三代篦冷機(jī)升級(jí)過程及效果分析

周建軍

（中材裝備集團(tuán)有限公司 天津北辰 300400）

三代篦冷機(jī)升級(jí)過程及效果分析

周建軍

（中材裝備集團(tuán)有限公司 天津北辰 300400）

本文介紹了高原地區(qū)三代篦冷機(jī)升級(jí)改造的過程及四代冷卻機(jī)的特點(diǎn)，講述了生產(chǎn)線改造前的狀況及存在的問題。給出了類似現(xiàn)場解決能耗高、產(chǎn)量低的改進(jìn)辦法，描述了該熟料線以前的配置以及改造后的效果對(duì)比，特別對(duì)煤耗、電耗、產(chǎn)量、工藝參數(shù)及可靠性作了說明。

篦冷機(jī)升級(jí)；施工；效果

一、現(xiàn)場情況

云南某水泥廠一號(hào)熟料生產(chǎn)線設(shè)計(jì)產(chǎn)量2500T/D，于2007年3月動(dòng)工，2008年5月正式點(diǎn)火生產(chǎn)。由于生產(chǎn)線地處海撥2300米，屬高原地區(qū)，為了保證窯系統(tǒng)達(dá)到2500t/d生產(chǎn)能力，設(shè)計(jì)院在燒成系統(tǒng)的選型上加大了配置，采用Φ4.3×62m回轉(zhuǎn)窯及配套的分解、冷卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)為平原地區(qū)3200t/d級(jí)配置。現(xiàn)場設(shè)備均采用國內(nèi)制造，主要設(shè)備規(guī)格如下。

1、設(shè)備配置

回轉(zhuǎn)窯：￠4.3*62m，斜度3.5(正弦)，功率420KW，窯速3.9r/min,有效內(nèi)容積759.64m3，，有效內(nèi)表面積759.64m2。

預(yù)熱器：單系列五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器。分解爐CDC管道式,規(guī)格￠6.1*30.48，本體有效容積745.28m3（不含鵝頸管1152.64m3）。

篦冷機(jī)：型號(hào)LBTF2750屬三代充氣梁冷卻機(jī)，有效面積70.28m2，行程100mm，總鼓風(fēng)量2.0018Nm3/kgcl；熟料出口溫度203℃，熱效率64.58%，入窯二次風(fēng)1006℃，三次風(fēng)溫857℃，入鍋爐溫度306℃，廢氣溫度115℃。尾部配錘式熟料破碎機(jī)。

2、使用狀況

水泥線自2008年5月投產(chǎn)以來，經(jīng)過7年多的生產(chǎn)運(yùn)行，現(xiàn)場對(duì)生產(chǎn)線的操作、管理取得了一定經(jīng)驗(yàn)，但系統(tǒng)整體運(yùn)行尚不理想。熟料產(chǎn)量 2626t/d，熱耗817.9Kcal/kg，電耗 37.29KWh/t(燒成系統(tǒng))，篦冷機(jī)冷卻效率偏低，熟料出口溫度偏高（203℃）。窯頭風(fēng)溫提不起來，篦床斜坡也容易積料，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率偏低。雖然進(jìn)行了一些改進(jìn)，但效果有限。

3、為了適應(yīng)市場竟?fàn)幒铜h(huán)保要求，現(xiàn)場決定在不影響市場銷售前提下，用最短時(shí)間，對(duì)三代篦冷機(jī)進(jìn)行升級(jí)改造，即用SCLW4-8X11-RC四代篦冷機(jī)直接替換升級(jí)，同時(shí)對(duì)預(yù)熱器作一定改動(dòng)。

SCLW4-8X11-RC四代篦冷機(jī)是一款新型冷卻機(jī)，具有熱回收效率高，運(yùn)行可靠，維護(hù)成本低，壽命長等特點(diǎn)。

特別是高、低壓分區(qū)供風(fēng)的斜坡篦床和科恩達(dá)效應(yīng)的篦板可有效提高窯頭二、三次風(fēng)溫與篦床積料問題；采取合適的入料斜坡傾角，能確保篦床料層的厚度，使物料按著一定速度前行。

另外，斜坡中間的厚料區(qū)和兩側(cè)的薄料區(qū)分別由高、低壓風(fēng)機(jī)供風(fēng)，這樣可使大部分熱量得以回收。再有斜坡篦板采用前傾式迷宮型篦縫，讓篦床上部形成一個(gè)傾斜高速氣墊層，使落到篦床上的物料能夠迅速前移，避免形成“雪人”，有效降低了系統(tǒng)電耗、煤耗和停機(jī)次數(shù)。

SCLW4-8X11-R四代篦冷機(jī)比三代篦冷機(jī)的用風(fēng)更為合理，因在它的前三室篦床下部，設(shè)置有多個(gè)單元TC閥，使篦床各部位供風(fēng)取得更佳效果，讓篦床上部不同厚度、粒度的物料得到不同的風(fēng)量，使單位冷卻用風(fēng)進(jìn)一步降低，熱回收率相應(yīng)增加。對(duì)降低煤耗、電耗提高發(fā)電功率起到積極作用。

SCLW4-8X11-RC冷卻機(jī)與三代篦冷機(jī)的輸送原理也不相同，前者采用多排段節(jié)梁分別托動(dòng)物料移動(dòng)，依靠物料間的相互磨擦，帶動(dòng)熟料前行，避免了物料直接與篦板接觸，使篦床磨損量只有三代機(jī)的1/3，這樣大大延長了篦板的使用周期與運(yùn)行成本。

SCLW4-8X11-RC篦冷機(jī)采用液壓和自動(dòng)控制，運(yùn)行可靠，極大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和設(shè)備故障率，可很好的與窯周期同步，提高系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率。

二、改造實(shí)施

為了保證工期，不影響市場銷售，現(xiàn)場采取兩班作業(yè)、穿插施工。做到拆除、安裝、調(diào)試等有機(jī)銜接。具體步驟是：

1、 拆除

用4天時(shí)間完成舊篦冷機(jī)、風(fēng)機(jī)及周圍管道的拆除和土建基礎(chǔ)的清理。

現(xiàn)場共安排四套氧割器具、兩臺(tái)挖機(jī)、一臺(tái)平板車和 8名工人。首先在窯止料后，切斷水、電、氣，清除外圍設(shè)備，然后再對(duì)主體部件進(jìn)行分段切割：夜班分離殼體、活動(dòng)框架等，白班用挖機(jī)對(duì)切割后的設(shè)備進(jìn)行破解、施出和轉(zhuǎn)運(yùn)。這一步的關(guān)健是按設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行分割，熟悉拆除順序及安全操作。

2、劃線 放置底框架

用3天時(shí)間完成劃線、基礎(chǔ)鋼底座制作、安裝。現(xiàn)場用35#工字鋼制做成鋼結(jié)構(gòu)底座，并用原冷卻機(jī)的地腳螺栓進(jìn)行找正固定。現(xiàn)場配備5T吊車一臺(tái)，手拉葫蘆（3T）兩個(gè)，鉗工三人，焊工三人，起重工兩人。

3、 轉(zhuǎn)運(yùn)篦床、破碎機(jī)模塊

現(xiàn)場安排4天時(shí)間，完成了冷卻機(jī)篦床、棍破的轉(zhuǎn)運(yùn)、吊裝。現(xiàn)場共用50T、25T吊車各一臺(tái)，卷揚(yáng)機(jī)一臺(tái)，10T導(dǎo)鏈六個(gè)，工人8名進(jìn)行操作。

四代冷卻機(jī)篦床為模塊結(jié)構(gòu)，先吊裝前段篦床模塊，再吊裝尾部篦床模塊，最后吊裝斜坡篦床和尾置棍破。該步驟的關(guān)鍵點(diǎn)是：篦床吊運(yùn)必須要用 4個(gè)起吊點(diǎn)起吊，以防止篦床變形。

4、 篦床找正

使用時(shí)間3天，工人5人，千斤頂（50T）4個(gè)、導(dǎo)鏈（10T）六個(gè)、水準(zhǔn)儀一臺(tái)及其它找正調(diào)整工具。篦床找正是整個(gè)安裝的重點(diǎn)，首先依據(jù)設(shè)計(jì)要求，找出窯熱態(tài)點(diǎn)、中心線偏擺距離，再找正篦床標(biāo)高（8點(diǎn)），最后調(diào)整推料板間隙（3±1mm）和破碎機(jī)水平度。

5、安裝上、下殼體 潤滑系統(tǒng)及焊鈀釘

現(xiàn)場使用5天時(shí)間，用5T吊車一臺(tái)、導(dǎo)鏈（3T、5T）各三個(gè)，工人8名。先安裝下殼體再安裝上殼體，其間潤滑系統(tǒng)在篦床下部安裝，與下殼安裝可同時(shí)進(jìn)行（潤滑安裝由供貨廠家2人完成）；焊鉚固釘在上殼體局部安裝完成后即可進(jìn)行。

6、安裝液壓系統(tǒng)、推雪人裝置及風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)施工

現(xiàn)場用5天時(shí)間完成推雪人裝置安裝（3人）、土建基礎(chǔ)施工及液壓系統(tǒng)安裝（液壓系統(tǒng)由供貨廠家5人完成；土建由施工隊(duì)完成）。

7、安裝風(fēng)機(jī)、電纜、電器儀表、非標(biāo)風(fēng)管及筑爐

現(xiàn)場安排6天時(shí)間，使用5T吊車一臺(tái)，導(dǎo)鏈（5T）6個(gè)，工人25人，依圖完成各風(fēng)室風(fēng)機(jī)及進(jìn)出風(fēng)管的安裝，完成內(nèi)部筑爐；完成電纜橋架、放線、接線、儀表檢測、冷卻水的安裝，并具備試車條件。

8、地坪整理、測溫測壓、內(nèi)外照明及試車驗(yàn)收

用時(shí) 3天時(shí)間完成冷卻機(jī)四周地坪的整理及設(shè)備的二次灌漿；完成各風(fēng)室測溫、測壓儀表的安裝調(diào)試；完成風(fēng)室內(nèi)外照明；完成篦床、液壓、推雪人裝置、棍破、潤滑、風(fēng)機(jī)等設(shè)備的試車考核及驗(yàn)收。現(xiàn)場共安排12人。

9、完成整機(jī)聯(lián)動(dòng)、篦床熟料鋪設(shè)等。共用時(shí)1天；10人。

本次施工改造總共用時(shí)34天，順利完成了舊設(shè)備的拆除和新設(shè)備的安裝及交付使用。

三、改造效果

投產(chǎn)運(yùn)行四個(gè)月后，由專業(yè)標(biāo)定單位對(duì)篦冷機(jī)狀況及工藝參數(shù)進(jìn)行了檢測標(biāo)定。

1、篦床運(yùn)行平穩(wěn)，產(chǎn)量2960T/D；油泵壓力小于14MPA；行程280mm；行走次數(shù)5次/min，出口熟料粒度≤￠50mm（80%）。

2、產(chǎn)量由 2626T/D提高到`2960T/D；窯單位容積產(chǎn)量由 3.66t/m3.d提高到3.92t/m3.d；冷卻風(fēng)量由2.19Nm3/Kgcl降低到1.80Nm3/Kgcl；熟料出口溫度由203℃降到101℃；二次風(fēng)溫由1006℃提高到1090℃。三次風(fēng)溫由857℃提高到880℃，運(yùn)轉(zhuǎn)率由75%提高到95%。。

通過改造前后參數(shù)對(duì)比，此改造效果顯著，用四代篦冷機(jī)替換三代篦冷機(jī)是快速實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、提高運(yùn)轉(zhuǎn)率的一個(gè)有效途徑。

[1]GB/T 176-2008《水泥化學(xué)分析方法》

[2]國標(biāo)GB/T212-2008《煤的工業(yè)分析方法》

[3]GB/T 26282-2010《水泥回轉(zhuǎn)窯熱平衡測定方法》

[4]GB/T 26281-2010《水泥回轉(zhuǎn)窯熱平衡、熱效率、綜合能耗計(jì)算方法》

TQ172

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1007-6344（2016）07-0001-01

周建軍，男 1936.8.29 中材裝備集團(tuán)有限公司 郵編300400 主任工程師 大專，研究水泥裝備