1 生產中存在的問題?
我公司4 500t/d生產線于2010年11月份投產，投產以來熟料生產基本正常。余熱發電機組于2011年2月份運行，運行后一直存在AQC爐和SP爐入口溫度低，AQC爐入口溫度一般在330℃，SP爐入口溫度一般在280℃～300℃，發電機有功功率維持在6 500kW/h，噸熟料發電量平均在28kWh/t，長期制約著我公司余熱發電總量。同時出篦冷機熟料溫度高，平均在240℃，遠高于設計的環境溫度+65℃，余熱利用率低;預熱器系統壓力偏高，高溫風機負荷加大，造成嚴重的能源浪費。??
針對以上存在的問題，公司組織各相關部門的技術人員經過研討后認為：??水泥機械篦冷機風機的總裝機容量為1 977kW，總風量為640 220m3，一段冷卻風量不足，特別是一室風量只有57 600m3。預熱器二級旋風筒(C2)內筒高度為3.24m，三級旋風筒(C3)內筒高度為3.35m，四級旋風筒(C4)內筒高度為3.92m，五級旋風筒(C5)內筒高度為3.4m。參閱相關4 500t/d生產線設計資料，認為內筒高度偏高。導致整條生產線運行雖基本正常，但余熱發電有功功率較低，出篦冷機熟料溫度高。與我集團其它公司的相關指標存在很大的差距，具體如下：
(1)噸熟料發電量低，在28kWh/t左右。??
(2)在同產量的情況下，C1級筒出口溫度低可降至300℃以下。??
(3)在同產量的情況下，AQC爐的入口溫度也只有平均的330℃。??
(4)出篦冷機熟料溫度一直偏高，溫度平均在240℃。??
(5)預熱器系統阻力偏大，C1級筒出口負壓可達-6 300Pa，風速高。??
2 技術改造方案?
為進一步提高余熱發電量，我公司確定的改造方案是：在現有篦冷機風機的基礎上，一段新增加了兩臺風機并對一段各風室風機進行了調整。對預熱器C2級至C5級的旋風筒內筒的高度進行了針對性的調整。具體做法如下：??
(1)篦冷機一段新增兩臺風機，總裝機容量由1 977kW提升至2 269kW。總風量由640 220m3提升至682 156m3，一室風量由57 600m3提升至75 900m3，一段各風室風機也做相應的調整。優化了篦冷機各段風量分配，提高入窯二、三次空氣溫度，提高余熱發電的AQC爐入口溫度。改善了熟料的冷卻效果，高溫熟料能夠及時冷卻，改善了熟料質量與熟料的易磨性，為后續的水泥粉磨創造有利條件。
(2)余熱發電AQC鍋爐取風口前移。原取風口位置在一段和二段篦床之間，為提高進鍋爐風溫，將取風口前移至一段篦床前半部，這樣，進鍋爐溫度明顯提高，同時由于一室、二室風量加大，對入窯二次風基本沒有影響，窯煅燒狀況良好。??
(3)預熱器改造。由于預熱器直徑相對較小又無法改變，壓損太大，對此，只有改變內筒長度來降低壓損：C2級旋風筒內筒原高度由3.24m調整至1.7m;C3級旋風筒內筒原高度由3.35m調整至1.7m;C4級旋風筒內筒原高度由3.92m調整至2.1m;C5級旋風筒內筒原高度由3.4m調整至2.3m。
(4)改造分解爐出口彎頭。由∩型改為倒V型，避免了積料，也降低了系統阻力，同時對窯尾分解爐縮口擴徑10cm。通過改善窯內通風條件，窯煅燒狀況明顯好轉。??
? 回轉窯的旋風預熱器內筒對于分離效率以及系統阻力的影響程度是很大的。當內筒高度與內筒有效直徑比不斷減小，只要不超過某一個臨界點時，阻力損失一直迅速減小，而分離效率的降低相對比較緩慢，因此適當減小內筒高度有利于系統阻力的降低，對于整個預熱系統的分離效率影響很小，同時預熱器C1級內筒保持了原來的尺寸。
3 技術改造效果?
改造前后通過進一步優化操作，各項指標對比分析如下。?
(1)噸熟料發電量：改造后平均達38kWh/t，較改造前提高10kWh/t。?
(2)AQC爐入口溫度：改造后可達430℃~470℃，較改造前提高100℃～140℃。?
(3)SP爐入口溫度：改造后可達310℃~320℃，較改造前提高20℃。?
(4)熟料溫度：改造后可達110℃，較改造前降低130℃。?
(5)發電機有功功率改造后可達9 500kWh，較改造前提高2 800kWh，單班發電量最高突破80 000kWh。??
(6)C1級筒出口負壓：改造后可達-5 800Pa左右，較改造前降低500Pa。??
(7)高溫風機：改造后頻率39.0Hz，較改造前降低0.5Hz。??
技改后，窯臺時產量、熟料質量、煤耗、電耗、余熱發電量等各項指標都得到了明顯提高。具體參數見下表：
??
|
技改后各項指標 | |||||||
|
時間 |
發電有功功率/kW |
噸熟料發電量（kWh/t） |
AQC爐入口溫度/℃ |
SP爐入口溫度/℃ |
出庫熟料溫度/℃ |
C1級筒出口負壓/Pa |
高溫風機頻率/Hz |
|
改造前 |
6500 |
28 |
330 |
290-310 |
240 |
-6300 |
39.5 |
|
改造后 |
9500 |
38 |
430-470 |
310-320 |
110 |
-5800 |
39.0 |
|
對比 |
3000 |
10 |
100-140 |
20 |
-130 |
-500 |
-0.5 |
【水泥人網】
1 生產中存在的問題?
我公司4 500t/d生產線于2010年11月份投產，投產以來熟料生產基本正常。余熱發電機組于2011年2月份運行，運行后一直存在AQC爐和SP爐入口溫度低，AQC爐入口溫度一般在330℃，SP爐入口溫度一般在280℃～300℃，發電機有功功率維持在6 500kW/h，噸熟料發電量平均在28kWh/t，長期制約著我公司余熱發電總量。同時出篦冷機熟料溫度高，平均在240℃，遠高于設計的環境溫度+65℃，余熱利用率低;預熱器系統壓力偏高，高溫風機負荷加大，造成嚴重的能源浪費。??
針對以上存在的問題，公司組織各相關部門的技術人員經過研討后認為：??水泥機械篦冷機風機的總裝機容量為1 977kW，總風量為640 220m3，一段冷卻風量不足，特別是一室風量只有57 600m3。預熱器二級旋風筒(C2)內筒高度為3.24m，三級旋風筒(C3)內筒高度為3.35m，四級旋風筒(C4)內筒高度為3.92m，五級旋風筒(C5)內筒高度為3.4m。參閱相關4 500t/d生產線設計資料，認為內筒高度偏高。導致整條生產線運行雖基本正常，但余熱發電有功功率較低，出篦冷機熟料溫度高。與我集團其它公司的相關指標存在很大的差距，具體如下：
(1)噸熟料發電量低，在28kWh/t左右。??
(2)在同產量的情況下，C1級筒出口溫度低可降至300℃以下。??
(3)在同產量的情況下，AQC爐的入口溫度也只有平均的330℃。??
(4)出篦冷機熟料溫度一直偏高，溫度平均在240℃。??
(5)預熱器系統阻力偏大，C1級筒出口負壓可達-6 300Pa，風速高。??
2 技術改造方案?
為進一步提高余熱發電量，我公司確定的改造方案是：在現有篦冷機風機的基礎上，一段新增加了兩臺風機并對一段各風室風機進行了調整。對預熱器C2級至C5級的旋風筒內筒的高度進行了針對性的調整。具體做法如下：??
(1)篦冷機一段新增兩臺風機，總裝機容量由1 977kW提升至2 269kW?？傦L量由640 220m3提升至682 156m3，一室風量由57 600m3提升至75 900m3，一段各風室風機也做相應的調整。優化了篦冷機各段風量分配，提高入窯二、三次空氣溫度，提高余熱發電的AQC爐入口溫度。改善了熟料的冷卻效果，高溫熟料能夠及時冷卻，改善了熟料質量與熟料的易磨性，為后續的水泥粉磨創造有利條件。
(2)余熱發電AQC鍋爐取風口前移。原取風口位置在一段和二段篦床之間，為提高進鍋爐風溫，將取風口前移至一段篦床前半部，這樣，進鍋爐溫度明顯提高，同時由于一室、二室風量加大，對入窯二次風基本沒有影響，窯煅燒狀況良好。??
(3)預熱器改造。由于預熱器直徑相對較小又無法改變，壓損太大，對此，只有改變內筒長度來降低壓損：C2級旋風筒內筒原高度由3.24m調整至1.7m;C3級旋風筒內筒原高度由3.35m調整至1.7m;C4級旋風筒內筒原高度由3.92m調整至2.1m;C5級旋風筒內筒原高度由3.4m調整至2.3m。
(4)改造分解爐出口彎頭。由∩型改為倒V型，避免了積料，也降低了系統阻力，同時對窯尾分解爐縮口擴徑10cm。通過改善窯內通風條件，窯煅燒狀況明顯好轉。??
? 回轉窯的旋風預熱器內筒對于分離效率以及系統阻力的影響程度是很大的。當內筒高度與內筒有效直徑比不斷減小，只要不超過某一個臨界點時，阻力損失一直迅速減小，而分離效率的降低相對比較緩慢，因此適當減小內筒高度有利于系統阻力的降低，對于整個預熱系統的分離效率影響很小，同時預熱器C1級內筒保持了原來的尺寸。
3 技術改造效果?
改造前后通過進一步優化操作，各項指標對比分析如下。?
(1)噸熟料發電量：改造后平均達38kWh/t，較改造前提高10kWh/t。?
(2)AQC爐入口溫度：改造后可達430℃~470℃，較改造前提高100℃～140℃。?
(3)SP爐入口溫度：改造后可達310℃~320℃，較改造前提高20℃。?
(4)熟料溫度：改造后可達110℃，較改造前降低130℃。?
(5)發電機有功功率改造后可達9 500kWh，較改造前提高2 800kWh，單班發電量最高突破80 000kWh。??
(6)C1級筒出口負壓：改造后可達-5 800Pa左右，較改造前降低500Pa。??
(7)高溫風機：改造后頻率39.0Hz，較改造前降低0.5Hz。??
技改后，窯臺時產量、熟料質量、煤耗、電耗、余熱發電量等各項指標都得到了明顯提高。具體參數見下表：
??
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技改后各項指標 |
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時間 |
發電有功功率/kW |
噸熟料發電量（kWh/t） |
AQC爐入口溫度/℃ |
SP爐入口溫度/℃ |
出庫熟料溫度/℃ |
C1級筒出口負壓/Pa |
高溫風機頻率/Hz |
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改造前 |
6500 |
28 |
330 |
290-310 |
240 |
-6300 |
39.5 |
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改造后 |
9500 |
38 |
430-470 |
310-320 |
110 |
-5800 |
39.0 |
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對比 |
3000 |
10 |
100-140 |
20 |
-130 |
-500 |
-0.5 |
該技術改進取得了良好的效果，對同類型的生產線有很好的參考價值，目前集團部分企業已有借鑒。??