水泥生產(chǎn)中煤立磨節(jié)能增效的措施

毛一林

（天偉水泥有限公司，新疆 石河子 832000）

隨著水泥市場競爭的加劇，生產(chǎn)能力過剩是一個嚴重問題，企業(yè)能力利用率下降，利潤率降低。過去幾年來，生料立磨終粉磨制備已成最終趨勢，生料電耗控制在13千伏特，然而在前期投入生產(chǎn)的立磨系統(tǒng)，電耗平均值在20至22千伏特之間，甚至更高，甚至已經(jīng)與管磨機生料電耗相接近，如何進一步減少高級生產(chǎn)生料電耗的不同，它現(xiàn)在是一個重要的攻關(guān)主題。

我公司的生料立磨，2016年9月生料電耗量接近21千瓦／tmin左右，還有先進的生產(chǎn)鏈，如果輥磨機技術(shù)改造，投資，固定資產(chǎn)是因為浪費了較長的投資折舊期，但在正常生產(chǎn)時造成較大浪費［1］。因此，從2017年到2019年，本公司先后采取了一系列節(jié)能和減少消耗的措施，為原料垂直研磨系統(tǒng)實施了精細的管理，開發(fā)了節(jié)能潛力。加強了它的運行和維修，并減少了與先進的煤立磨機的電力消耗差距。

1 制定考核指標加強操作與維護

自2017年以來，采用了精煉指標，并開發(fā)了一個單一機器評價和管理系統(tǒng)，以每月評估生產(chǎn)過程中的能源生產(chǎn)和消費情況，并進行每周一次的比較分析。建立了一個評估和獎勵機制，每月進行一次評估，主要是對選粉機電耗和磨機電耗的中央控制操作員和有關(guān)技術(shù)情況進行評估，目的是提高操作和維修水平，進一步降低設(shè)備的單位消耗率。通過以下措施實現(xiàn)了減少主要煤立磨機的能耗的目標。

1）通過優(yōu)化操作，可合理控制研磨設(shè)備11.5～12.0MPa的磨機壓力。在經(jīng)過一段時間后，最具成本效益的操作參數(shù)是，當加熱壓力控制在11.5MPa左右。與前期生產(chǎn)情況相比，產(chǎn)量較高，能源消耗也較低。2018年，垂直立磨415t／h的平均生產(chǎn)量為7.5kWh／t，而磨損壓力為12.0～12.5MPa的平均生產(chǎn)量低于7.8kWh／t。

2）2018年，通過立磨刮面機的排渣堆積檢測到了礦渣的積累情況，并發(fā)現(xiàn)邊界上總有一些礦渣溢出的死區(qū)。為此，已作出努力，通過8個刮板來改進刮板室，將刮板長度縮短，將原來的尺寸從1250×550mm改為850×550mm，保持不變的35mm厚度，并在刮板的底部多管防水層［2］。改進后的刮板機底部的空隙盡可能縮小，平均約為15mm，以避免由于空地大而造成的負荷增加現(xiàn)象。同時，刮板機可延長使用壽命約一年，由于刮板面積較小，有關(guān)主要磨坊的電流從3～5下降，從而減少了磨粉設(shè)備的負荷。在改良前后對磨粉設(shè)備和生產(chǎn)狀況的參數(shù)進行比較的過程中的性能沒有變化，也不影響廢料的運輸，因此改進可以有效地減少磨粉設(shè)備的單位消費量。

3）到2018年，已經(jīng)采取措施，減少主機器的真空運行時間，并通過各種立磨試驗提高其效率。在垂直立磨的正常停機作業(yè)中，升降后的滾動時間從15min減至8min，從而減少了空運行時間，減少了原油的能耗。同時，加強了對現(xiàn)場卸貨檢查的監(jiān)督，以盡量減少材料中斷和停放的影響。

由于采取了上述措施，從2017年起，磨機的產(chǎn)量保持在415t／h左右，磨粉設(shè)備的耗電量從3285千瓦（額定功率為3800kW）下降到3010kW，電流從320kW 下降到平均約295kW［3］。而生料能源消耗量相對減少了1.56kWh／t。

2 降低循環(huán)風(fēng)機轉(zhuǎn)速操作

2018立磨循環(huán)風(fēng)機取下風(fēng)動作，風(fēng)機在1月份實施技改，由工頻改為變頻運行，立磨工藝設(shè)計時磨粉通過四個旋風(fēng)筒收集，旋風(fēng)筒壓力實際達到9.5～－10kPa以上，磨煤機入口負壓也較大，達到1.2kPa，參考工藝設(shè)計參數(shù)，旋風(fēng)筒壓力小于9kPa為宜，逐步降低循環(huán)風(fēng)機運行速度，磨煤機生產(chǎn)暫按下限運行，當磨煤機出力約400t／h時，通過調(diào)整運行方式，由原來的最大985r／min逐漸降至920r／min，風(fēng)機功率下降130kw，循環(huán)風(fēng)機額定功率550kw3，額定轉(zhuǎn)速993r／min，當磨煤機產(chǎn)量逐漸增加到410t／h左右時，實施風(fēng)機降速后，磨礦狀態(tài)沒有明顯變化，地壓降到7.6kpa，入口負壓降到0.8～0.9kpa，原煤電耗相對下降0.33kWh／t。

3 立磨襯板規(guī)劃使用

研磨滾子的涂層在適當?shù)臅r候被用于調(diào)整表面。根據(jù)多年的操作經(jīng)驗，當磨坊滾子襯里的外部磨損超過20mm（即外襯比內(nèi)襯磨損20mm）時，建議采取表面調(diào)整措施，以避免襯里內(nèi)發(fā)生接觸沖突，造成襯板裂縫和跌落以及其他安全危險，以確保穩(wěn)定的生產(chǎn)和在磨坊桌上的安全操作［4］。磨損后磨損板襯里最大厚度為80至90mm時，應(yīng)立即進行離線或在線焊接。噴嘴葉片的厚度由原來的65mm減為18mm，通流面積由0.56m2增大到1.01m2，可有效增大熱風(fēng)、一次風(fēng)通流面積。

根據(jù)我公司2017年在第一次在垂直磨坊使用復(fù)合陶瓷襯里的成功經(jīng)驗，2018年將繼續(xù)推廣使用。復(fù)合陶瓷襯里比普通的高鉻襯里更耐磨蝕。襯里的磨損會大大減少，因為研磨滾子襯里在第一年可正常工作一次3000h，其后每年可工作一次（約6000h）。同時，它減少了審查工作量，縮短了審查時間，減少了工作量和工作強度。復(fù)合陶瓷襯里的使用壽命約為普通襯里的2至3倍，每年可節(jié)省60多萬元。

4 降低擋料環(huán)磨損

為了減少消耗擋料環(huán)的磨損，2018年減少環(huán)磨損，因為公司生產(chǎn)的防護板的研發(fā)、側(cè)孔環(huán)板安裝在防護板上，以避免材料沉積在防護罩中的磨損，防護圈的磨損有效地減少了環(huán)磨損，同時減少了內(nèi)部漏風(fēng)影響。在室內(nèi)，一個磨粉機將爐渣籠磨粉機的數(shù)量從5－8兆克／小時，由于爐渣排出量減少，爐渣排出槽的電流從40A降至35A，因此減少了0.2%。由于節(jié)省了能源，設(shè)備的運行質(zhì)量得到了提高，多用途環(huán)在運行的四年中出現(xiàn)了輕微的磨損，因此每年的維修費用減少了40000元。事實上，在加入防護板之后，防護板與防護板之間的距離較低，以避免內(nèi)部空氣泄漏，這也是降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的一個因素。

5 選粉機轉(zhuǎn)子及固定葉片耐磨處理

粉末制備機籠轉(zhuǎn)子的磨損對粉末制備機的精細度和轉(zhuǎn)速具有重要影響。2018年3月，一塊耐磨碳化鎢板被用于修復(fù)轉(zhuǎn)子的外表面，另外焊接寬度為30mm，厚度為4mm［5］。自2018年以來，使用表面安裝的耐磨陶瓷板對固定葉片進行了處理，并整體加強了固定葉片，以避免在陶瓷葉片的操作和分離過程中發(fā)生振動造成的損害。

經(jīng)過兩年的加工，發(fā)現(xiàn)籠型轉(zhuǎn)子和固定葉片表面的磨損微乎其微，產(chǎn)品的精度穩(wěn)定，分離器的轉(zhuǎn)速從1200R／min下降到約1100R／min，分離器的功率減少了18kW。另一個有利因素是循環(huán)風(fēng)扇的下行空氣管道對精細操作有利。

6 實施后效果

煤磨改造前后為例進行說明，數(shù)據(jù)對比見下表。

表1 改造前產(chǎn)量及質(zhì)量

表2 改造后產(chǎn)量及質(zhì)量

表3 改造前煤磨水分

表4 改造后煤磨水分

通過加強生料立磨系統(tǒng)的精細化管理，積極開發(fā)節(jié)能潛力，經(jīng)過多次節(jié)能措施，從2017年到2019年每年直接節(jié)約材料成本超過100萬元，磨機產(chǎn)量保持在405～415t／h之間，2019中央顯示器的原功耗由21千瓦時降低到18.6kWh／t，且先進的指標差距縮小，經(jīng)濟效益非常顯著，降低了生產(chǎn)成本，為公司的可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。