仓前水泥厂600t/d改造成1000 t/d的成功实践2

3 生产调试情况
　　虽然预分解水泥生产非常成熟，但设计中受到原有装备和建筑物及投资等的限制，600t/d SP窑改造杨1000t/d NSP窑并采用低挥发份煤技术也是首次实践，整个生产线的设计与正常1000t/d设计有很大的差别，因此调试工作比正常设计的工厂遇到更多的难题，但经过三个多月的艰苦努力，最终的结果是令人满意的。
99年8月25日投产至9月初，机电设备问题基本解决。
　　9月初开始暴露工艺问题，9月20日前主要为四级筒经常堵塞和分解炉频繁压死等问题，经过对下料管的改造和在四级筒增加空气炮等措施后基本得到解决。
　　9月下旬开始至10月底的较长时间内，投分解炉后窑内煅烧困难，窑速“起不来”，投分解炉后几小时内窑头窜生料不住被迫停窑或改为SP窑操作，实测出分解炉和入窑生料分解率低。经过分析研究发现其主要原因为：
● 由于分解炉三次风进口截面过大，风局部从分解炉较上部短路使三次风提升物料能力不足造成三次风阀门开度过大而窑尾上升烟道缩口较小，窑内通风不良，使窑内煤粉不能充分燃尽，对窑尾和出分解炉的废气实际测定结果显示，出分解炉过剩O2含量约8%，窑尾O2含量约2%，而分解炉提升物料能力仍不足，造成分解炉易压床。
● 由于生料计量不准造成投料量过大及温度等仪表的不准实际分解炉内控制温度过低，入窑物料分解率过低，造成窑头烧不住。
● 受原有框架的影响，上升烟道和窑尾排风管等未进行彻底的改造，局部阻力过大，造成用风量不足，调节余量不大。
● 低产量下三次风温度较低，低挥发份煤不易在分解炉内充分燃尽。
经过分析研究，针对出现的以上问题进行相应的改造，主要采取了以下措施：
● 三次风管入分解炉风口缩小，增强三次风对物料的提升能力。同时为提高三
次风温度，三次风改为从在窑门罩抽风。
● 对上升烟道和窑尾排风管进行加大，降低系统阻力，并利用扩大的上升烟道 
作为二步到位分解炉，进一步扩大煤的燃烧空间和传热时间，提高物料分解 
率。
● 对有关温度仪表进行全面标定，校验和调整。对熟料进行实物标定以校验生 
料计量秤。
● 其他环节采取一些辅助措施以适应窑高产量下运行，如熟料链斗机提速，冷 
却机二室风机电机加大，生料输送能力加大。
　　11月25日至12月10日对窑系统进行半个月改造，12月13日窑点火投料，中旬即达到正常生产状态，窑产量在1100t/d左右运行，并迅速实现达标。由于和生料磨能力的限制，目前窑生产潜力仍未完全挖潜。正常生产时窑系统主要工艺操作参数如下：
回转窑转速 3.2～3.3r/min
C1出口气体温度 350～360℃
C1出口气体压力 -6000～-6200Pa
C5出口气体温度 845～870℃
C5下料温度 835～860℃
分解炉出口气体温度 860～880℃
窑尾烟室气体温 950～1050℃
高温风机液力耦合器开度 60～65%
增湿塔出口温度 140～180℃
入窑物料表观分解率 90～95%
入窑点三次风温 750～850℃
窑头与分解炉喂煤比例 4:7

4 2000年工厂实际生产情况
　　1999年12月达标后，工厂生产即刻进入正常运行，2000年目标完成熟料30万吨，水泥40万吨。
1～8月份生产情况统计结果如下：
累计生产熟料20万吨，其中5、6、8月熟料产量2.9万吨/月。
累计生产水泥26.5万吨，8月份生产3.68万吨。
熟料强度稳定在约65MPa。
吨水泥电耗平均98度/吨水泥。
熟料烧成热耗约840kcal/kg。
窑平均运转率81%，高产月运转率在90%左右。
　　按1～8月份的生产情况分析，2000年完成熟料达产指标，水泥超过年设计指标是完全可以实现的。而设备运转率有待进一步提高。

5 工程投资和经济效益分析
　　工程建设总投资为3800万元（可研阶段估算为4045万），其中包括了对600t/d生产线的填平补齐部分，如石灰石和煤的预均化，生料和水泥的四组分配料及时计算机操作系统等。按正常达产时，增加水泥16.6万吨，吨水泥投资229元（实际水泥年产达到40万吨时投资少于200元）。工程投产后生产人员并没有增加，劳动生产率提高70%以上。另外全部烧低挥发份煤后，每吨煤可节约80元左右。
　　今年1～8月工厂实际每月利润达100万元以上，使企业运行步入良性发展的轨道。

6 预分解系统工艺参数分析
改造后预分解系统规格如下：
一级筒2—φ3.2m高效型
二级筒φ4.5m低阻大涡壳型
三级筒φ4.7m低阻大涡壳型
四级筒φ4.7m低阻大涡壳型
五级筒φ5.0m低阻大涡壳型
分解炉φ3.3m流态化炉+管道炉+φ3.7m喷腾炉
C1—C2风管φ2.25m
C2—C3风管φ2.30m
C3—C4风管φ2.30m
C4—C5风管φ2.30m
新建1000t/d预分解系统典型规格为：
一级筒2—φ3.3m高效型
二级筒φ4.5m低阻普通型
三级筒φ4.7m低阻普通型
四级筒φ4.7m低阻普通型
五级筒φ5.0m低阻高效型
分解炉φ4.4m双喷腾炉
C1—C2风管φ2.50m
C2—C3风管φ2.60m
C3—C4风管φ2.70m
C4—C5风管φ2.75m
　　与新建1000t/d预分解系统相比，由于受框架限制（600 t/d为10×10m，普通1000为11×12m），旋风筒规格偏小，但2至5级采用大涡壳型旋风筒后，旋风筒总阻力与新建厂相当。但各级风管规格相差较大，而且风管长度也较短，因此风管内风速比新建1000 t/d大很多，在窑系统产量达到1100 t/d时（正常运行产量），C4—C5风管计算风速达28.9m/s，C3—C4风管达26.9m/s，C2—C3风管为25.8m/s，C1—C2风管为22.4m/s。大大高于正常设计风速，因此出一级筒压力一般在6000Pa以上，系统阻力较大主要由风管风速提高引起。但仍然在风机额定压力7500Pa范围内。出一级筒温度也比一般的1000t/d略高些，可能与风管内风速较高，风管较短，导致热交换效率偏低有关。改造后系统产量较高，显示出比一般1000 t/d生产线生产能力大的迹象，产量1100 t/d以上时，主要受篦冷却机冷却能力的限制，窑和预分解系统仍显示有潜力，。窑和分解炉燃料比在4:7至4:8之间，分解炉煤量一般在4t/h以上，而窑头煤时仅为2t/h-2.5t/h。分析其原因主要由于分解炉和窑的规格均大于普通1000 t/d生产线。其中分解炉窑积在280m3，大大超过普通1000 t/d分解炉180m3的容积，窑的规格也长了2米，同时也证明烧成系统的改造是完全成功的。

7 原料和配料的优化
　　2000年9月前，生料配料采用石灰石、页岩、石煤渣、硫酸渣四种配料，存在以下问题：
（1）石煤渣化学成分与页岩接近，氧化硅含量均在70%以下，石煤渣中氧化铝含量较低，可以起到调节生料中铝铁含量比例，但对硅率调节范围很窄，硅率只能控制在2.5以下。
（2）石煤渣来源随着环保要求不断提高即将成为问题。
（3）石煤渣本身化学成分波动很大，造成出磨和入窑生料成分波动。
（4）入窑生料波动易造成窑内结圈、结球和窑尾结皮。7月份因窑结蛋等原因熟料产量、质量受到较大影响。
　　解决办法：经过一系列研究，采用钱塘江河沙代替石煤渣，其氧化硅含量82%左右，化学万分很稳定，这样石灰石、页岩、河沙、硫酸渣四种原料的化学成分很好满足各种配料三率值的控制要求。硅酸率2.6以上时，熟料“吃火”，结粒明显变细，窑内通风明显改善，冷却机冷却效果改善，出一级筒压力降至6000Pa以下，结球、结圈明显减少，从根据上解决了原料的出路问题和配料的优化和结球、结圈等问题。

8 结语
（1）仓前水泥厂技改工程经过调试、长时间运行考验和不断优化，证明是完全成功的技改实践，证明600 t/d SP窑生产线改为1000 t/d预分解窑生产线，具有非常好的经济效益。可大大提高劳动生产率。是600 t/d SP窑生产线实现扩大规模，提高经济效益和市场竞争能力的一条良好途径。
（2）根据仓前水泥厂技改实际经验，一般情况下6000 t/d SP窑生产线改为1000 t/d预分解窑生产线投资可在4000万元以下（包括一些填平补齐子项），窑系统实际产量可达1100 t/d以上，停窑改造周期在二个月左右，而达标达产时间在仓前水泥厂的经验基础上可大大缩短。
（3）采用适当的技术，低挥发份煤完全能够适应预分解窑及SP窑的正常生产，可大大节约燃料的费用。