1技改前情況
1)粉塵排放濃度高
原環(huán)保設(shè)施設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求標(biāo)態(tài)下粉塵排放濃度<150mg/m3，而GB4915-2004《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求2010年1月1日起，現(xiàn)有生產(chǎn)線各生產(chǎn)設(shè)備標(biāo)態(tài)下粉塵排放濃度<50mg/m³。
2)熟料熱耗高
預(yù)熱器出口氣體溫度高于400攝氏度，熟料熱耗高達(dá)3966KJ/kg，折合標(biāo)準(zhǔn)煤耗135kg/t。比山東省地方標(biāo)準(zhǔn)DB37/836-2007《水泥單位產(chǎn)品綜合能源消耗限額》中規(guī)定的2008年可比熟料標(biāo)準(zhǔn)煤耗限額值123kg/t高9.8%，比2010年可比熟料標(biāo)準(zhǔn)煤耗限額值114kg/t高18.40/0，
3)預(yù)熱器系統(tǒng)阻力高
由于預(yù)熱器采用的是老式高阻力旋風(fēng)預(yù)熱器，出口阻力高達(dá)5 800Pa，導(dǎo)致熟料燒成電耗高達(dá)38kWh/t，綜合電耗達(dá)81kWh/t。比DB37/836-2007中規(guī)定的2008年可比熟料綜合電耗限額值72kWh/t高12.5%，
比2010年可比熟料綜合電耗限額值64kWh/t高26.6%。
4)熟料成本高
由于熟料的熱耗和電耗高，設(shè)備的產(chǎn)能利用率低，產(chǎn)品的制造成本高，隨著原材料及能源資源價格的提升，產(chǎn)品市場競爭力不強(qiáng)。
5)運(yùn)轉(zhuǎn)率低
部分設(shè)備老化及功能缺失造成運(yùn)轉(zhuǎn)率低下，不能滿足企業(yè)穩(wěn)定高產(chǎn)低消耗的技術(shù)要求。
2 技改措施
2.1窯尾廢氣系統(tǒng)
原有電除塵器粉塵排放已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)；原有的增濕塔規(guī)格為中9m x22m，處理風(fēng)量為458 000m3/h，噴水系統(tǒng)已經(jīng)落后和老化，經(jīng)常出現(xiàn)濕底現(xiàn)象，不能正常運(yùn)行；廢氣排風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量為446000m3/h，全壓1186Pa。
將電除塵器更換為KDM280-2x6的袋式除塵器，處理風(fēng)量5O0000m³h，進(jìn)口風(fēng)溫200℃，標(biāo)態(tài)下出口含塵濃度≤30mg/ m³，過濾面積10080²,壓力損失≤1700Pa，采用西門子脈沖控制技術(shù)，進(jìn)口脈沖閥，玻纖後膜復(fù)合針刺氈濾袋。由于電除塵器改成袋式除塵器后阻力將增加1 200Pa左右，原有排風(fēng)機(jī)不能滿足要求，改造后將原有風(fēng)機(jī)全壓提高到2500Pa，相應(yīng)將原有的功率280kW、轉(zhuǎn)速480dmin的12極電動機(jī)更換為功率500kW、轉(zhuǎn)速580r/min的10極電動機(jī)。
更換了部分腐蝕的增濕塔本體，更換噴水系統(tǒng)，采用低壓雙流體噴霧系統(tǒng)，變頻調(diào)速，便于中控操作人員隨時根據(jù)氣體溫度調(diào)節(jié)水量，保證袋式除塵器入口溫度。
2.2生料制備系統(tǒng)
原有生料粉磨系統(tǒng)為2套中3.5mxlOm中卸烘干閉路球磨系統(tǒng)，配套舛m旋風(fēng)式選粉機(jī)。每套球磨系統(tǒng)的配料系統(tǒng)均由3個磨頭倉組成。石灰石和砂巖頂配料后送入混合料磨頭倉，粉煤灰和硫酸渣各占1個磨頭倉，生料磨臺時產(chǎn)量為71.6t/h，入庫提升機(jī)為板鏈?zhǔn)剑O(shè)計能力200t/h。
技改期間將原來的石灰石和砂巖混合料倉改為2個單獨的純石灰石倉和1個純砂巖倉，保留硫酸渣倉以及粉煤灰倉共5個磨頭倉。石灰石皮帶秤的計量能力由85 t/h改為120t/h。生料終粉磨系統(tǒng)采用CLF180/100輥壓機(jī)，配套VX9620G型V型選粉機(jī)和XR3400動態(tài)選粉機(jī)，出入V型選粉機(jī)提升機(jī)分別采用NSE500和NSE650提升機(jī)，現(xiàn)輥壓機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)量穩(wěn)定在220—230t/h。同時更換原有入庫提升機(jī)為N-TGD630x48500鋼絲膠帶提升機(jī)，提升能力250t/h。
2.3生料出庫、計量及提升系統(tǒng)
原有生料庫充氣系統(tǒng)羅茨風(fēng)機(jī)已嚴(yán)重老化，備件無法購買，且故障率高；原庫底透氣層損壞，均化效果差；原提升機(jī)因預(yù)熱器能力和高度變化，無法滿足改造后需要。改造期間更換了庫底充氣層及羅茨風(fēng)機(jī)，入窯提升機(jī)利用原有部分殼體，改造為N-TGD630x90426鋼絲膠帶提升機(jī)，提升能力220t/h；生料計量系統(tǒng)為申克秤，最大計量能力300 t/h。
2.4預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)
原有的四級旋風(fēng)預(yù)熱器，生科與氣流換熱不充分，結(jié)構(gòu)形式落后，換熱效果不好，導(dǎo)致預(yù)熱器出口廢
氣溫度高，熟料熱耗偏高。此外分解爐容積偏小，煤粉在爐內(nèi)燃燒不完全，導(dǎo)致底部預(yù)熱器溫度與分解爐溫度倒掛，也是引起熱耗上升的原因。
老式高阻力旋風(fēng)預(yù)熱器的旋流角度僅1800，氣流紊流阻力高，進(jìn)風(fēng)口及出風(fēng)口風(fēng)速設(shè)計偏高，煙室縮口風(fēng)速也很高，導(dǎo)致系統(tǒng)整體阻力很高，另外三次風(fēng)管為V形結(jié)構(gòu)，也增加了氣流阻力。這不僅影響煅燒系統(tǒng)的通風(fēng)能力，還大大增加r高溫風(fēng)機(jī)的電耗。
分解爐容積小，煤粉在爐內(nèi)燃燒不充分，沒有完全燃燒的煤粉和生料粉混合后被喂入窯尾，在煙室和分解爐縮口處形成結(jié)皮，影響窯內(nèi)通風(fēng)，窯內(nèi)工況惡化。對劣質(zhì)煤的適應(yīng)性更差，窯系統(tǒng)的產(chǎn)能難以發(fā)揮。分解爐容積僅220d，單位熟料產(chǎn)量容積比僅2.65m³·t/h
改造后采用的預(yù)熱器系統(tǒng)為2-1-1-1-1組合帶N-RSP分解爐，結(jié)構(gòu)簡單緊湊。各級預(yù)熱器規(guī)格為Cl:2-Φ5000mm,C2: l-Φ6 700mm.C3:1-Φ6 950mm,C4:1-Φ6 950mm．Cj:l-Φ7250mm。預(yù)熱器采用具有高分離效率的大蝸殼高效低阻型旋風(fēng)預(yù)熱器，有效降低了預(yù)熱器系統(tǒng)阻力。改造后C．出口的阻力降至5600Pa左右，C1出口廢氣溫度降到340℃左右。
N-RSP分解爐規(guī)格為分解室：Φ4500mm，混合室：Φ5 750mmx23500mm．鵝頸管：Φ4300mm。預(yù)燃室規(guī)格為Φ4 500mm，采用單側(cè)270°旋式進(jìn)風(fēng)口，燃燒室旋流人口風(fēng)速為25m/s左右，大大降低了進(jìn)風(fēng)口阻力。圓形混合室有效容積達(dá)51 6 m³，在中部還設(shè)計有一個縮口，使煤料氣混合更均勻，燃燒更充分。N-RSP比較重大的改進(jìn)是增加了連接混合室與C，的鵝頸管，進(jìn)一步增加了分解爐的有效容積，延長了煤粉和生料的停留時間。爐系統(tǒng)內(nèi)氣體停留時間Ss，物料停留時間22s以上，對于低品位燃煤也有很好的適應(yīng)性，有效降低了燃煤成本，也使c5的布置高度合理降低，降低了窯尾框架的高度。混合室底部縮口采用圓形結(jié)構(gòu)，沒有邊角效應(yīng)，使物料不易在此黏掛，減輕結(jié)皮，還可以避免方形截面的直墻段上耐火材料脫落的問題，縮口處耐火材料的使用壽命能有較大的提高。
2.5回轉(zhuǎn)窯
回轉(zhuǎn)窯原傳動電動機(jī)為2x125kW，窯最高轉(zhuǎn)速為3.2r/敏，不能滿足改造后的要求，為此更換減速器最高一級傳動齒輪，將窯轉(zhuǎn)速提高到4.5r/min，相應(yīng)電動機(jī)更換成2臺ZSN4-280-092B/160kW毫動機(jī)，同時更換存在裂紋的二檔簡體，加寬二檔輪帶、托輪，改善該處受力狀況，對窯口簡體、窯頭密封、窯尾密封進(jìn)行完善大修。正常運(yùn)行后，窯轉(zhuǎn)速為4,2r/rrun左右，滿足3 000t/d要求。
2.6篦冷機(jī)
原有篦冷機(jī)是S609-819-809-1019富勒二代篦冷機(jī)，篦床有效面積僅46.8m2。2000年前后，曾進(jìn)行過一次改造，將前5排改為固定篦板，一段改為高阻力、低漏料篦板，比改造前稍有改善，但是效果不理想，出庫熟料溫度達(dá)到150℃左右。改造后采用928S/1140H型篦冷機(jī)，設(shè)計能力2 800t/d，篦床有效面積68.4m2,全部采用充氣篦板，每塊篦板下帶有自調(diào)節(jié)閥門，控制篦板通風(fēng)量，有效地消除了“紅河”現(xiàn)象，產(chǎn)量在3 000t/d時篦冷機(jī)出口<20mm未經(jīng)破碎的熟料完全可以手拿。二次風(fēng)溫達(dá)到1110℃以上，三次風(fēng)溫達(dá)到860℃左右，窯頭廢氣溫度270℃以下，達(dá)到預(yù)期效果。
2.7窯頭廢氣處理系統(tǒng)
原電除塵系統(tǒng)規(guī)格型號為F400/H4S/2 x35 -96110/P/2T/LZD．橫截面積為105m2，處理能力315 000d/h，窯頭排風(fēng)機(jī)流最為384 000m3/h，全壓為1422Pa．轉(zhuǎn)速580r/min。改造期間增加極板和電暈線清灰能力，提高收塵效果，同時補(bǔ)齊極板和電暈線，取消運(yùn)塵拉鏈機(jī)，改成料斗直接通過回轉(zhuǎn)下料器人熟料拉鏈機(jī)。將原有排風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速改為730dmin，全壓提高到2 000Pa，相應(yīng)電動機(jī)由10極更換為8極，功率由260kW提高到355kW。
2.8煤磨系統(tǒng)
原有煤磨系統(tǒng)為兩套中2.8mx(5+3)m烘干風(fēng)掃球磨系統(tǒng)，電動機(jī)功率480kW。配套有粗粉分離器、細(xì)粉分離器、電除塵器，系統(tǒng)臺時產(chǎn)量約12~14t/h。煤粉計量系統(tǒng)由雙管給料機(jī)、沖板流量計和氣力噴射泵組成。存在以下問題：
1)煤磨產(chǎn)量太低，最大產(chǎn)量為14Uh。對比目前同等規(guī)格的煤磨，產(chǎn)量應(yīng)在17t/h以上，效率太低，不僅浪費電能，產(chǎn)量也不能滿足改造后窯系統(tǒng)的需要，另外大小齒輪磨損嚴(yán)重需要更換。
2)選粉機(jī)為靜態(tài)粗粉分離器，分離效率低，煤粉細(xì)度控制非常困難。
3)煤粉計量系統(tǒng)控制和計量精度均較低，給回轉(zhuǎn)窯的操作造成困難。
改造后，磨機(jī)內(nèi)部襯板重新設(shè)計，更換磨損的大小齒輪，增加研磨體到額定的32t，保證磨機(jī)的粉磨能力，采用MDS -850高效動態(tài)選粉機(jī)，處理風(fēng)量50 000—55 000m3/h，產(chǎn)量達(dá)到18—20t/h，并能靈活控制煤粉細(xì)度，提高選粉效率，增加唐機(jī)產(chǎn)量。改用袋除塵器簡化了工藝過程，將標(biāo)態(tài)下粉塵排放濃度降至<30mg/m³。窯頭和窯尾均采用MULTICOR K50稱重流量計，窯頭采用MULTICELL800-50水平星形給料機(jī)，給料量1.0～10t/h，精度±0.5%，窯尾采用MULTICELL800-70水平星形給料機(jī)，給料量1.5～15t/h，精度±0.5%，實現(xiàn)了煤粉準(zhǔn)確的控制和計量。窯頭采用四通道皮拉德燃燒器，有效保證煤粉燃燒，窯尾溫度穩(wěn)定在1200qC左右。
2.9原煤預(yù)均化系統(tǒng)及配料輸送系統(tǒng)
原煤預(yù)均化堆場的取料機(jī)為橋式斗輪取料機(jī)，設(shè)備老化嚴(yán)重，備件供應(yīng)困難，故障率較高，且供應(yīng)3條熟料生產(chǎn)線，無大修時間，造成設(shè)備狀況日益惡化，很難保證全廠燃煤的連續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)，經(jīng)常出現(xiàn)鏟車直接喂煤，原煤得不到均化就粉磨入窯，給回轉(zhuǎn)窯的穩(wěn)定煅燒造成困難，也不能滿足改造后所需輸送量要求。
改造后采用QQG200/30抬頭橋式刮板取料機(jī)，并對進(jìn)出料輸送系統(tǒng)進(jìn)行改造，使得堆料能力達(dá)到150t/h，取料及輸送能力保持150t/h，更換石灰石、砂巖和粉煤灰輸送系統(tǒng)減速器，提高皮帶速度，達(dá)到提高輸送能力的目的。
2.10變頻技術(shù)應(yīng)用
原有高溫風(fēng)機(jī)采用液力偶合器寫電動機(jī)連接，窯頭排風(fēng)機(jī)、窯尾排風(fēng)機(jī)均采用對輪直連式，改造后上述3臺風(fēng)機(jī)均采用變頻調(diào)速技術(shù)，新增的輥壓機(jī)循環(huán)風(fēng)機(jī)、選粉機(jī)等也采用變頻調(diào)速技術(shù)，有效節(jié)約能源，降低電力消耗。
3技術(shù)改造效果
2號生產(chǎn)線于2010年8月技改完畢投入生產(chǎn)運(yùn)行。截至10月初已安全運(yùn)行40d，回轉(zhuǎn)窯喂料量穩(wěn)定在220dh，熟料電耗、煤耗達(dá)到并超過技改目標(biāo)。
1)標(biāo)態(tài)下生產(chǎn)線各生產(chǎn)設(shè)備排放濃度降低到<30mg/m³滿足GB4915-2004的要求。
2)熟料28d抗壓強(qiáng)度達(dá)到58MPa。
3)熟料熱耗3260kl/kg，標(biāo)準(zhǔn)煤耗109kg/t，達(dá)到山東省2012年水泥企業(yè)可比熟料標(biāo)準(zhǔn)煤耗112kg/t的限額要求。
4)回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量超過3 000t/d。
4 結(jié)束語
此次技改成功的經(jīng)驗首先是領(lǐng)導(dǎo)的重視，并組織大量人員進(jìn)行了充分的改造前期準(zhǔn)備工作。其次，本次改造設(shè)備采購均采用陽光招標(biāo)方式，有效保證技改設(shè)備的技術(shù)參數(shù)先進(jìn)性、性能町靠性及優(yōu)異的性價比。最后，業(yè)主、設(shè)計方及監(jiān)理、各安裝單位精誠合作，合理安排時間，2號生產(chǎn)線在短短5個月內(nèi)完成了設(shè)備安裝、非標(biāo)制作和澆注料等耐火材料施工，并且保證了安裝期間的施工質(zhì)量優(yōu)異、安全無事故。
現(xiàn)1號線正在進(jìn)衍設(shè)備拆除，預(yù)計2011年6月底投入生產(chǎn)。
