天津院5000t/d生产线优化升级：提产降耗，余热发电增效策略

水泥,骨料水泥技术资料 2024-06-19

该文章总结了某公司通过精细化管理、技术改进和工艺优化，成功提高了5000t/d熟料生产线的产量，降低了煤耗和综合电耗。具体措施包括提升窑产量、加强过程管理、精细管理和优化余热发电。通过这些方法，熟料产量增加了约500t/d，煤耗下降约8kg/t，综合电耗下降约8kWh/t，发电量也有所提升。

公司是2003年由天津院设计的一条5000t／d 熟料生产线，并配套了9Mw纯低温余热发电项目。石灰石采用两套锤式破碎机，生料粉磨是两条∅4.6 m×(10+3.5)m中卸式烘干磨，烧成系统是∅4.8m×72m窑外预热分解系统，煤粉制备采用ZGM立磨系统。这几年来，公司通过采取精细化管理，重点攻关技术瓶颈，优化完善工艺操作，设备维护全员化，找差距、定目标、寻方法、细管理，经过多年的努力，熟料产量提升了约500t／d，煤耗下降了约8kg／t，综合电耗下降了约8kWh／t，各项指标取得了一定进步。

1. 提升窑产量和寻找经济产量

生产线是天津院5000t/d窑型第一代产品，设计时产量富余能力不强，只有在窑产量有了提升空间，才能摸索到最经济产量，才是煤电消耗降低的基础和前提，紧紧围绕这个主线并落实到整个工作始终，原来产量在5800t／d左右，优化后现产量能稳定达到6300t／d左右，最高时能达到6500t／d，经济运行产量是6100～6300t／d。具体措施是：

（1）通过篦冷机用风系统调整，重点增加固定板和一室的面积，对一段风机部分进行调整，主要是增加风量，风压略为提高，来为窑提产提供煤粉燃烧充足的氧气。

（2）调整窑尾烟室相关尺寸。通过2014年及2015年对预热器进行升级改造，重点是对后窑口、烟室拱形、烟室缩口尺寸进行放大(放大后分别是3.7m、2.44m、2.55m)，确保了炉内供氧充足，并做到低阻供氧，同时延长气体停留时间，确保提产后入窑物料分解率达到95％以上。

（3）2014年通过对分解炉加高一钵和2015年对三次风管双进风改成单进风，将分解炉喷煤管位置降低到分解炉锥部，增加气体和物料在炉风停留时间，确保了炉内风煤料最佳配合，分解炉和C5，出口温度分布更趋合理。

（4）在满足了窑、炉供氧需求，同时对预热器各级旋风筒进风蜗壳加大面积，降低系统阻力，使系统内各处风速达到合理匹配，并为提高窑系统产量所需总风量创造了条件。

2. 加强过程管理，稳定参数，持续降低煤耗

在产量提升的基础上，同样系统表面的散热、头煤用量无形中就为我们降低了煤耗，结合后期对煤种、工艺操作、配煤配料中不断优化，加上一部分小技小改，煤耗从150kg／t之上降到140kg／t，标煤耗在104kg／t左右。

（1）优化、稳定煤种，合理搭配使用

生产过程中对使用的每批煤进行总结，从中不断优化、调整煤种和配煤，同样发热量煤在使用中有时却有很大差别，主要是煤种和配煤的原因造成，所以对源头管理、使用过程对煤炭的搭配管理是降低煤耗的前提。

（2）加强煤粉制备过程管理

公司煤磨热风源是在窑尾取风，因热风中粉尘过细，旋风收尘器收尘效率低，煤粉中含生料粉较多，后将旋风收尘器更换成袋式收尘器后，煤粉热值上升了约800kJ／kg，提高了煤粉燃烧速度和窑头火焰温度，降低了煤耗。

（3）不断稳定喂煤、喂料系统，减少波动

加强对喂煤系统管理，要确保煤粉仓下煤顺畅，减少转子秤负荷波动；在转子秤安装时控制好上密封板与转子秤之间间隙，控制在要求范围。

对喂料系统进行优化，原来DLD秤喂料量波动较大(±15t/h左右)，提升机电流有±4A波动，后来更换成转子秤，喂料波动降为±2t/h，提升机电流波动在±1.5A，大大提升喂料的稳定性，减少分解炉喂煤的波动，正常情况喂煤曲线基本是一条直线。

（4）减少窑内结圈和系统结皮

在正常生产运行过程中，重点控制好窑内通风，防止、减少结厚窑皮和结圈；及时清理烟室、分解炉内结皮；调整分解炉喷煤管位置，使分解炉内燃烧状态和温度分布更合理。

（5）强化窑内和炉内供氧

合理分配好窑炉风量，在确保窑内煤粉燃烧的氧气外，尽可能开大三次风阀，确保炉内供氧，提高燃烧效率，同样降低了窑内风速，提高窑前温度，降低窑尾温度，分布好窑内温度梯度，减少结圈现象。

（6）降低系统阻力，降低系统各处风速

通过系统降阻，使预热器系统风速降低，在确保不塌料情况下增加风料热交换时间，C1出口温度下降15℃左右。

3. 精细管理，注重细节，逐步降低综合电耗

节电是一个系统工作，从原料破碎机到熟料输送拉链机，从每一台用电设备上都要做到最经济的用电参数，通过不断技改和管理优化，熟料综合电耗从原来60kWh／t之上下降到52kWh／t。

（1）这几年通过将高温风机、生料磨循环风机技改为高效风机，取得了一定节电效果。同时也对一些小风机进行改造，全厂小袋收尘器原来风机配置都是高压风机，后来根据实际风压进行技改，改成低压大风量风机，节电率达到50％。

（2）摸索经济产量。

①对窑进行经济产量摸索，过高产量会造成高温风机、尾排风机用电量不成比例上升，反而不节电。

②生料磨(两台中卸管磨)，通过控制破碎物料粒度(多破少磨)，同时对进磨热风管进行扩大，提高进磨热风量，增加烘干能力，台时产量在原来基础上提升了约10 t／h；在这个台时产量基础上通过优化磨机钢球装载量、优化磨机球配，在不影响磨机产量情况下降低主电动机电流，节约用电 100 kWh／h左右。

③煤磨(一台立磨)，重点控制好其粉磨能力和循环负荷率之间平衡，当粉磨能力达到极限时。不要一味进行拉排风机，不然产量不升反下降，会增加电耗，所以要摸索到最佳平衡点。

（3）用电单元管理。细化用电，针对每台用电设备建立用电台帐，每天关注用电单耗，时时关注运行电流，能更直观知道综合电耗变化的原因，从中针对性采取措施，不断优化调整。

①对空压机用气进行管理，减少用气量；规范用气点，减少非生产性用气，对一些用气点管径改小，调整压缩空气压力(控在0.4MPa)，对一些收尘器喷吹时间，塔架空气炮间隔时间进行延长调整；减少空压机供气范围，实行就地原则，减少管路损耗；根据不同点位对压力要求不同采取分段分压供气；加强现场漏气治理，定人定期检查；管理后节电0.4kWh／t熟料。

（4）降低阻力是节电的关键方面。首先对预热器进行降阻，高温风机节电1.5kWh／t左右，通过优化锅炉进风管降阻，窑头排风机节电0.5kWh／t左右。

（5）优化工艺操作。通过对用电单元管理，对比自己最佳状况，对比先进企业单机用单耗，从中优化工艺操作，改变思路，不断摸索经济用风参数，纠正大风大料思路，杜绝用电浪费，节电2kWh/t。

4. 充分利用余热，提升发电量

公司发电量从原来21.5万kWh／d到现运行22万kWh／d左右，同先进指标对比还有很大差距，这里只能谈谈在提高发电量上的一点心得。

（1）在不牺牲窑况及煤耗基础上，想办法提高和稳定进锅炉烟气温度。

提高C1出口温度，当然不是加大高温风机拉风和降低窑产量，而是通过对C1筒表面进行保温处理，降低表面散热，从而达到提高进窑尾锅炉温度。通过处理，C1出口温度提高约10℃左右，发电量可提升200kWh／d左右。

提高窑头锅炉温度，不是通过前移窑头锅炉进风口，而是优化篦冷机风机用风和控制熟料结粒稳定料层，确保充分热交换，杜绝吹穿冷风串人而降低锅炉进口温度；尽可能减少三段用风量，提高二段用风量。

（2）对锅炉清灰设备管理，并定期清灰，降低锅炉内阻力，增加热交换时间和热交接面积，提高热效率，降低排烟温度。

（3）加强对锅炉各管道及锅炉本体漏风和保温工作管理。

（4）加强对窑尾和窑头旁路阀检查，确保无漏风，防止热风损失。

（5）对冷却塔风机风叶角度进行调整，降低循环水温，同时对水质控制和管理，减少冷凝器结垢，提高真空度，降低排汽温度，提高蒸汽利用率。

5. 总结

精益管理工作，只有起点，没有终点，没有最好，只有更好，没有具体方式方法，可以海纳百川，吸收一切有利的方式和方法。

作者：禹敏

天瑞水泥" data-alias="TianRuiCement" data-signature="天瑞水泥系天瑞集团旗下的香港上市公司（1252.HK），成立于2000年，主要从事石灰岩开采利用和熟料、水泥、建筑骨料等建材产品的生产与销售。公司是河南省及辽宁省领先的熟料水泥生产商，2020年熟料产能全国水泥行业排名第九位。" data-from="0" data-is_biz_ban="0">

原标题：技术 | 提高窑产量，降低煤电耗的几项优化措施

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