前言

某公司現有一條2000t/d帶4.5MW余熱發電窯外分解預熱器回轉窯水泥生產線，由南京院于2002年設計，2003年投產。隨著水泥生產技術不斷發展和進步，該公司窯時產、電耗、煤耗等技術指標日益顯得落后，生產成本較高。2020年春季大修期間，對預熱器系統進行了節能技術改造，取得了良好效果。

該線自2003年7月點火投料以來，經過多次調試，截至2019年，日產量已逐步提高至2750t/d左右，但高溫風機單機電耗很高，達到10.2kwh/t。高溫風機能耗指標偏高的原因為系統阻力高。當投料量達到180t/h時，高溫風機轉速在800～820r/min，C1出口負壓達到-6200Pa以上，C1出口溫度370℃，氧含量2.5％左右，分解爐出口負壓-1300～-1400Pa。高溫風機單機電耗達到10.2kWh/t，較正常水平高出近2kWh/h，同時分解爐與c5經常出現溫度倒掛現象，改造前預熱器工藝參數情況見表1。

表1 改造前預熱器工藝參數

針對系統阻力高、能耗高及溫度倒掛現象的問題，分析認為有以下幾個原因：

(1)窯尾煙室縮口內徑設計偏小(1750mm)，當出現結皮等現象時，有效通風面積過小。

(2)各旋風筒進口與出口通風截面積過小，導致風速高，阻力大，進口風速在20m/s左右，旋風筒出口風速達到26m/s。

(3)各翻板閥漏風偏大，導致旋風筒收塵效率下降。

2.1 預熱器系統改造

根據預熱器現系統檢測運行參數、風速及結構尺寸，將C1、C2、C4內筒直徑擴大、各級旋風筒進風口蝸殼加大等改造。具體如下：

(1)將C1內筒直徑擴大250mm加長400mm(插入深度約為0.8倍的旋風筒直徑或與進風口高度一樣)C2-C1風管與C1旋風筒進口下部底板降低400mm。

(2)將C2、C3、C4、C5進口蝸殼各往外擴大500mm，進口上部抬高500mm。

(3)將C2、C4旋風筒內筒直徑擴大200mm，C4內筒高度縮短700mm，C2內筒高度維持不變。

(4)取消C5旋風筒的內筒。

(5)將各級翻板閥更換為新型高效鎖風翻板閥，共更換6只。

(6)將分解爐縮口尺寸ф1750mm擴大為ф1950mm，將分解爐噴煤管移至縮口出。

預熱器改造示意圖見圖1，2。

2.2 改造過程

整個改造過程工期20天，利用2020年春季年度大修期間實施，包含預熱器旋風筒殼體加大和內筒擴大加長、拆除安裝、內筒耐火澆注料等。經財務結算，改造費用為：鋼板材料及制作安裝費92.3萬元，澆注料及施工費94.2萬元，合計186.5萬元。

2.3 改造效果

所有改造施工完成后，經多次調試，生產逐步穩定，投料量穩定在197t/h左右，在此工況下，高溫風機轉速仍維持在810r/min左右，C1出口負壓降至-5300Pa左右，C1出口溫度降至350℃左右，分解爐出口負壓-1100~-1200Pa，系統阻力顯著降低，高溫風機單機電耗下降至8kWh/t左右。本次預熱器降阻改造取得了較好的節能降耗效果。

2.4 技術經濟指標對比情況

改造后，窯產量提高258t/d，熟料電耗下降2.9kwh/t，熟料實物煤耗下降6.2kg/t，技術指標明顯改善。

通過對窯尾預熱器各級旋風筒改造，降低各旋風筒進出口風速，減少各翻板閥的內漏風，對預熱器系統降阻、窯產量提產、煤耗和電耗下降取得良好效果，同時對預熱器降阻改造有一定借鑒推廣。

作者：孫詩華1，邢愚2，樓美善2，戴建盛2，鄧新和2，李友芳2

來源：《1金華職業技術學院，2蘭溪南方水泥有限公司》

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