谈我公司2500t/d篦冷机改造
山西中条山新型建材有限公司 李逸 高春风 王坚
我公司2500t/d熟料生产线篦冷机，是第三代充气梁式篦冷机，于2007年4月投入使用。同全国很多同规格的厂类似的篦冷机，由于当时设计、制造、安装等局限性，再加上所有厂同样的心理，产量是生产线运行是否优良的第一标杆，所以在产量提高后，篦冷机的能力成为生产线上的薄弱环节，冷却效果差、热回收效果差、烧篦板、堆雪人、断轴、漏料等工艺（或设备）问题，严重影响产量、质量和运转率的提高，不利于应对激烈的市场竞争。特别是在运行两年以后，问题越来越严重。因此，决定对篦冷机进行技术改造。
1 改造前的运行状况及主要问题
1.1 我公司篦冷机设计及实际运行参数见以下。
表一 2500t/d篦冷机技术性能 设计参数
设 计 参 数 | 生产能力/(t/d) | 2500 | 实 际 运 行 参 数 | 二次风温度/℃ | ≤950 |
| 入料温度/℃ | 1371 | 三次风温度/℃ | ≤800 | ||
| 出料温度/℃ | 环境温度+65 | 出料温度/℃ | ＞250 | ||
| 料层厚度（一段）/mm | 500～600 | 料层厚度（一段）/mm | 300～400 | ||
| 篦板负荷[t/(㎡•d)] | 40.8 | 系统热回收效率/% | 59.6 | ||
| 篦床有效面积/㎡ | 61.2 | 同步运转率/% | ≤80 | ||
| 标态风量/(m³/kg) | 2.87 | ||||
| 出料粒度/mm | ≤25 |
1.2 改造前运行中主要问题表现在：
1）热回收效果差，二次风温、三次风温低。
2）出冷却机熟料温度高，平均熟料温度在250℃以上，由于冷却效果差，篦床上温度高，篦床两侧有严重红河现象，细料侧篦板与侧板频繁烧损，不仅影响到系统的运行率，还增加了维修成本与维修工作量。
3）由于整个篦板梁长期经受高温，产生严重变形。
4）系统密封差，冷却风短路、漏风、窜风严重，风室内不同风压之间内耗大，有效冷却风大幅度下降。
5）冷却风机的风量和风压不合理，选型不当，也是导致冷却效果差的重要原因。 2 改造方案选择 篦冷机改造项目一旦列入我公司技改计划，改造方案和实施单位的选择成为关键。由于国内可以改造第三代充气梁式篦冷机的单位很多，技术水平参差不齐，为慎重起见，我公司做了大量的调查研究，并且向水泥行业多位知名专家进行广泛咨询，通过技术上的先进性、适用性，经济上的合理性、盈利性，实施上的可能性、风险可控性进行半年多的论证、考察以及全面科学的综合分析，最后确定选择GZSJ公司的改造方案，采用了法国圣达瀚篦冷机技术进行实施改造。
具体改造方案如下：
（1） 增设进料高温段——急冷床（圣达瀚专利技术） 删除篦冷机入口处原有的多排固定床和前端充气梁，增加圣达瀚篦冷机独有技术的急冷床。 急冷床的风机及篦板布置见以下
急冷床的风机及篦板布置
急冷床1# 4排（七个控制小单元） 新增一台风机供风
急冷床2# 3排（四个控制小单元） 采用一台原有风机供风
（2） 急冷床的进风形式采用风箱+风管+蝶阀供风。
（3） 活动床全部更换为圣达瀚结构型式（框架梁、篦板梁、篦板与侧护板）。
（4） 活动床部分重新划分风室，共分为六个风室，分别由七台风机供风，第一、二风室为新增风机，其余风室采用现有风机。 新的风室风机及篦板布置见表3。
（5） 更换所有篦板梁。
（6） 调整所有的自由轮、导向轮。
（7） 重新设计各风室密封，保证各风室风压的独立性。
（8） 更换所有电动弧形阀为圣达瀚双层锁风阀。
3、改造效果
我公司篦冷机改造与生产线升级改造同时进行，历时22天，改造后熟料生产能力达到3100t/d。改造后篦式冷却机的性能见下表
改造后篦式冷却机技术性能
设 计 参 数 | 生产能力/(t/d) | 3100 | 实 际 运 行 参 数 | 二次风温度/℃ | ≤1100 |
| 入料温度/℃ | 1371 | 三次风温度/℃ | ≤900 | ||
| 出料温度/℃ | 环境温度+65 | 出料温度/℃ | ＜90 | ||
| 料层厚度（一段）/mm | 600～800 | 料层厚度（一段）/mm | 650～700 | ||
| 篦板负荷[t/(㎡•d)] | 48.9 | 系统热回收效率/% | ≥76 | ||
| 篦床有效面积/㎡ | 63.4 | 同步运转率/% | 100 | ||
| 标态风量/(m³/kg) | 2.21 | ||||
| 出料粒度/mm | ≤25 |
3.1 改造后二次风温、三次风温分别比改造前提高150℃、100℃以上，大大改善窑炉的燃烧气氛，燃烧速度更加快，燃烬率提高，C1出口温度下从330摄氏度下降至310摄氏度，窑的热工制度更加稳定，窑炉的操作和控制变得容易，操作员普遍感觉到窑变得更好操作。
3.2 急冷床熟料流态化状态良好，淬冷效果理想。从摄像电视和现场的观察孔可以看到在高温段高压冷却风均匀有力的穿透熟料层，彻底解决了因熟料的离析现象而产生的红河问题。
改造前1月份三天平均强度为33.4 Mpa,2月份为29.9 Mpa,3月份为32.2 Mpa，平均为31.83 Mpa； 改造后6月份为38.7 Mpa，7月份为37.4 Mpa,8月份为35.6 Mpa，平均为37.23 Mpa（改造前后，生料成分与配料方案基本稳定）。
熟料：（改造前） 煤粉：
| 月份 | 3天强度（MPa） | 平均值（MPa） | 月份 | 发热量(kcal/kg) |
| 一月份 | 33.4 | 31.83 | 一月份 | 5615.2 |
| 二月份 | 29.9 | 二月份 | 5688.9 | |
| 三月份 | 32.2 | 三月份 | 5500.9 |
熟料：（改造后） 煤粉：
月份 | 3天强度（MPa） | 平均值（MPa） | 月份 | 发热量(kcal/kg) |
| 六月份 | 38.7 | 37.23 | 六月份 | 5569.6 |
| 七月份 | 37.6 | 七月份 | 5789 | |
| 八月份 | 35.6 | 八月份 | 5535.5 |
改造后三天强度平均增长了5.4Mpa 3.3 出冷却机熟料温度低，正常结粒的熟料颗粒可以直接用手抓起，测得的圆颗粒熟料温度为86℃，低于环境温度+65℃。
3.4 改造后窑产量从2750 t/d稳定提高到了2950t/d，最高产量提高到了3100t/d，篦冷机的效能没有下降的表现，但由于受高温风机限制，窑系统抗波动的能力弱，尚不能长期稳定运行。
3.5 节煤、减排效果明显。
改造前
月份 | 实物煤耗(kg/t) | 平均值（kg/t） | 月份 | 实物煤耗(kg/t) | 平均值（kg/t） |
| 一月份 | 160 | 159 | 六月份 | 149 | 149 |
| 二月份 | 160 | 七月份 | 151 | ||
| 三月份 | 158 | 八月份 | 148 |
此表显示改造后比改造前吨熟料煤耗降低了10kg/t
改 造 前 的 月 平 均 产 量 | 月份 | 熟料产量(吨) | 改 造 后 的 月 平 均 产 量 | 月份 | 熟料产量(吨) |
| 一月份 | 75498 | 六月份 | 88486 | ||
| 二月份 | 83383 | 七月份 | 72685 | ||
| 三月份 | 70408 | 八月份 | 82332 | ||
| 合计 | 229289 | 合计 | 243503 |
按6、7、8三个月的熟料产量243503吨计算，节省原煤2435吨，换算成标煤为1958.9吨，平均每月为652.96吨。 按一般每燃烧一吨标准煤产生二氧化碳2600公斤，二氧化硫8.5公斤，氮氧化物7.4公斤计算每年的减排量如下： 减排CO2=652.96×2.66×12=20842.48吨 减排SO2=652.96×0.0085×12=66.6吨 减排N2OX=652.96×0.0074×12=57.98吨
3.6 篦冷机改造后，可靠性系数RF提高到100%，再没有因为篦冷机故障影响窑运行的情况。
山西中条山新型建材有限公司 2013年9月5日
