水泥生產中煤立磨節能增效的措施

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，生產能力過剩是一個嚴重問題，企業能力利用率下降，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的立磨系統，電耗平均值在20至22千伏特之間，甚至更高，甚至已經與管磨機生料電耗相接近，如何進一步減少高級生產生料電耗的不同，它現在是一個重要的攻關主題。

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，還有先進的生產鏈，如果輥磨機技術改造，投資，固定資產是因為浪費了較長的投資折舊期，但在正常生產時造成較大浪費［1］。因此，從2017年到2019年，本公司先后采取了一系列節能和減少消耗的措施，為原料垂直研磨系統實施了精細的管理，開發了節能潛力。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，并開發了一個單一機器評價和管理系統，以每月評估生產過程中的能源生產和消費情況，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技術情況進行評估，目的是提高操作和維修水平，進一步降低設備的單位消耗率。通過以下措施實現了減少主要煤立磨機的能耗的目標。

1）通過優化操作，可合理控制研磨設備11.5～12.0MPa的磨機壓力。在經過一段時間后，最具成本效益的操作參數是，當加熱壓力控制在11.5MPa左右。與前期生產情況相比，產量較高，能源消耗也較低。2018年，垂直立磨415t／h的平均生產量為7.5kWh／t，而磨損壓力為12.0～12.5MPa的平均生產量低于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，并發現邊界上總有一些礦渣溢出的死區。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，有關主要磨坊的電流從3～5下降，從而減少了磨粉設備的負荷。在改良前后對磨粉設備和生產狀況的參數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備的單位消費量。

3）到2018年，已經采取措施，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，加強了對現場卸貨檢查的監督，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，磨機的產量保持在415t／h左右，磨粉設備的耗電量從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 降低循環風機轉速操作

2018立磨循環風機取下風動作，風機在1月份實施技改，由工頻改為變頻運行，立磨工藝設計時磨粉通過四個旋風筒收集，旋風筒壓力實際達到9.5～－10kPa以上，磨煤機入口負壓也較大，達到1.2kPa，參考工藝設計參數，旋風筒壓力小于9kPa為宜，逐步降低循環風機運行速度，磨煤機生產暫按下限運行，當磨煤機出力約400t／h時，通過調整運行方式，由原來的最大985r／min逐漸降至920r／min，風機功率下降130kw，循環風機額定功率550kw3，額定轉速993r／min，當磨煤機產量逐漸增加到410t／h左右時，實施風機降速后，磨礦狀態沒有明顯變化，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 立磨襯板規劃使用

研磨滾子的涂層在適當的時候被用于調整表面。根據多年的操作經驗，當磨坊滾子襯里的外部磨損超過20mm（即外襯比內襯磨損20mm）時，建議采取表面調整措施，以避免襯里內發生接觸沖突，造成襯板裂縫和跌落以及其他安全危險，以確保穩定的生產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、一次風通流面積。

根據我公司2017年在第一次在垂直磨坊使用復合陶瓷襯里的成功經驗，2018年將繼續推廣使用。復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，每年可節省60多萬元。

4 降低擋料環磨損

為了減少消耗擋料環的磨損，2018年減少環磨損，因為公司生產的防護板的研發、側孔環板安裝在防護板上，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磨損，同時減少了內部漏風影響。在室內，一個磨粉機將爐渣籠磨粉機的數量從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%。由于節省了能源，設備的運行質量得到了提高，多用途環在運行的四年中出現了輕微的磨損，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，以避免內部空氣泄漏，這也是降低風扇轉速的一個因素。

5 選粉機轉子及固定葉片耐磨處理

粉末制備機籠轉子的磨損對粉末制備機的精細度和轉速具有重要影響。2018年3月，一塊耐磨碳化鎢板被用于修復轉子的外表面，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生振動造成的損害。

經過兩年的加工，發現籠型轉子和固定葉片表面的磨損微乎其微，產品的精度穩定，分離器的轉速從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風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，數據對比見下表。

表1 改造前產量及質量

表2 改造后產量及質量

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的精細化管理，積極開發節能潛力，經過多次節能措施，從2017年到2019年每年直接節約材料成本超過100萬元，磨機產量保持在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，經濟效益非常顯著，降低了生產成本，為公司的可持續發展奠定了基礎。