科研開發(fā)
白馬山水泥廠3#水泥磨改造及DS組合式選粉機(jī)的應(yīng)用
鄭 青 李邦憲 何敏 合肥水泥研究設(shè)計院
范展羽 海螺集團(tuán)白馬山水泥廠
一、概況
海螺集團(tuán)白馬山水泥廠 3# 水泥磨原為 Φ 3 × 9m 配有 Φ 5m 離心式選粉機(jī)的閉路磨，磨尾為兩級收塵，一級旋風(fēng)除塵器;二級為回轉(zhuǎn)反吹扁袋收塵器，磨頭配料為圓盤喂料機(jī)。屬我國早期建設(shè)的一批水泥廠中典型的系統(tǒng)設(shè)計方案。隨著水泥生產(chǎn)技術(shù)向優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗的方向發(fā)展，以及水泥質(zhì)量新標(biāo)準(zhǔn)的即將實施，現(xiàn)有系統(tǒng)已難以滿足要求。主要存在的問題有：選粉機(jī)設(shè)備老化，故障率高，維修量大，水泥細(xì)度不穩(wěn)定，特別是水泥細(xì)度(篩余)控制較低時，選粉效率很低;收塵系統(tǒng)阻力大，磨內(nèi)通風(fēng)不好，磨頭負(fù)壓不足，易出現(xiàn)磨灰現(xiàn)象;配料系統(tǒng)計量不準(zhǔn)，自動化程度低。上述問題造成了系統(tǒng)產(chǎn)量低，電耗高。針對上述情況，經(jīng)廠院兩家協(xié)商，決定委托合肥院采用 DS 組合式高效選粉機(jī)等技術(shù)對 3# 水泥磨系統(tǒng)改造進(jìn)行設(shè)計并提供主要設(shè)備。經(jīng)廠院雙方的共同努力， 3# 水泥磨系統(tǒng)改造工作順利完成，并取得了良好的效果。
二、改造方案
2.1 工藝方案
根據(jù)現(xiàn)場條件，采用 DS 組合式高效選粉機(jī)改造 3# 水泥磨，其工藝流程方案主要有兩種擇：
方案一如圖所示，該流程的特點是利用氣箱脈沖收塵器能處理選粉機(jī)排出的高濃氣體，系統(tǒng)布置簡單，設(shè)備環(huán)節(jié)少;系統(tǒng)全負(fù)壓操作，無揚塵冒灰現(xiàn)象;由于大量外界空氣進(jìn)入選粉機(jī)，可使水泥成品溫度降低很多。但由于收塵器處理能力需滿足選粉機(jī)的風(fēng)量，因此收塵器體積較大，使磨房空間很擁擠，而且土建工程量大，收塵器投資較多。由于選粉機(jī)布置在磨頭的上方，磨尾排風(fēng)管道進(jìn)選粉機(jī)時除非設(shè)計成一段長距離水平管道，否則與磨機(jī)上方的檢修行車必然影響。
方案二如圖所示，該流程的特點是選粉系統(tǒng)與磨機(jī)收塵系統(tǒng)各自獨立，選粉機(jī)的成品是由旋風(fēng)筒收集，袋收塵器主要承擔(dān)磨機(jī)排出的含塵廢氣過濾，同時選粉機(jī)循環(huán)風(fēng)放出一小部分也引進(jìn)袋收塵器，以保證選粉機(jī)的粗粉出口為負(fù)壓狀態(tài)。選粉機(jī)與旋風(fēng)筒布置在原 5m 離心式選粉機(jī)的孔洞位置。采用氣箱脈高效袋沖收塵器代替原兩級收塵器，此收塵器規(guī)格比方案一小一半。其的特點是投資少，土建工程量小。
經(jīng)綜合比較，采用方案二投資省，工期短，比較合適。
2.2 設(shè)備選型
白馬山水泥廠 3# 水泥磨的規(guī)格為 Φ 3 × 9m ，磨機(jī)電機(jī)功率 1000kW ，根據(jù)磨機(jī)能力配套選粉機(jī)的規(guī)格選擇為 DS — 750 ( Ⅱ)， DS ( Ⅱ)型組合式高效選粉機(jī)是在 DS型組合式高效選粉機(jī)的基礎(chǔ)上開發(fā)的，自帶有四只旋風(fēng)筒，特別適合于原按離心式或旋風(fēng)式選粉機(jī)設(shè)計的系統(tǒng)改造，同樣也適合于新設(shè)計的系統(tǒng)，具有降低系統(tǒng)投資的特點。具體性能參數(shù)如表1所示。
|
設(shè)備規(guī)格 |
處理能力 |
水泥產(chǎn)量 |
風(fēng)量 |
主軸轉(zhuǎn)速 |
電機(jī)功率 |
|
DS-750 －Ⅱ |
135t/h |
35-45t/h |
45000m 3 /h |
200-240r/min |
55kW |
由于變頻技術(shù)已非常成熟，因此，選粉機(jī)電機(jī)調(diào)速采用變頻器控制，不僅控制精度高、運行可靠，而且便于實現(xiàn)系統(tǒng)過程自動控制。
( 2 )、氣箱脈沖袋收塵器的規(guī)格根據(jù) Φ 3 × 9m 水泥磨的通風(fēng)量、漏風(fēng)系數(shù)以及選粉機(jī)循環(huán)風(fēng)排放風(fēng)量計算，選擇 FGM96-5 型收塵器，其處理風(fēng)量為 26000 m 3 /h 。
2.3 磨機(jī)工藝參數(shù)
3# 水泥磨為三倉磨 , 第一道隔倉板為雙層隔倉板，第二道隔倉板為單層隔倉板，具體參數(shù)如下表 2 所示。
|
|
倉長（有效長度） |
研磨體裝載量（ t ） |
襯板 |
|
一倉 |
2250mm |
23.5 / Φ 90 Φ80 Φ70 |
階梯 |
|
二倉 |
2250mm |
21.5 / Φ 70 Φ60 Φ50 |
階梯 |
|
三倉 |
3795mm |
35.0 / Φ 40 Φ30 |
小波紋 |
三、改造效果
系統(tǒng)改造完畢，經(jīng)過單機(jī)空載試車后，系統(tǒng)負(fù)荷試車一次成功。試運行期間，選粉機(jī)運行平穩(wěn)，選粉效率高，系統(tǒng)收塵效果好。技改后，產(chǎn)品質(zhì)量控制穩(wěn)定，調(diào)節(jié)生產(chǎn)不同品種水泥較方便，尤其大幅度提高了系統(tǒng)的產(chǎn)量。經(jīng)過了一個多月的試運行，廠方于 2000 年 10 月 24 和 25 日組織了四個職能管理處進(jìn)行了驗收標(biāo)定，標(biāo)定結(jié)果為，生產(chǎn) P525# 水泥臺時產(chǎn)量 39t/h ，生產(chǎn) P425# 摻粉煤灰水泥時臺時產(chǎn)量達(dá) 45t/h 以上。經(jīng)過水泥廠的進(jìn)一步調(diào)整，目前 3# 水泥磨生產(chǎn) P525# 水泥臺時產(chǎn)量已達(dá)到 40~42t/h 。
3# 水泥磨技改后的各項指標(biāo)與其它磨機(jī)比較如表 3 所示。
|
系統(tǒng) |
磨機(jī) |
選粉機(jī) |
產(chǎn)量t/h |
細(xì)度 % |
比面積 |
水泥 |
系統(tǒng)電耗kWh/t |
|
3# |
Φ 3 × 9 |
DS-750 Ⅱ） |
40 |
1~2 |
340~350 |
# 525 |
31 |
|
2# |
Φ 3 × 9 |
Φ 5.0離心式 |
32 |
1~3 |
340~350 |
# 525 |
36 |
|
4# |
Φ 3 × 9 |
N-1000 O-SEPA |
35 |
1~3 |
340~350 |
# 525 |
35 |
從表 3 可以看出，白馬山水泥廠 3# 水泥磨技改后，水泥產(chǎn)量與配有離心式選粉機(jī)的 2# 磨相比提高了 25% ;與配有 O-SEPA 選粉機(jī)的 4# 磨相比提高了 14.3% ( O-SEPA 選粉機(jī)的規(guī)格比 DS 組合式選粉機(jī)還大一擋)。系統(tǒng)同比電耗下降 11~13.9% 。 3# 水泥磨技改后的綜合效果非常明顯。
四、結(jié)束語
白馬山水泥廠 3# 水泥磨技改周期(包括原有選粉機(jī)和收塵器的拆除)只有 15 天，選粉機(jī)、收塵器、循環(huán)風(fēng)機(jī)以及電動閥門等設(shè)備投資約 65 萬元(不包括土建及非標(biāo)制作費用)，如電價按 0.40 元 /kWh 計，僅節(jié)電一項一年產(chǎn)生的效益為 0.4 × 40 ×( 35-31 )× 24 × 300=46.08 萬元，一年多即可收回投資。是一項投資少、見效快的工程，值得一些水泥廠借鑒。
