引言

某公司JGM-113煤磨設計產能45～50 t/h，磨機煤粉出磨溫度65～80 ℃，所用熱風系窯尾廢氣。入磨原煤熱值對比入窯煤粉熱值損耗一般在1.6 MJ/kg左右，與正常燃煤貧化控制值≤0.6 MJ有較大差距，燃煤熱值貧化嚴重。本文對燃煤貧化原因進行分析，并介紹處理措施。

從煤的工業分析中選取數據列入表1。從表1可知，該公司在改造前存在嚴重的燃煤貧化現象。為了改善煤粉燃燒和提高燃煤利用效率，我們對引起燃煤貧化現象的原因進行排查，最終將焦點集中在從窯尾獲取進入煤磨的熱風上，認為熱風含塵量大是導致燃煤貧化的根本原因。

表1 改造前后進廠入窯燃煤低位熱值情況（MJ/kg）

為了論證從窯尾獲取進入煤磨的熱風中含塵量大，我們根據入窯斗提電流測算出回灰量在45 t/d左右，說明預熱器一級旋風筒的料氣分離能力不足；2018年7月河北省建筑材料工業設計研究院標定報告顯示煤磨旋風筒收塵效率只有59.04%，效率嚴重偏低，這是熱風中含塵量大的又一因素。

2.1 提高旋風筒的料氣分離效率

影響旋風預熱器分離效率的因素有設備結構參數和非結構參數，非結構參數包括漏風、放大效應、氣流旋向、筒壁粗糙度和固氣比波動有關。

該公司2011年將C1旋風筒內筒加長，原設計長度為3 476 mm，加長800 mm后，內筒總長度達到4 276 mm，改造后分離效率有所改善。2018年熱工標定報告顯示C1旋風筒出口含塵濃度平均為88.5 g/Nm3、分離效率92.8%，未滿足含塵濃度≤80 g/Nm3，分離效率≥95%的要求。現場測量，旋風筒內筒比旋風筒進風口平段高出260 mm，如果對內筒再進行加長，會造成C1旋風筒風阻大幅度提升。

不能改變旋風筒結構，我們把重點放在了預熱器系統漏風的治理上。李昌勇的研究表明，當下料管處漏風率為2.0%～2.5%時，分離效率降低20%～40%；當漏風率為2.5%～4.0%時，分離效率降低40%～90%。

該公司預熱器翻板閥長期存在活動不夠靈活，導致翻板閥開度固定不變，部分熱風從下料管直接進入旋風筒。我們采取的措施是：在C1旋風筒下設置兩道翻板閥（見圖1），形成雙翻板鎖風，將原翻板閥裝在上部，微動閥裝在下部，兩道翻板閥間距保證在800 mm以上，雙翻板閥同時運行，大幅提高料氣分離效果。

圖1  C1旋風筒下設置兩道翻板閥

2.2 提高磨系統旋風筒收塵效率

改造前，煤磨旋風筒收塵效率只有59.04%，熱風中的生料粉進入磨機導致煤粉熱值的貧化。

入磨風量大約142 000 m3/h，入煤磨旋風筒熱風管道直徑為Φ1 600 mm，管道截面風速接近20 m/s，且取風管道垂直于主熱風管道，進旋風筒前又有一道90°彎頭，導致取風阻力增大，從取風口至入旋風筒管道前后風速不一致，收塵效率降低。我們將該段熱風管道直徑更換為Φ1 800 mm，將截面風速降至15.5 m/s；將Φ3 600 mm旋風筒更換為Φ4 000 mm的旋風筒（圖2）；調整旋風筒入口方向，將取風口做成喇叭口（圖3），重點降低了取風口風速及管道風速。同時也降低了旋風筒系統阻力，以上措施提高了熱風中粉塵的沉降率，使旋風筒收塵效率≥70%。

圖2 旋風筒剖面圖

圖3 旋風筒平面圖

以上措施一方面使預熱器系統的回灰降至20 t/h，使熱風旋風筒收塵效率≥70%，達到了降低入磨熱風粉塵含量的目的，公司燃煤貧化熱損由1.72 MJ降至0.51 MJ（見表1）。該問題的解決，不僅提高了煤粉在燒成系統的燃燒狀況和熟料的煅燒質量，還改善了預熱器系統料氣換熱效果，節約了系統運行電耗。

作者：張爭鋒，周強，武培量，陳紅濤，王超，史云娟

來源：《冀東水泥鳳翔有限責任公司》

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