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技术 | 某公司2500t/d烧成系统技术改造

 aobaodingding 2020-12-29

一、项目概况

某公司#1窑2500t/d生产线,于2007年3月开工,2008年5月点火投产。该公司地理位置海拔高度达2300m左右,属高海拔条件,烧成系统的选型上特别增大系统规格,采用ф4.3m×62m回转窑,五级旋风预热器带CDC分解炉以及第三代空气梁篦式冷却机。经过近几年的运转,熟料产量已能长期稳定在2600t/d左右,但依然存在标煤耗高、熟料工序电耗高、熟料冷却效果差等问题。

二、技改前基本情况及技改目标

2.1 技改前烧成系统主机配置

技改前烧成系统主机配置情况详见表1

表1 技改前烧成系统主机配置

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2.2 技改前存在问题

技改前该生产线主要存在以下问题:

(1)熟料标煤耗偏高。技改前该生产线平均标煤耗为123.03kg/t;

(2)熟料工序电耗偏高。技改前该生产线平均熟料工序电耗为37.15kwh/t;

(3)熟料冷却效果差。出冷却机熟料温度偏高达203℃,一段冷却效果较差,热回收效率仅为64.58%,二、三次次风温偏低(二次风温1000℃左右,三次风温850℃左右)。

(4)预热系统稳定性差,压损大。分解炉温度难以控制,尾煤加减幅度大,生料分解率波动大,预热器压损较大,在现有产量下C1出口负压达5500Pa,出口温度高达338℃。

2.3 技改目标

(1)系统产量:≥2800t/d。

(2)熟料烧成热耗:≤112kg/t。

(3)出冷却机的熟料温度:<65℃+环境温度。

(4)熟料28d抗压强度:≥59MPa。

(5)熟料电耗:下降3kWh/t。

三、技改方案

3.1 原燃料情况

技改后生产线所用原燃料成分详见表2表3

表2 入窑煤粉工业分析

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表3 生熟料化学分析

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3.2 预热器改造

各级旋风筒的出口风速属正常偏高(15.96~18.90m/s),进口风速偏大(21.47~25.80m/s),C1旋风筒的表观截面风速偏大(4.47m/s)。

为降低预热器系统的阻力损失,提高C1旋风筒的分离效率,减少C1出口飞灰量,确定技改方案:C1锥部不动,采用高效低阻结构形式,加大C1本体直径至ф5.6m,适当加大C2~C4的进风口,减少阻力。更换C1~C4料管的撒料箱,优化撒料箱位置,强化物料在旋风筒连接管道的分散换热,提高换热率;更换C1~C5下料管上的翻板锁风阀,减少内漏风。

3.3 分解炉改造

分解炉炉容较小为1120m³,气体炉内停留时间均偏短(4.70s),需对分解炉进行扩容改造,以保证煤粉在炉内的充分燃烧,提高入窑物料分解率,确定技改方案。图1所示,充分利用窑尾框架内空间,以方管代替圆管,炉体增加部分置于框架内,分解炉有效容积增至1465m³,停留时间增加1.45s。

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图1 分解炉改造示意图

3.4 烟室改造

现有分解炉锥部缩口效净尺寸1440×1440mm,产量为2600t/d时,计算可得此缩口风速约45m/s,明显偏大,不仅导致阻力大,而且不利于窑内通风及系统操作。如图2所示将有效面积扩大至3.06m²左右,控制此处风速约30~32m/s

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图2 烟室改造示意图

3.5 篦冷机改造

该公司#11生产线熟料冷却系统采用第三代空气梁篦式冷却机,篦床有效面积为70.09m²,运行数据表明:二、三次风温偏低,出冷却机熟料温度偏高,篦床料层阻力大。为提高换热效率,降低出冷却机熟料温度,提高二、三次风温以节能降耗,整体更换为第四代篦冷机,见图3

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图3 篦冷机改造示意图

四、技改效果

改造后经过一段时间的生产调试,烧成系统运行稳定,各项指标均有较大改善,熟料产量上升至2800t/d,标准煤耗下降10.62kg/t,熟料工序电耗下降3.97kWh/t,出篦冷机熟料温度降至112℃,达到了技改目标所设定的要求。

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