生料立磨粉磨系統(tǒng)分步分段降耗措施

  冀東水泥灤縣有限責任公司目前擁有日產(chǎn)4000噸熟料生產(chǎn)線二條，每條生產(chǎn)線配備兩臺生料立磨，一線立磨是由日本宇部（UBE）公司和西德萊歇公司通過技術(shù)合作而制造的宇部萊歇磨，即UM46-4型立磨；二線立磨是由河北冀東水泥集團裝備研發(fā)中心研發(fā)，盾石機械制造有限責任公司制造的JLM3-46.4立式磨機?，F(xiàn)階段我公司的用電成本為0.39元/千瓦時左右，平均分步電耗按21.33KWh/t計，用電成本即8.36元/噸。通過精細化管理與設(shè)備改造分步電耗應(yīng)該還存在較大下降空間，目前初步計劃將平均分步電耗下降至20.5KWh/t，如完成降耗目標，生料噸單位成本將下降0.32元以上，按每條線月產(chǎn)量21萬噸計每月可節(jié)約成本13.44萬元，與投入相比降本空間相當樂觀，具體行動方案詳解如下。

  一、生料分步電耗目標考核指標分解表（單位：KWh/t）

  二、階段性降耗措施

  1、總則  以《生料分步電耗目標考核指標詳細分解表》中的用電單元，來劃分降耗階段，即本體降耗階段、磨輔機降耗階段、窯尾收塵與成品輸送降耗階段和物料調(diào)配降耗階段，逐步分階段的進行降耗工作。四個降耗階段全部按成效完成達到預(yù)期目標，預(yù)計需要用時10-12個月時間，下附階段目標實施方案。

  2、一線降耗方案

  本體降耗階段

  本體降耗階段目標為0.8 KWh/t以上，具體方案如下。

  ①、出磨篩余調(diào)整  目前公司生料立磨出磨生料80微米篩余長期控制在17%，且200微米篩余平均值為1.2%±0.1，相對水泥行業(yè)其它公司此數(shù)值過低，且整個生產(chǎn)系統(tǒng)窯回灰循環(huán)負荷過大。2013年2月-2014年2月在總經(jīng)理部的運作下把出磨80微米篩余由17%調(diào)整到了19%，調(diào)整后200微米篩余平均值為1.4%-1.5%之間，且窯況穩(wěn)定未見明顯反應(yīng)滯后現(xiàn)場，熟料能耗、強度與成品外觀未見異常。調(diào)整期間臺時上升20t/h、本體電耗下降0.6 KWh/t（窯尾收塵未技改前），效果明顯?，F(xiàn)計劃分兩步調(diào)整出磨80微米篩余至19%每次調(diào)節(jié)1%，視200微米篩余與窯況再進行下一步調(diào)節(jié)，嚴控200微米粒篩余超出1.5%。

  ②、選粉機回灰技改  由于萊歇磨的設(shè)計結(jié)構(gòu)特點所至，磨機內(nèi)部與外部漏風問題造成磨機粉磨氣流呈湍流運動，已經(jīng)成為了其在生產(chǎn)使用中的最大缺點。之前我們關(guān)注較多的是其本體外部的漏風治理，例如：磨輥密封處、排渣翻板閥處、入磨鎖風閥處和殼體法蘭等處的漏風治理。隨著漏風的陸續(xù)治理，逐步把目光轉(zhuǎn)向了磨機內(nèi)部的漏風，即選粉機回灰溜子下部向選粉機轉(zhuǎn)子處的反風。下面對磨機的內(nèi)漏風治理過程進行一下詳細的論述。

  內(nèi)漏風的形成與危害

  大多數(shù)萊歇磨的喂料過程點為，入磨皮帶稱至入磨鎖風閥再至入磨溜子最后物料從磨盤上散開，選粉機回灰溜子與入磨物料溜子相連接，回灰直接混入入磨物料中。在這個環(huán)節(jié)中由于入磨鎖風閥的加工精度問題，勢必會造成大量冷風隨物料一同漏入磨內(nèi)，根據(jù)標定數(shù)據(jù)可知此處漏風量在2-3萬m³/h不等。入磨鎖風閥的漏風再加上從磨盤底部散料鋼架處竄升至選粉機轉(zhuǎn)子處漏風，絕大部分會被拉入選粉機以提高選粉所需提升風量，但磨機整體設(shè)計用風量才45-48萬m³/h左右，顯然漏入量太大。還有就是漏風量過大會造成物料部分離析現(xiàn)象加重，物料附著力不均并下降，造成磨輥磨盤之間的剪切力與相對滑動減弱，最后造成料層不穩(wěn)粉磨效率下降。長此以往勢必會增加風機整體功耗同時影響臺時的正常發(fā)揮與設(shè)備的安全運行。

  改造方案

  先期對一期B#立磨進行改造，對立磨選粉機回灰錐體進行封堵并加裝圓弧型導(dǎo)流回灰板，延回灰板下方選粉機回灰錐體末端2#-3#輥之間、1#-2#輥之間、1#-4#輥之間開150mm孔各1個（每臺立磨4只磨輥），下接150mm圓管平行于立筒垂直接至散料鋼架處，此管下方接150mm圓管平行于出料倒錐體至距磨盤400mm處，入磨溜子處由于位置受限不用接回灰管，此方案實施后漏風面積會有0.59 m²的減少（原面積為0.96 m²） 。同時對出料倒錐體處的2個600mm見方觀察門進行封堵，漏風面積會有0.72 m²的減少。同時擋料圈下調(diào)20mm至150mm。

  此項改造完成后，臺時預(yù)計會有5t/h左右的上升。立磨殼體振動會有1.5mm/s以上的下降，可以最大限度的保護減速機與其它磨機部件的使用壽命。預(yù)計磨機出口溫度會有8-12℃下降，有效的保護了設(shè)備密封（目前出口溫度為98℃）。預(yù)計磨出口負壓會增長500pa左右至-7450pa，循環(huán)風機入口壓力由之前的-8200pa左右上升至-9100pa循環(huán)風機轉(zhuǎn)速與電流預(yù)計會有15rmp以上、6A以上的下降。綜合計算本體電耗下降0.2-0.3 KWh/t應(yīng)該不成問題。圖紙見下圖。

  ③、旋風筒技改  我公司與生料磨配套使用的4個旋風筒規(guī)格為：4－Φ3350×10700mm，每個入口管道寬度為756mm，處理風量：9740m³/min（進口），溫度：80℃，靜壓：8.8KPa；進口含塵量600g/m³（標）；出口靜壓：10.3KPa；出口含塵量：≤80g/m³（標），由于管道為4路并聯(lián)所至存在2個旋風筒入口管道存在7.5米之長的水平布置段，此段積灰有1200mm之厚，其余兩個積灰為600mm厚，嚴重影響了管道的通風與收塵效率、風機效率?，F(xiàn)計劃在兩個較短水平段管道入旋風筒處加裝兩個助流器，以減少管道積灰，最終達到增加兩個長平管道風速減少積灰提高收塵效率減少風機阻力的目的。預(yù)計實施后風壓會有200-500pa的上升，屆時風機會有5-10轉(zhuǎn)的下降空間，但由于考慮至臺時與電耗的雙曲線，風機轉(zhuǎn)速在降更有利于臺時的發(fā)揮，但存在兩個弊端一個是壓力波動一個是風機風量增加后電流會有小幅可不計上升。保守預(yù)計此方案實施達到預(yù)期目標后，本體電耗應(yīng)該會有0.05-0.1 KWh/t的下降。

  ④、磨輥密封技改  一線兩臺磨機的磨輥密封結(jié)構(gòu)為橡膠擋皮密封，此種密封存在如下幾個缺點，一是它封堵漏風的效果差主要是設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理，二是受熱后變形嚴重，三是更換相當不方面，四是它局部不耐磨，五是成本較高一年一個輥大約用兩套一套8000元，綜合它的這幾個缺點致使漏風加大風機能耗上升、臺產(chǎn)下降。計劃參照二期磨輥密封形式進行改造，降低漏風造成的風壓及熱能損失，降低耗材費用，減少磨輥搖臂與殼體之間的縫隙再加以密封后應(yīng)該能取得交好的密封效果。保守預(yù)計此方案實施并達到預(yù)期目標后，風量漏入量會有0.8-1.2萬m³/h的減少，本體電耗應(yīng)該會有0.1-0.15 KWh/t的下降。詳細方案見下圖。

  磨輔機降耗階段

  磨輔機降耗階段目標為0.01 KWh/t，具體行動方案如下：

  ①、提高輔機可靠性  建立完善各專項制度，用制度規(guī)范行為以達到提高輔機可靠性減少其對主機造成的停機現(xiàn)象出現(xiàn)。

  ②、適時開停機  在主機停機30分鐘后，停止所有不必要的輔機運轉(zhuǎn)。措施輔機階段性開啟管控，如立磨噴水泵可以在開、停磨機果啟動，在正常運轉(zhuǎn)時靠循環(huán)水自身水壓供水停止水泵電機運行。

  窯尾收塵與成品輸送降耗階段

  窯尾收塵與成品輸送降耗階段目標為0.07KWh/t。其中存在較多變量，一個是之前提出的本體降耗方案在實施過程中，循環(huán)風機與窯尾排風機之間的風量再平衡問題，可能會出現(xiàn)單臺風機降耗較大而另一點風機單耗上升的問題出現(xiàn)。一個是受窯系統(tǒng)拉風限制，如窯系統(tǒng)通風不暢或煤燃燒不充分勢必會加大高溫風機轉(zhuǎn)速，屆時尾排轉(zhuǎn)速為保證其通風必需增加，此時降耗空間勢必受到擠壓。不過通過摸索，達到均衡后整體電耗還是會達到預(yù)期下降目標的。具體行為方案如下：

  ①、負載調(diào)整  窯尾收塵經(jīng)過2014年3月電改電袋收塵后，高頻電源設(shè)定一直在10%左右，電壓在62-42KV，電流在200-260mA?，F(xiàn)計劃將其加大至20%-30%，在電場不放電電流穩(wěn)定的情況下逐步增加至45%，以增加粉塵的帶電率來提高濾袋附著率，同時減少布袋區(qū)收塵負荷，最終達到出電場粉塵濃度減少入布袋粉塵帶電的目的來減少收塵整體阻力降低尾排風機轉(zhuǎn)速的目的。電場增加電耗與風機電流下降電耗相減預(yù)計會有150KW的降耗空間。

  ②、冷風擋板漏風治理  窯尾收塵技改時在收塵入口匯風箱處增加了一個直徑1.6m的冷風擋板，由于此擋板選型為百葉窗式所有漏風量較大，更換蝶閥目前看也不太現(xiàn)實?，F(xiàn)計劃對冷風擋板入風口加裝一個密封圓蓋，水平方向一切兩半下部可活動。在日常正常生產(chǎn)時全部封閉，需要打開時用電動卷揚把下半部打開后再開冷風擋板。此處漏風面積總和在0.8平米左右。

  物料調(diào)配降耗階段

  物料調(diào)配降耗階段目標為0.02 KWh/t，具體行動方案如下：

  ①、電容補償  目前調(diào)配電氣室電容補償老化嚴重，12個模塊全部投入后功率因數(shù)也只能維持在0.65%左右，相對粉磨電氣室0.9%相差太多，造成了無功與線損的增加?，F(xiàn)計劃對其進行更換，以使其功率因數(shù)能夠達到0.9%的優(yōu)良水平。

  ②、適時開停機  在主機停機30分鐘以上時，停止所有不必要的輔機運轉(zhuǎn)，如收塵器等。當皮帶機不輸送物料時，適時停機減少空載率。建立完善加強坑口入料制度的執(zhí)行，減少各種上料間的時間間隔。同時建立完善考核方案制度、考核與中控趨勢圖掛鉤。

  3、二線降耗方案

  本體降耗階段

  本體降耗階段目標為0.66 KWh/t以上，具體方案如下。

  ①、出磨篩余調(diào)整  目前我公司生料立磨出磨生料80微米篩余長期控制在17%，且200微米篩余平均值為1.2%±0.1，相對水泥行業(yè)其它公司此數(shù)值過低，且整個生產(chǎn)系統(tǒng)窯回灰循環(huán)負荷過大。2013年2月-2014年2月在總經(jīng)理部的運作下把出磨80微米篩余由17%調(diào)整到了19%，調(diào)整后200微米篩余平均值為1.4%-1.5%之間，且窯況穩(wěn)定未見明顯反應(yīng)滯后現(xiàn)場，熟料能耗、強度與成品外觀未見異常。調(diào)整期間臺時上升20t/h、本體電耗下降0.6 KWh/t（窯尾收塵未技改前），效果明顯。現(xiàn)計劃分兩步調(diào)整出磨80微米篩余至19%每次調(diào)節(jié)1%，視200微米篩余與窯況再進行下一步調(diào)節(jié)，嚴控200微米粒篩余超出1.5%。

  ②、降200微米細度技改  由于選粉機出口管道處粉塵濃度大（0.45-0.48kg/m3），出磨風量高（52-53萬m³/h存在嚴重漏風），綜合致使出口右側(cè)管道底部耐磨陶瓷片基本全部脫落。此現(xiàn)象的出現(xiàn)一是說明了成品存在出磨不足再回選粉機現(xiàn)象，一個是選粉機流場存在湍流?，F(xiàn)計劃增加導(dǎo)流板，由于出口管道風速較快，選粉機順時針旋轉(zhuǎn)造成部分成品經(jīng)過選粉后在殼體頂部復(fù)始懸浮，無法及時排出造成負荷無功增加。使用8+4耐磨堆焊板對出口底面進行覆蓋修補，管道底面長1.6米、寬2.8米。同時對出口右側(cè)管道立面破損處進行修補，尺寸為1.2米見方。

  在管道出口右側(cè)使用8+4耐磨板制作成品導(dǎo)流板（3角型），耐磨面朝左具體尺寸為1998mm、1940mm、228mm。安裝位置為平行于出口管道垂直于選粉機殼體，且背面即耐磨板右側(cè)（非耐磨面）用10mm厚鋼板制作拉筋2根且平行于出口管道中心線。具體安裝位置與尺寸見下圖。

  磨輔機降耗階段

  磨輔機降耗階段目標為0.01 KWh/t，具體行動方案如下：

  ①、提高輔機可靠性  建立完善各專項制度，用制度規(guī)范行為以達到提高輔機可靠性減少其對主機造成的停機現(xiàn)象出現(xiàn)。

  ②、適時開停機  在主機停機30分鐘后，停止所有不必要的輔機運轉(zhuǎn)。措施輔機階段性開啟管控，如立磨噴水泵可以在開、停磨機果啟動，在正常運轉(zhuǎn)時靠循環(huán)水自身水壓供水停止水泵電機運行。

  窯尾收塵與成品輸送降耗階段

  窯尾收塵與成品輸送降耗階段目標為0.03KWh/t，具體行動方案如下：

  ①、濾袋噴嘴技改  檢修期間發(fā)現(xiàn)二線部分濾袋底部存在少量糊袋現(xiàn)象，其原因可能是噴吹不未打到底部，此問題不僅增加了收塵器阻力而且還嚴重影響了濾袋的使用壽命?，F(xiàn)計劃對部分噴吹管位置、壓力進行調(diào)整，同時計劃嘗試在入風口兩個室的每個濾袋噴吹口處加裝一個優(yōu)化噴嘴，以使其能夠把噴吹氣體輸送至濾袋底部好增加其收塵效率。濾袋總數(shù)為5632條。

  物料調(diào)配降耗階段

  物料調(diào)配降耗階段目標為0.02 KWh/t，具體行動方案如下：

  ①、電容補償  目前調(diào)配電氣室電容補償老化嚴重，24個模塊全部投入后功率因數(shù)也只能維持在0.57%左右，相對一線粉磨電氣室0.9%相差太多，造成了無功與線損的增加。現(xiàn)計劃對其進行更換，以使其功率因數(shù)能夠達到0.9%的優(yōu)良水平。

  ②、適時開停機  在主機停機30分鐘以上時，停止所有不必要的輔機運轉(zhuǎn)，如收塵器等。當皮帶機不輸送物料時，適時停機減少空載率。建立完善加強坑口入料制度的執(zhí)行，減少各種上料間的時間間隔。同時建立完善考核方案制度、考核與中控趨勢圖掛鉤。

  下一步重點工作，將對系統(tǒng)內(nèi)所有電機做功周期與有功功率進行詳細分析。計劃分三步走，第一步統(tǒng)計羅列生產(chǎn)單元內(nèi)使用與備件的電機，第二步測定其空載電流與各節(jié)點負載電流并與額定值比較，第三步尋找論證每臺電機的節(jié)能降耗點。

  總結(jié)，隨著國家對水泥行業(yè)環(huán)保、能耗等方面的強力管控，生料粉磨單元自然成為了各企業(yè)積極響應(yīng)的突破口，因為其具有投入資金少、時間短見效快的特點。所有只有你想的周全，生料粉磨分步電耗分單元分階段降耗是大有空間的。