.925萬元

（2）耗電情況

風機原來功率：280kW

全年耗電量（按300d計算）：280kWh×80%×24×300= 1 612 800kWh

折合標煤量：1 612 800kWh÷10 000×3.26=525.772 8t

年耗電費用：0.6142元×1612800kWh=99.0582萬元

（3）全年耗費用：191.925+99.0582=290.9832萬元

全年耗能量：3198.75+525.7728=3724.5228t

1.5 整個燃燒器全年耗能成本為：522.5936+290.9832=813.576 8萬元；全年耗煤為：7 315.452 7+3 724.522 8= 11 039.975 5t

2 燃燒系統改造方案

2.1 窯頭燃燒器

（1）送煤風機：流量由98m3/min改為45m3/min，壓力78.4kPa改為49kPa，電機功率185kW改為55kW。

（2）凈風機：由兩臺改為一臺，功率110kW，流量改為78m3/min，壓力改為58.8kPa。

（3）送煤管道：由?273mm改為?194mm×8mm，在滿足穩定輸送前提下，保證煤粉噴射速度。

（4）更換新型低氮節煤燃燒器。

2.2 窯尾燃燒器

（1）送煤風機：流量由171.4m3/min改為78m3/min，功率280kW改為110kW，壓力58.8kPa。

（2）送煤管道：由?325mm改為?299mm。

（3）將分解爐小噴煤管改為旋流燃燒器，以保證煤粉迅速擴散，均勻混合，提高燃燒效率。

（4）更換新型低氮節煤燃燒器。

3 改造效果

（1）在保證煤粉燃燒的情況下，有效減少了多余一次風進入窯內，加快了煤粉著火速度，提高了燒成溫度，在產量保持原有水平的同時，3d熟料強度在現有基礎提高1MPa以上。

（2）送煤風量變小，有效降低了送煤風和煤粉對輸送管道和燃燒器的磨損，減少了設備維修上的重復性投資。

（3）一次風量及富氧量下降，煤粉混合均勻，煅燒穩定，峰值溫度降低，減少了NOx的產生，減少了廢氣排放，降低了脫氮費用。

（4）窯產量穩定在6 500t/d以上時，可確保噸熟料標準煤耗在原有基礎上降低2kg/t。

（5）節電效果明顯，電耗明顯下降。

4 節能優化效益分析

4.1 窯頭燃燒器

（1）節煤效益

每日多用一次風：[（98+41+172）×80%-45-78]× 60min/h×24h/d=181 152m3/d

每日節煤：62g×181 152÷1 000g÷1 000kg=11.23t/d

全年節煤（按300d計算）：11.23t/d×300d=3 369t

每噸煤按600元計算，年節煤費用：600×3 369= 202.14萬元

（2）節電效益

風機降低功率：（185+30+132）×80%-55-110= 112.6kW

全年節電量（按300d計算）：112.6kWh×24×300= 810 720kWh

折合標煤量：810 720kWh÷10 000×3.26=264.294 7t

年節電費用：0.614 2元×810 720kWh=49.794 4萬元

（3）全年降低成本：202.14+49.7944=251.934 4萬元

全年節約標煤為3 369t，節約電量810 720kWh

折合標煤量合計為：3 369+264.294 7=3 633.294 7t

4.2 窯尾燃燒器

（1）節煤效益

每日多用一次風：[（171.4×80%）-78]×60×24=85 132.8m3/d

每日節煤：54g×85 132.8÷1 000g÷1 000kg=4.597 2t/d

全年節煤（按300d計算）：4.597 2t/d×300d=1 379.16t

全年節煤成本（按600元/t計算）：600元×1 379.16= 82.749 6萬元

（2）節電效益

風機降低功率為：280×80%-110=114kW

全年節約電量（按300d計算）：114kWh×24×300= 820 800kWh

折合標煤量：820 800kWh÷10 000×3.26=267.580 8t

年節電費用：0.614 2元×820 800kWh=50.413 5萬元

（3）全年降低成本：82.7496+50.4135=133.1631萬元

全年節約標煤為1 379.16t，節約電量820 800kWh

折合標煤量合計為：1 379.16+267.5808=1 646.7408t

4.3 燃燒器全年可降低成本：251.934 4+133.163 1= 385.097 5萬元；節約標準煤為3 369+1 379.16=4 748.16t；節約電量810 720+820 800kWh=1 631 520kWh，折合標準煤1 631 520kWh÷10 000×3.26=531.875 5t；折合標煤量合計為：4 748.16+531.875 5=5 280.035 5t。■

TQ TQ172172..625625..33

A:A

10011001--61716171（20152015）0606--00900090--0202

通訊地址：1河南中聯節能工程有限公司，河南南陽474250；2中國聯合水泥集團南陽分公司，河南南陽474250；

2015-03-25；編輯：孫娟