某水泥企业节能降耗的的几项优化措施

百科   2024-12-01 08:02   中国  

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,杜绝吹穿冷风串入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。

 

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