某水泥有限公司3號生產(chǎn)線于2010年建成投產(chǎn)，配套的生料磨為TRMR53.4立磨，臺時產(chǎn)量500t／h，生料細(xì)度R80=12％。因該系統(tǒng)普遍存在磨機(jī)壓差大、系統(tǒng)負(fù)壓高等不足之處，雖然臺時產(chǎn)量不低，但系統(tǒng)電耗高達(dá)17.05kWh／t生料。為降低水泥生產(chǎn)成本及提升產(chǎn)品競爭力，該公司于2018年4月采用天津院新型低阻高效u型選粉機(jī)動葉片技術(shù)、中殼體風(fēng)量調(diào)節(jié)技術(shù)、低阻穩(wěn)料風(fēng)環(huán)和大蝸殼低阻型旋風(fēng)筒等新的技術(shù)措施，對TRMR53.4立磨進(jìn)行了節(jié)電技術(shù)改造。

1改造目標(biāo)

本次改造的技術(shù)思路是：通過降低磨內(nèi)壓差、管道和旋風(fēng)筒等系統(tǒng)的阻力，實現(xiàn)循環(huán)風(fēng)機(jī)節(jié)電；提高選粉機(jī)的選粉效率和穩(wěn)定料層，降低主電機(jī)的功率。具體指標(biāo)如下：

臺時產(chǎn)量≥503.83t/h(2017年平均)，R80≤12％；系統(tǒng)工序電耗比2017年17.05kWh/t降低1.5kWh/t，即≤15.55kWh／t。

2技術(shù)改造方案

2.1選粉機(jī)的改造

原系統(tǒng)設(shè)計為SR5200H1(—體式)選粉機(jī)，本次改造采用天津院U型選粉機(jī)動葉片技術(shù)。通過72組試 驗數(shù)據(jù)和理論計算，該動葉片相對于選粉機(jī)常見的直動葉片，在相同的工況條件下能降低阻力30％，特征粒徑30μm細(xì)度的選粉效率提高9.13％，循環(huán)負(fù)荷降低312％(立磨)，還可通過調(diào)整外風(fēng)翅的角度實現(xiàn)調(diào)整不同粒徑顆粒的選粉效率，進(jìn)而改善粉磨過程，有效控制成品的粒度分布。

根據(jù)改造目標(biāo)確定的磨機(jī)臺時產(chǎn)量、生料細(xì)度，同時考慮海拔等因素，改造設(shè)計的選粉機(jī)規(guī)格為NU5832(見圖1)。本次選粉機(jī)改造保留原選粉機(jī)的傳動、出風(fēng)口、選粉機(jī)電機(jī)和減速機(jī)，更換轉(zhuǎn)子(含動葉片)、靜葉片、殼體、下錐體、進(jìn)料管等，充分利用了原選粉機(jī)結(jié)構(gòu)，降低了改造成本。

2.2應(yīng)用中殼體風(fēng)量調(diào)節(jié)技術(shù)

我們暫且將生料立磨選粉機(jī)的所需要的用風(fēng)量簡稱為“選粉風(fēng)量”，將磨內(nèi)粉磨過程用于提升0.2mm以下細(xì)粉的用風(fēng)量簡稱為“風(fēng)掃風(fēng)量”。根據(jù)理論計算和試驗?zāi)M，“選粉風(fēng)量”和“風(fēng)掃風(fēng)量”是不同的，“選粉風(fēng)量”要比“風(fēng)掃風(fēng)量”大20％左右。即如果“風(fēng)掃風(fēng)量”減少20％左右，既能夠滿足粉磨用風(fēng)，同時降低風(fēng)環(huán)處通過風(fēng)量，能有效降低磨體阻力，從而降低磨機(jī)壓力損失。中殼體風(fēng)量調(diào)節(jié)技術(shù)基于以上原理，解決了“選粉風(fēng) 量”和“風(fēng)掃風(fēng)量”的矛盾，在保證烘干和細(xì)料提升條件下，盡可能降低風(fēng)環(huán)風(fēng)量。選粉風(fēng)量由“短路”的中殼體調(diào)節(jié)風(fēng)量來保證，實現(xiàn)一方面降低風(fēng)環(huán)的阻力，另一方面減少粗粉進(jìn)人選粉機(jī)，從而提高選粉效率，進(jìn)而實現(xiàn)回盤細(xì)粉量減少、料層穩(wěn)定性提高、粉磨效率提高、主機(jī)電耗降低。

本項目采用了中殼體風(fēng)量平衡技術(shù)(見圖2)，即在磨機(jī)中殼體上開兩個1000mm×1280mm橢圓孔，將從兩邊的入磨風(fēng)管上分別增加一個“短路”入磨機(jī)中殼體的∅1000mm小風(fēng)管，并在小風(fēng)管上安裝調(diào)節(jié)風(fēng)量的DN1000耐熱型電動百葉閥。

2.3風(fēng)環(huán)改造

采用天津院楔形蓋板風(fēng)環(huán)對原有風(fēng)環(huán)進(jìn)行改造。楔形蓋板風(fēng)環(huán)是在大量的CFD模擬研究得到的新型低阻高效風(fēng)環(huán)，該風(fēng)環(huán)技術(shù)主要是為配套中殼體風(fēng)量平衡技術(shù)開發(fā)的。其主要工作原理是利用了“楔形”通風(fēng)道，使風(fēng)環(huán)氣流緩慢加速，使得風(fēng)環(huán)氣流速度均勻性大大提高，確保以較低的風(fēng)環(huán)風(fēng)速實現(xiàn)大的物料提升能力。CFD理論計算表明，相同的入磨風(fēng)量和有效通風(fēng)面積條件下，相比傳統(tǒng)導(dǎo)風(fēng) 葉片風(fēng)環(huán)，風(fēng)環(huán)速度梯度統(tǒng)計平均降低56.4％，帶料能力統(tǒng)計平均增加40.2％，為確保磨機(jī)外排及磨機(jī)穩(wěn)定的條件下最大限度地利用中殼體旁路風(fēng)量提供了重要的技術(shù)保障，同時低的風(fēng)環(huán)風(fēng)速也大幅度降低了磨機(jī)系統(tǒng)的阻力。

此外，圖3表明磨盤邊緣落入風(fēng)環(huán)的物料在離心力的作用下甩至楔形蓋板的頂板、導(dǎo)風(fēng)側(cè)板，其中團(tuán)聚狀物料發(fā)生一次、二次沖擊打散，即進(jìn)入風(fēng)環(huán)的物料不以團(tuán)聚的方式下落，經(jīng)兩次沖擊打散，團(tuán)聚料中細(xì)粉脫離出來，回料中的細(xì)粉量減少；同時，較低的風(fēng)環(huán)風(fēng)速也減小了粗顆粒進(jìn)入選粉機(jī)的可能性，也有利于提高選粉效率，降低回盤細(xì)粉量，從而料層得以穩(wěn)定，粉磨效率提高。

2.4旋風(fēng)筒的改造

該TRM53.4生料磨系統(tǒng)旋風(fēng)筒為4個∅4.8m旋風(fēng)筒，本次改造采用大蝸殼低阻型旋風(fēng)筒。拆除原有旋風(fēng)筒進(jìn)、出口部分管道；同時更換旋風(fēng)筒的入口和出口風(fēng)管；立磨出口到旋風(fēng)筒入口之間的風(fēng)管由原來的∅3.55m改為∅4.2m；出旋風(fēng)筒風(fēng)管由∅2.25m改為∅2.5m(僅改造每個旋風(fēng)筒出風(fēng)口處的風(fēng)管，原系統(tǒng)中兩個旋風(fēng)筒出風(fēng)的匯合風(fēng)管∅3m風(fēng)管保留，循環(huán)風(fēng)機(jī)人口的原∅3.55m風(fēng)管保留)。

3改造效果

3.1 改造前后短期指標(biāo)完成情況

改造后，立磨主電機(jī)電流從改造前約210A下降為約198A；立磨出口負(fù)壓從改造前10500Pa下降為9000Pa；循環(huán)風(fēng)機(jī)電機(jī)電流從改造前270～280A下降為245～250A，下降約27A。

為驗證節(jié)電效果，我們通過電量采集系統(tǒng)，對9月份連續(xù)8h的數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比，結(jié)果如表1。

從表1數(shù)據(jù)看出，“風(fēng)機(jī)+電機(jī)”電耗比改前降低1.94kWh／t。

3.2 改造前后月度指標(biāo)完成情況

從表2看，4、5月份調(diào)試指標(biāo)不理想，未達(dá)到合同節(jié)電效果，主要是中殼體風(fēng)量平衡裝置因配件問題沒有安裝投運(yùn)；6月份利用“錯峰限產(chǎn)”進(jìn)行了調(diào)試整改，7月份進(jìn)行了試運(yùn)行效果驗證，8月份“錯峰限產(chǎn)”未運(yùn)行，9月份對系統(tǒng)進(jìn)一步調(diào)試后運(yùn)行穩(wěn)定。

7～9月系統(tǒng)平均電耗完成15.26kWh／t，優(yōu)于合同≤15.55kWh／t，比2017年平均值17.05kWh／t降 低1.79kWh／t；7～9月臺時產(chǎn)量達(dá)到514.33t／h，優(yōu)于合同≥503.83t／h要求。

R80細(xì)度放粗的說明：多年以來，原系統(tǒng)SR5200H1選粉機(jī)R200細(xì)度平均完成1.9％(指標(biāo)≤ 2.0％)，R80細(xì)度完成11.7％；若稍放寬R80細(xì)度，R200細(xì)度會超指標(biāo)，對熟料煅燒質(zhì)量不利。采用NU5832選粉機(jī)改造后，在臺產(chǎn)基本不變的情況下，一個突出的特點是R200細(xì)度明顯降低，平均約為1.4％，且比較穩(wěn)定，距離R200細(xì)度控制指標(biāo)還有較大空間，對熟料煅燒有利。為此，在后續(xù)細(xì)度控制中，為降低電耗，有意將R80細(xì)度指標(biāo)進(jìn)行了放寬。

3.3 項目實施后經(jīng)濟(jì)效益

主要數(shù)據(jù)均按照2018年數(shù)據(jù)進(jìn)行核算。2018年3號生料磨將共計生產(chǎn)生料152.73萬t(其中10、11月份產(chǎn)量按照9月份預(yù)估)，不含稅電價平均為0.40元／度，項目實施改造節(jié)電1.79kWh／t，今后每年可節(jié)約電費(fèi)100余萬元。

4結(jié)束語

該公司3號TRMR53.4立磨采用新型低阻高效U型選粉機(jī)動葉片技術(shù)、中殼體風(fēng)量調(diào)節(jié)技術(shù)、低阻穩(wěn)料風(fēng)環(huán)和大蝸殼低阻型旋風(fēng)筒等新的技術(shù)措施實施改造，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。目前該系統(tǒng)還存在節(jié)電空間，需要進(jìn)一步優(yōu)化，主要表現(xiàn)為：

（1）立磨磨輥輥套運(yùn)行至后期，外緣磨損掉塊厚度約80mm，對立磨粉磨效能影響較大，外排循環(huán)量大，循環(huán)斗提電流比改造前增加約5A，采取了焊補(bǔ)擋料板的臨時措施后有明顯好轉(zhuǎn)。計劃冬季限產(chǎn)期間堆焊修補(bǔ)輥套。

（2）改造后，系統(tǒng)負(fù)壓降低，對照循環(huán)風(fēng)機(jī)效率曲線，發(fā)現(xiàn)在-9000Pa附近的區(qū)間運(yùn)行，循環(huán)風(fēng)機(jī)效率有所下降。

作者：尚再國、焦繼先、韓博文、豆海建、秦景平

來源：《永登祁連山水泥有限公司、天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院有限公司》

中國水泥備件網(wǎng)微信公眾號（關(guān)注查詢更多資訊）

（本文來源網(wǎng)絡(luò)，若涉及版權(quán)問題，請作者來電或來函聯(lián)系?。?/p>