预热器撒料台的升级改造
水泥 南阳中联卧龙水泥有限公司 2022-11-15
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关键词：预热器系统热交换不好、煤粉不完全燃烧、出口CO浓度高
论文摘要：
本公司现有4500t/d熟料生产线使用五级旋风预热器和TTF分解炉。随着产量的增加，C1、C2、C3撒料板的角度及C4撒料台的角度已经不能满足现在回转窑预热系统热交换的需求，从而使回转窑产量受到限制。预热器物料分散不好，煤粉燃烧不完全，有温度倒挂现象，预热器出口一氧化碳含量高。
一、 实施背景
本公司现有4500t/d熟料生产线使用五级旋风预热器和TTF分解炉。该预热器最明显的特征就是系统的阻力高，随着斜坡与拱顶的垂直距离及烟室锁口的扩大，增加了咽喉部位的通风截面积。预热器C5、 C4、C3、 C2旋风筒入口处分别进行增高，扩大通风面积，减少通风阻力。随着产量的增加，C1、C2、C3撒料板的角度及C4撒料台的角度已经不能满足现在回转窑预热系统热交换的需求，从而使回转窑产量受到限制。预热器C1出口气体温度312℃，各级旋风筒出口温度均偏高，系统热交换不好，热损耗高。预热器物料分散不好，煤粉燃烧不完全，有温度倒挂现象，预热器出口一氧化碳含量高。为保证环保数据达到超低排放目标，氨水用量也偏高。
二 、 改造原因及实施方案
2.1 预热器撒料台改造的主要原因是：公司精细管理的要求和创新的态度思考问题，推动科技创新，降本增效，引进新科技，新技术、新工艺等，从而解决问题提高效率。因此，孰料制造部响应公司号召，着手解决预热器撒料台的问题展开技术攻关。
存在的技术问题：
(1)预热器系统本身设计缺陷，撒料台的角度是固定的。
(2)预热器出口温度偏高。
(3)预热器出口CO浓度高，提高产量受到限制。
2.2 为了解决预热器热损耗高，煤耗高的现状，从而进一步提高回转窑产量，减少电耗，降低生产成本，我公司结合生产运行情况及现场设备状况，经过考察和论证，决定实施预热器撒料台的升级改造。具体改造方案如下：
1.预热器四级固定角度撒料箱换成可调式撒料箱，撒料板的角度可以有原来的固定45°变成根据产量的高低自由调整撒料板的角度。
2.C1、C2、C3撒料板的角度有原来5°调整到9°。
预热器C4撒料箱改造后如图：
C1、C2、C3撒料板改造后如图：
三 、 经济效益：
各栏目的计算依据：
1.改造后，回转窑平均日产量提高50吨。按照年运行230天计算，每年增加熟料产量11500吨。每吨熟料净利润按100元计算，年新增利润115万元。
2.改造后，综合电耗降低0.5kwh/t。按照年产90万吨熟料计算，每年节电45万度。平均电价按照0.6元/kwh计算，年节约成本27万元。
3.改造后，,吨熟料煤耗降低了1.5kg/t，按照年产90万吨熟料计算，原煤价600元/吨计算，节约成本81万元
4.以上三项合计增加利润223万元/年。
四、 创新点
为了降低预热器系统热损耗高，从而进一步提高回转窑产量，降低电耗煤耗，降低生产成本，我公司结合生产运行情况及现场设备状况，经过考察和论证，决定实施预热器撒料台的升级改造。本次改造主要创新点有：
①、通过各级撒料板角度的调整，是物料分散更均匀，热交换更好，煤粉的燃烧更充分，特别是预热器四级撒料板角度的减小提高了分解炉的燃烧效率及分解炉煤粉的燃烧速度，使煤粉的燃烧更充分。
②、同样的投料量预热器C1出口温度有312℃降至296℃，分解炉出口温度有原来控制870℃降低到850℃左右控制时，入窑物料的分解率仍然保持在93%。改造后熟料日产量增加了约30吨，吨熟料实物煤耗降低了1.5kg。既降低熟料生产成本，为公司创造了效益，也有效的减少了二氧化碳、氮氧化物，真正实现了节能减排增产的目标。
③预热器撒料台的改造既降低熟料生产成本，为公司创造了效益，也有效的减少了二氧化碳、氮氧化物排放量，真正实现了节能减排增产的目标。
改造后窑系统操作画面如图：
五 、 实际应用效果
通过实施技术改造方案，熟料日产增加了约30吨，吨熟料实物煤耗降低了1.5kg。预热器C1出口温度降至296℃，各级旋风筒出口温度降低20℃左右，高温风机出口一氧化碳含量有原来的900ppm将达到400ppm左右，氨水的使用量有原来的0.9m³/小时降低到0.7m³/小时。既降低熟料生产成本，为公司创造了效益，也有效的减少了二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫排放量，真正实现了节能减排增产的目标，此次技术改造，在确保窑系统安全稳定运行的前提下，达到了提高回转窑产能和降低熟料工序电耗煤耗的目的。并且每年可以减少二氧化碳排放约13000吨，二氧化硫排放约42.5吨，氮氧化物排放约37吨，实现了经济效益和社会效益的双赢目标。
经过不断优化和改进，我公司熟料线的能耗指标始终保持在同类型生产线的前列，行业内多家企业前来参观学习和交流，促进了同行企业的共同发展进步。
作者：向久华（南阳中联卧龙水泥有限公司）
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