熟料生產線節能降耗改造

劉永濤

摘要：在我國大力提倡建設低碳節能型社會的背景下，節能降耗成為各生產企業改革優化的主要目標。特別是在基礎原材料生產制造業生產過程中，由于在實際生產中，基礎原材料生產制造需要耗費大量的電力、煤礦能源，對生產環境造成了不利影響。因此為了最大程度的降低基礎原材料行業能源消耗量，本文以某2500d/t熟料生產線為例，結合其現有生產狀況，對其進行了節能降耗改造分析。

關鍵詞：熟料；生產線；節能降耗

某基礎原材料生產企業內部具有一條日產量在2500t的熟料生產線，該熟料生產線具有窯外分解、生料立磨、第三代充氣梁式篦冷機等基礎構件。自2015年正式運行以來，該熟料生產線整體預熱器出口溫度可控制在355℃左右。通過2017年4月份對其進行熱平衡測試，得出該熟料生產線實際電力損耗量及煤損耗量分別為62kwh/t、820kcal/kg.cl，整體燒成熱耗遠高于標準值，本文對該熟料生產線進行了節能降耗分析，具體如下：

一、原2500d/t熟料生產線工藝狀況

依據上述該2500d/t熟料生產線工藝數據，可得出其與以往設計標準預熱預分解系統參數具有一定差異。即其在實際生產過程中，整體線路生產中預熱器系統壓力高低不均，大致在6500Pa，而出口溫度遠高于標準設計值310℃。同時分解爐出口溫度與一級旋風筒出口溫度差距小于560℃，也導致相應分解系統出口壓力過大，進而促使分解爐三通道噴煤管無法發揮有效的作用。此外，由于分解爐周邊結構、工藝技術的影響，整體分解爐構件在熟料生產環節并沒有發揮應有的作用。如由于分解爐體積超出生產負荷，導致整體氣流運行時間高于預估值。這種情況下，若在分解爐內持續添加煤粉，則會導致溫度無法有效上升且產量無法保持長期穩定的數值，最終導致窯尾結皮、窯內結圈問題的出現。

二、2500d/t熟料生產線節能降耗改造

（一）熟料生產線節能降耗技術方案指標

首先依據現有熟料生產線線路數據，可將熟料標號在以往的基礎上提升3MPa左右；然后在現有熟料生產產量基礎上，可設定改造后的熟料生產產量在3100t/d左右；最后對熟料生產線內部溫度進行適當調控。具體為調整二次風溫大于1200℃、三次風溫大于980℃、整體熟料溫度與環境溫度調低至102℃左右。

（二）分解爐及預熱撒料箱改造

針對該熟料生產線內部分解爐容積不當導致的能耗過高，可在調低整體分解爐爐體局部構件的同時，適當縮短分解爐鵝頸管長度。在這個基礎上，可將框架外部轉彎處的鵝頸管更改為扁管形式，并適當縮小轉彎下部直筒端管徑。在改造后整體分解爐及鵝頸管總容積也縮小至1200m3左右，物料在分解爐內停留的時間也有所縮短，避免了以往物料停留時間過程導致的能耗上升及加熱溫度不穩定情況。而在預熱撒料箱改造過程中主要在以往預熱撒料箱的基礎上，采用擴散式預熱撒料箱進行替換，并調整原有預熱撒料箱位置，提高整體物料在預熱撒料箱中分布的均勻度。

（三）系統溫度調控裝置改造

本次熟料生產線路技術改造主要采取多項技術綜合應用的方式，通過低損耗三次風管技術、低壓損煙室縮口技術、微動型鎖風閥成組技術、縱向控制流固定床技術等相關技術的合理應用，進行整體生產線路系統漏風保溫裝置的優化改進。首先采用低損耗三次風管技術可在降低該熟料生產線路三次風管散熱損耗的同時，也可以在一定程度上提高熟料入爐三次風溫度，即在整體能耗一定的情況下，提高熟料入爐三次風溫度至80℃。同時在框架內三次風管運行的基礎上，可以分解爐椎體位置為人手點，采用側旋的方式將三次風管與縮口分解爐底部上升窯體相同。在噴旋結合的基礎上，擴大三次風管內徑及耐火材料厚度，可有效提高整體物料流動效率；其次采用低壓損煙室縮口技術可降低分解爐壓力損失，結合配套管理技術，可有效降低500Pa左右的系統阻力，從而提高分解爐分解效率；再次微動型鎖風閥成組技術可降低熟料出口溫度30℃，促使其出口溫度達到設計標準值，從而保證整體預熱器物料流動穩定性；最后采用縱向控制流固定床技術，主要針對該系統生成過程中存在的雜質堆積情況，控制二次風溫在1200℃左右，提高整體預熱器內部物料熱交換效率。

（四）篦冷機內部裝置改造

在以往頭部五排固定篦板拆除的基礎上，可采用KID系統進行替換。并將以往的一個風室采用適當分割措施改造為兩個獨立的風室。為了保證KID系統運行效率，可將其中一個風室進行KID系統獨立設置，并采用7M單獨風力供給的形式，提高整體篦冷機運行效率。此外，在KID系統進風口位置可進行進風口耐火材料的重新砌筑，從而保證整體系統內風速及氣流處于穩定狀態，避免物料堆積導致的系統阻力上升。

（五）生產線節能降耗改造效益評估

本次技術改造在2017年10月份開始點火投產，現階段整體熟料生產系統效果較穩定，產量也由以往的2500t/d上升到了3000ffd，同時物料出口風溫也控制在了320℃左右。整體熟料生產系統內部電流運行正常。在該熟料生產線路運行三個月內，整體作業強度平均值為35MPa，標準煤礦資源損耗量下降均值為105kg/t-cl。通過以上生產技術數據可得，該熟料生產線路通過技術改造，從根本上處理了系統換熱效率不足且系統內物料質量不穩的情況，實現了減排、節能、提產、降耗等多方面改造目標。

三、結語：

綜上所述，本次2500t/d熟料生產線路節能降耗改造方案總體投資為500萬，實際改造時期為2個月。經過分解爐結構、篦冷機內部結構、預熱撒料箱結構、溫度調控結構等多方面改造，從根本上解決了燃料燃燒不均勻的問題。同時整體氣固換熱效率及碳酸鹽分解效率也有了明顯的提升，而整體熟料生產系統內部負壓力的下降，也有效的提高了整體線路生產效率。在我國大力發展節能減排政策的今天，該熟料生產線節能減排項目具有良好的發展前景。