投资8亿！2500t/d变4600t/d！广东一技改项目按下“快进键”
6月28日，梅州皇马水泥有限公司与中国中材国际工程股份有限公司正式签订工程总承包合同，强强联手全力推进总投资8亿元的4600t/d新型干法水泥熟料生产线及余热发电技改项目建设。
东江金磊水泥有限公司2500t/d生产线设计与调试......
1、概述
东江金磊水泥有限责任公司，是湖南省三大水泥骨干企业之一，拥有三条Φ3.5×145m湿法回转窑生产线和三条Φ3.0×10m塔式机立窑生产线，年产水泥100万吨。公司于2002年通过了ISO9002质量体系认证，获得了产品进出口自主经营权。2003年10月，公司决策层从自身的发展需要出发，坚决贯彻国家“控制总量、调整结构、提高质量、保护环境”的建材工业发展方针，决定在厂区内扩建一条2500t/d新型干法水泥熟料生产线。
合肥水泥研究设计院承担了该项目的可行性报告编写、工程设计及生产线主机设备供货和调试达标工作等。项目正式开工于2004年3月，2004年12月28日烧成系统点火烘窑。2005年1月18日系统达标。
该项目的顺利投产为金磊公司创造了更好的经济效益和社会效益，实现了“生产技术进步，经济效益提高，环境保护良好”的目标，为公司实现可持续发展打下良好的基础。
本文就该生产线的主要设计特点、设备配置与生产调试情况作一简要介绍。
2、主要设计原则
金磊公司虽然技术力量较强，但对大型干法水泥生产工艺及装备了解不多。因此设计前制定了以下的设计原则。
以“技术先进、生产可靠、节省投资、提高效益”为前提，既要技术先进可靠，还要最大限度地节约投资，保证产品质量。
充分考虑公司现在的生产及场地特点，因地制宜，确保生产线设计的灵活性，为今后进一步发展留有余地。
充分利用当地的原燃材料，生料、水泥配料使用粉煤灰，熟料烧成使用无烟煤。
立足国内成熟、先进的技术和装备，最大限度地控制项目投资。
合理选用工艺设备及流程，尽量减少物料的转运点和落差，减少粉尘的飞扬，按照国家标准对所有的尘源点设置高效收尘器，使本项目的各项排放指标达到国家环保标准。
选用节能设备，合理使用调节手段，尽量减少系统漏风，加强保温隔热，采取必要措施提高效率，将能耗指标控制在国内先进水平。
采用先进、可靠的集散型计算机控制系统，以达到生产控制的高效、节能、稳定和优化控制的目的，并最大程度地减少操作岗位定员。
3、主要工艺流程及设备配置
石灰石破碎及预均化
石灰石自卸汽车运进厂区后，卸入石灰石破碎机前的卸料仓内，经板式喂料机喂入一台单段锤式破碎机，当进料粒度≤1000mm，出料粒度≤50mm时，生产能力800t/h。
破碎后的石灰石，经由带式输送机送入Φ80m石灰石预均化堆场。堆场储量24000吨。
原料配料及输送
配料站设一座Φ8×18m库用于储存石灰石，三个Φ8×18m配料库, 分别储存砂岩、硫酸渣、干粉煤灰。石灰石、砂岩、硫酸渣、干粉煤灰分别由库底调速电子皮带秤、转子秤按设定配比卸出,经带式输送机送至生料磨。由多元素荧光分析仪和微机组成的生料质量控制系统,可自动分析出磨生料成份,并据分析结果和目标值自动调节电子皮带秤、转子秤转速控制各原料的下料量,确保出磨生料成份合格。
生料粉磨
按比例配合后的原料经带式输送机送入生料磨内粉磨，生料磨为集烘干和粉磨于一体的HRM3400立磨，生产能力为180t/h。烘干热源来自窑尾高温风机排出的高温废气, 气体温度250℃。出磨废气经高效旋风收尘器分离后，成品由机械输送设备送入均化库。废气由系统排风机送入窑磨废气处理系统。
窑、磨废气处理
窑尾预热器的废气，经增湿塔降温后经高温风机排出，一部分送至原料磨作烘干热源，其余部分与原料磨排出的废气汇合，进入电收尘器净化，由排风机排入大气
在系统布置上，窑磨废气处理系统与生料磨和预热器塔架呈环状矩形布置，排废气的钢烟囱依附在预热器塔架上，不但布置紧凑、占地少，而且废气管道短，节省投资。
生料均化库及窑尾喂料
设置一座Φ18×50m多股流连续式均化库储存、均化生料。均化库的储量8750吨。由斗式提升机送至均化库顶的生料呈放射状多点下料入库分层堆放,由充气槽卸入均化库内经气力搅拌均匀合格后,经由气动回转阀、流量控制阀卸出生料库进入计量小仓,生料经计量小仓下的调速皮带秤计量后,由斜槽、提升机喂入预热器系统。
熟料烧成系统
系统是按无烟煤作燃料设计，采用在线式大容积的分解炉，直径6m，高度26m，带鹅颈管，有利于燃料在炉内的充分燃烧，同时增加了物料在炉内的停留时间，提高了入窑生料分解率；窑头喷煤管采用采用丹麦史密斯公司的DUOFLEX型第三代水泥窑用燃烧器，可通过改变内外风速度和风量比例，灵活调整火焰形状和燃烧强度，具有一次风量少，火焰形状好，燃料燃烧充分等特点。
熟料烧成系统采用φ4.0×60m回转窑，单系列五级旋风预热器。窑头、分解炉燃煤比例为4∶6。窑尾在分解炉底部设有二个燃烧器，分解炉用三次风从窑头罩上抽取。
熟料冷却、储存及输送
熟料冷却机采用带控制流篦板的第三代空气梁冷却机，篦床有效面积64m2，主要特点如下：单位冷却风量小，冷却效果好。篦板温度低，运行良好；控制流篦板的高阻力特性增强了冷却机系统抗料层波动的稳定性；控制流篦板的高穿透性，对料层进行深层次的气固热交换，有效的消除了“红河”现象；与大窑头罩配合使用，可有效的提高二、三次风温，提高冷却机的热效率，降低熟料热耗。
入冷却机熟料温度为1365℃，出冷却机熟料温度为65℃+环境温度，整个冷却机系统的热效率达到75%。冷却机出口设有熟料破碎机，出破碎机的熟料经链斗输送机送入一座熟料圆库内储存。 出篦冷机的高温气体分为三部分。第一部分作为二次风和三次风由窑头罩进入烧成系统；第二部分作为煤磨烘干的热源；其余部分废气经电收尘器净化处理后排入大气。出冷却机的熟料由链斗输送机送入一座Φ32×23m熟料库中储存。总储量30000吨。库侧设有熟料散装系统。
煤粉制备及计量系统
煤磨选用一台φ3×9m风扫式钢球磨,当入磨水分≤8%,出磨水分≤1%,产品细度为0.08mm方孔筛筛余≤2～4%时,磨机能力为18t/h。原煤经原煤仓底圆盘给料机计量后, 进入磨内粉磨,随气流出磨的合格煤粉由动态选粉机和煤磨专用防爆袋收尘器收集。各煤粉仓下设有环状天平秤,对煤粉进行计量,计量后的煤粉用罗茨风机直接送入窑头多通道喷煤管入窑煅烧,送入窑尾分解炉燃烧的煤粉则采用螺旋泵输送（由罗茨风机供气）。烘干用热风来自窑头篦冷机废气。
水泥粉磨及输送
水泥磨选用2套Φ3.2×13m开路磨与辊压机组成的闭路球磨系统，产量为2×65t/h。
来自水泥配料站的混合料经过皮带输送机送至辊压机的稳料仓中，与打散分级机选出的粗颗粒一起均匀地进入辊压机挤压成料饼，由提升机送入打散分级机分选，大于3mm的粗颗粒（未挤压好的料和边缘漏料），返回到辊压机的稳料仓中等待重新挤压；小于3mm的细颗粒经过挤压后，结构受到了破坏，物料的易磨性得到了改善，再送入开流水泥磨粉磨成符合成品要求的水泥。
自动控制系统
整条生产线采用siemens公司的集散型ＤＣＳ控制系统，自动化程度较高。
4、调试及生产达标情况
生产调试是生产线建设过程中的一个重要环节，是将设计、土建、安装工作等转化为实际生产的一个重要过程，生产线在短时间内达标达产可为业主创造最佳的经济效益。调试工作是一个系统工程，牵涉到业主、设计、安装及装备厂家等相关单位。
4.1调试的组织
进入调试阶段后即成立了由业主、主要设计者、生产调试人员和安装单位的技术人员组成的调试小组。每天处理各类问题：人员的组织和调配；原燃材料和备品备件的供应；图纸设计修改；处理试车过程中出现的机电问题等。
4.2调试过程
调试资料准备与人员培训
设计院料编制了各车间的生产调试说明书；并与业主一道共同编制了全厂设备润滑表、各岗位安全操作规程、各岗位操作记录表格、备品备件计划、及调试大纲和试车方案。组织举行了多次培训，内容包括工艺、电气、机械专业知识，授课人员由各方面专业人员组成，加快了业主对干法窑的掌握。
单机试车
单机试车是对机电设备制造、安装质量的初次检验，按照相关标准和规范进行验收。进行单机试车时，对设备的空载电流(注意与额定电流的比较)、温升、振动、声音等进行了检查、观察和记录。一是检测装备质量和安装质量是否合格；二是为设备带负荷试车时对比用。
电器打点及无负荷联动是单机设备考核之后，负荷试车之前的一个重要阶段，是对施工接线的一次全面检查，是对电器自动化设计及集散型计算机控制系统(以下简称DCS)应用软件的一次全面检查及考核。其主要目的是使工厂的设备、装置、设施能够按预定的程序运行。中控与现场人员密切配合按组起、组停；组起、连锁停；组起、紧停进行试验，直至达到要求为止。
负荷试车
负荷试车是在无负荷联动之后生产调试的最后一道环节。该阶段工作的主要目的是从石灰石破碎开始有计划、有步骤地打通整条生产线，在各工序连续运转的基础上，使各主要生产车间分别达到规定的性能考核指标，进而完成达标考核。
立磨的调试从12月初开始进行。期间遇到过二件事：
（1）循环风机进口阀门因风叶与轴出现相对滑动，导致中控显示开度与现场实际情况不符，磨内拉风不够，所以每次投料不久就因料层过厚震动较大，反复多次，最终得以解决，磨机停停开开，台产保持在110t/h左右，累计磨制了2800余吨生料。
（2）在高温风机液力偶合器更换期间，立磨一直处于不正常状态，落辊3-5min之后，就开始振动，连续数天，经过分析，也尝试了几种可能的办法：取消挡料圈，调整辊隙，清理管道，磨内喷水等；第三天立磨系统才运行正常。
这次调试，有下列几个因素值得总结：
1)气温较低时，空气密度大，介质较重，风机负荷大，同等电流情况下磨内拉风不够，烘干能力差，物料排不出去，使料层厚度增加产生振动；
2)入磨物料中粉煤灰太干，颗粒间凝聚力小，不易形成稳定料层，导致设备振动；
3)落辊时间掌握不准确，不是太迟就是太早；
4)风、料、辊压之间的平衡因缺乏经验很难把握，导致振动；通过几天的不断摸索、尝试，基本掌握了立磨的操作和规律，使立磨在不长的时间内产量达到了230t/h的水平，且能做到长时间的平稳运行。
12月中旬开始初次点火烘窑，整个烘窑过程共历时五天，过程也比较顺利。后因高温风机的液力偶合器故障而中断;第二次点火，调整了操作方法，结果使升温时间明显缩短，但最终由于分解炉燃煤输送管道施工布置不合理，使两根煤管阻力失衡堵塞而再次中断；第三次点火投料后，因C4下料管堵塞停窑。随后对入炉撒料箱进行了彻底的整改，解决了堵料积料的问题，另各级翻板阀也彻底地进行了检查，确保了翻板阀在热态始终保持良好的灵活性。从12月28日点火后
全线一直比较正常。入窑生料喂料量已稳定在180～210t/h。
对于窑操作，根据实际情况，采取边操作、边总结、边提高的方式进行经验积累，针对系统出现的每一个问题，认真地分析，不断地调整操作参数，总结规律，优化操作方案。现在中控操作员能很轻松地解决常见的问题。
4.3生产达标情况
调试初期先使用烟煤生产，进而采用烟煤与无烟煤混合搭配使用。调试期间实际进厂各原燃材料分析结果见表2和表3。
调试期采用石灰石、砂岩、硫酸渣、粉煤灰四组份配料，熟料率值确定为：KH=0．88~0．90；SM=2．5~2．7；IM=1．5~1．7。
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