某水泥生料系统电耗下降的分析总结

百科   2024-11-13 07:30   湖南  
摘要:生料系统用电量在水泥生产环节中占有较高比例,我公司4800t/d熟料生产线配置的生料磨型号为LM56.4莱歇立磨,设计能力450 t/h,主机功率4000 kW。近几年通过采取技改技措手段、工艺参数调整、加强现场管理和小改小革等措施,不断优化生产工艺,达到降低生料系统电耗的效果,为生产系统节能降耗奠定基础,我公司生料系统年平均电耗由2017年的17.45 kWh/t下降至2020年的14.19 kWh/t,其中9月13.32kWh/t,创造历史新低。
1 生料系统电耗基本情况分析
1.1 生料系统电耗的构成
某公司生料磨工序电量总装机容量约为10900kW,生料工序电量=(原料煤变压器电量一旁路放风电量一回灰入窑电量)+石灰石卸车变压器电量+原料煤主电机电量+原料煤循环风机电量+入库提升机+辅助生产电量的10%。
1.2 生料系统电耗对比
生料出磨细度月平均值见表1,月平均电耗情况见表2。表1数据显示生料细度未做较大调整,为确保回转窑煅烧稳定,2020年生料细度适当降低。在未放大生料细度的前提下,生料系统年平均电耗由17.45kWh/t下降至14.16kWh/t,其中2020年9月平均电耗最低降至13.32kWh/t。
表1 生料出磨细度月平均值(%)表2 生料系统月平均电耗详情(kWh/t)

2 原因分析

通过对近几年来能源管理系统数据整理及对生产过程工序分析,抛开月度计划停机维修对生料电耗的影响因素,生料磨电耗有如下规律:大修后生料磨电单耗明显上升,主要表现在生料磨主电机功率高,经过摸索调整后电耗大幅下降,之后,由于磨辊磨损后电耗逐步上升并保持平稳;由于生料磨装机容量较大,每次开停机耗电量约为1000kwh。通过长期的数据对比分析,充分考虑从原材料到设备维护等多方面因素,影响该公司生料磨电耗的主要因素有:(1)生料磨主电机单耗;(2)循环风机单耗;(3)设备临停故障率;(4)入磨原材料等影响。

3 优化措施

3.1 通过技术改造提高循环风机做功效率,有效降低循环风机电耗

该公司生料磨循环风机原来使用的是3130DIBB50风机,通过标定分析该风机运行稳定,但运行效率较低,2018年3月年度大修时,循环风机更换为RCCF894AZ/1717高效节能风机。风机选用高效风机空气动力模型,该系列风机效率高、高效范围宽,采用量体定制式的设计方法,保证风机和系统的最佳匹配性,入口集流器的特殊设计使得风机内部漏风损失大幅降低。同时对阻力较大的管路进行改造,降低阻力提升节电效果。投入运行后,通过检测,风机节电效果显著,每小时能节电1032kWh。

表3 循环风机改造前后对比

3.2 优化调整工艺参数,寻找满足生产的能耗最低工艺参数

提高台时产量是在特定条件下能有效降低单位电耗,但并不是台时产量越高能耗就越低,合理的台时产量需匹配合适的工艺参数。秉承这种理念,持续调整工艺参数匹配,以寻求达到生料磨电耗最优化。由于公司生料磨生产能力有富余,可灵活调整产量,通过不断的探索,公司从2020年5月开始逐步调整生料磨产量,6月底开始调整循环风机频率和磨辊压力,有效降低了单位电耗。

表4 生料磨工艺参数

表4数据显示通过稳定控制生料磨产量,优化降低循环风机用风和磨辊压力,生料磨主机电流和循环风机电流逐步下降,单耗降低。经相关技术人员研讨后,决定将生料产量控制在450t/h、均化库料位控制在23~28m,调整不可燃物喂料量,保证不可燃物均匀连续喂料,减少磨况和成分波动。操作上在确保生料质量的前提下调整系统用风和磨辊压力,统一操作思路,稳定磨况。通过工艺参数的调整,不仅稳定了生料磨的运行,有效节约了用电量,同时还稳定了生料成分,为窑况的稳定奠定了基础。

3.3 强化设备管理,加强巡检、做好设备维护保养工作,杜绝设备临停设备故障临停

不仅容易对设备造成损害,影响设备安全运行周期。同时,开停机时无效做功,大幅增加耗电量。通过能源管理系统数据分析对比,目前公司生料磨每开停一次耗电量约1000kwh。因此,做好设备维护,降低设备临停,能有效起到节能降耗作用。

(1)做好年度大修工作,大修期间对设备减速机、轴承以及易损件做了全面彻底检查,存在隐患的部件做了修复或更换,确保年度大修工作保质保量完成,为生料磨安全稳定运行奠定基础,.减少不必要的临停。

(2)日常工作中注重巡检工作,严格落实三级巡检制度,对工段设备实施全覆盖,不留死角。做到出现问题及时发现尽早处理,暂时无法处理的要有备案和应急预案。

3.4 重视生产工艺中小改造,用小投入换来大收益

持续的阴雨天气,对物料水分影响较大,给生料磨连续生产带来诸多不利因素。首先石灰石取料机料耙工作压力增加,取料不畅。工段采取有利措施对料耙结构进行了改造。改造后有效降低了取料机料耙的工作压力,满足了生料磨连续生产需要,降低临停。其次,物料水分大易造成中间仓下料口、以及各设备下料口棚料、堵料,从而导致生料磨止料或临停。针对这一问题,工段积极对各下料口进行改造,例如加装树脂板、振动泵、下料口结构整改等,极大的降低了生料磨止料、断料的情况发生,为生料磨连续运转打下坚实基础。

图1 小改造现场施工图

通过采取一系列措施,生料磨故障临停得到有效控制,由原来的每月平均超过10次,减少到平均每月临停3次以内,有效减少设备开停机时的无效做功,近4年生料磨故障临停次数见表5。

表5 生料磨故障临停次数

3.5 加强原材料进场验收管理,优化生料配料,控制入磨原材料粒度

(1)根据产品质量需要,公司对生料配料方案进行了调整,铁质校正材料由硫酸渣或铜尾渣替代了转炉渣,铝质校正材料增加了铝矾土配料。新的配料方案提高了物料综合易磨性,减少了生料磨辊的磨损速率,有效延长磨辊使用周期,对生料磨平稳安全运行起到促进作用。

(2)强化进场原材料验收管理,对超过验收标准的物料坚决拒收;同时在原材料储库入口加装震动筛网,严格控制入磨物料粒径,减少物料对生料磨运行的影响。

4 总结

根据对生料磨常态化电耗数据对比分析,以及对生产过程管控的详细了解,有效降低能源消耗可以通过如下途径来解决:

(1)利用技术改造手段,能有效降低设备能耗,尽管在引进新技术时,一次性投资相对较多,但在投入运行后能很快收回投资。

(2)合理的工艺参数能有效节约能耗,从以上数据中可以看出,并不是设备台时产量最高其能耗能达到最低,而是要寻求参数匹配最优化才能达到降低能耗的目的。

(3)注重生产工艺线中的小改小革,能减少断料、堵料而导致主机设备无效运行或者跳停等问题,有利于设备的连续运行。

(4)进一步优化水泥半成品和成品配料,提高物料易磨性,能有效降低能耗。

(5)加强精细化管理,从源头开始抓,能保证设备稳定运行,同样能起到降本增效的效果。



——作者:吕正雄、王福生、兰重喜、赵军,《葛洲坝老河口水泥有限公司》

——来源:《水泥工程》2021年3期

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