5000t/d生产线（通用7篇）
5000t/d生产线 篇1
本文总结了笔者近几年的生产经验以及曾经参加的3条5 000t/d生产线调试工作的经验, 介绍了一些在调试过程中常见的工艺和设备故障, 供正在试生产的5 000t/d生产线参考。
1 物料堵塞
1.1 异物造成的堵塞及应对方法
在预热器系统的安装、浇注料的施工、锚固件的焊接及各下料管道的对接等作业时, 会遗留一些杂物在不容易被检查到的地方, 如:各级下料管闪动阀上部、提升机到入窑斜槽的下料管道、篦冷机到熟料拉链机下料管道、熟料拉链机到熟料库下料管道等。如果在投料前没有对整个系统进行详细的检查, 投料后物料进入到有异物的下料管时, 就会导致下料不畅, 物料越积越多, 最后造成堵塞。
应对方法:在点火烘窑前必须安排专人对系统进行全面的排查, 对比较难检查的下料管道需要对人员做好安全防范措施后进入管道确认, 人员无法进入的部位可采取开孔的方式检查, 并将孔洞做成活动的检查门, 以便下次检查, 但要做好相应的密封。
1.2 操作造成的堵塞及应对方法
在系统投料操作中, 如果系统风、煤、料配合不当, 或闪动阀锁风不严, 易造成内漏风或分解炉温度控制过高, 使物料发黏, 进而导致堵塞。
应对方法:新建生产线的初始投料量一般为满负荷时的40%~50%, 根据系统的升温情况或窑内温度而定。天津院设计的5 000t/d生产线可以开始投料的标准为:在烟囱帽关闭状态下, C1出口压力在-3 400Pa左右, 烟室温度在950℃, 分解炉温度在850℃以上, 高温风机转速为800~830r/min;南京院设计5 000t/d生产线可以开始投料的标准是:烟囱帽关闭状态下, C1出口压力在-2 600Pa左右, 烟室温度在950℃, 分解炉温度在850℃以上, 高温风机转速为700~730r/min。分解炉用煤要做到料到、煤到, 根据料量的大小确定用煤多少。在新厂调试期间, 系统故障率较高, 难免出现来料不稳等现象, 可参照入窑提升机电流的波动情况提前调整尾煤, 并参照C1和C4出口温度变化来控制分解炉温度, 以免造成分解炉温度过高或过低, 使窑系统热工大幅度波动。
2 红窑
2.1 产生红窑的原因
红窑可分为两种:一种是耐火砖已到使用寿命或脱落造成的红窑;另一种是窑皮脱落、烧成温度过高或燃烧器调整不合理等造成的窑内局部高温, 使筒体出现暗红或高温。新建生产线初次投产后出现掉砖红窑的主要原因是在耐火砖砌筑的过程中为赶工程进度没有严格按照砌筑要求执行, 或是在砌筑完后由于其他环节的交叉作业频繁转窑使窑砖松动、窜位。
2.2 无砖红窑的避免
砌筑耐火砖前必须将窑内杂物清理干净, 对不平整的地方进行打磨, 砌筑时轻拿轻放, 必须保持横平竖直, 耐火砖紧贴筒体, 表面平整无台阶, 环缝均匀且不得超过4mm。最后一环砖如需要加工, 加工后的砖不得小于整砖的70%, 否则就应该加工两环。在整个砌筑过程中砌砖机的气压需稳定, 不得低于0.5MPa, 锁砖钢板每块砖只能使用一块且不能太集中。
2.3 出现高温点的处理
由于耐火砖的导热系数不同, 控制的筒体最高温度也有所差异 (一般情况下为350℃) 。筒体温度不超过最高控制温度时, 不需要进行调整, 只需要稳定操作, 关注入窑生料成分, 确保物料不欠烧、不过烧就可以。超过最高控制温度时, 要根据高温点的位置以及形成的原因, 对燃烧器或操作参数进行调整。在升温阶段出现的高温点大部分是升温速度控制过快使砖爆裂造成的, 此时应该减慢升温速度。在正常运行时出现的高温点一般在25m以前 (也就是烧成带) , 大部分是操作员对生料成分或煤质的变化没有较强的预见性, 调整偏慢, 或燃烧器调整不合理造成的。如果生料成分或煤质有较大的波动, 造成窑热工不稳定, 则要及时减料或调整风、煤, 使窑热工尽快稳定, 确保窑皮均匀补挂;如果入窑生料成分、煤质、喂料以及窑热工都比较稳定而出现了高温点, 就应该通过调整燃烧器的位置、内外风比例和一次风用量, 使高温点向理想的方向移动, 从而补挂窑皮。
3 篦冷机压死
3.1 篦床压死的原因
出现生料成分或煤质大幅度波动, 若不能及时有效地调整操作, 很容易出现烧流现象。烧流现象主要是指在煅烧中的熔剂性矿物C3A与C4AF增多时, 没有及时调整喂煤, 使液相量过高。烧流会导致物料在窑内行走速度加快, 迅速涌向篦冷机, 冷却后结块使篦床负荷增大, 严重时造成篦床压死。
3.2 预防压死的操作
1) 操作中应密切关注入窑生料成分中影响液相量的Al2O3、Fe2O3及入窑煤粉中的灰分。
2) 关注各级预热器温度变化。当入窑生料KH值变低时, 从C1到分解炉温度会逐步上升, 其中分解炉温度上升较明显, 此时应逐步减少分解炉用煤量, 并减少窑头用煤量, 关注fCaO及熟料结粒变化情况。
3) 一室风压达到8 000Pa以上必须及时调整, 以免出现红河及压床现象, 在调整篦速时需要参考烧成温度。正常情况下烧成温度升高则篦床压力呈下降趋势, 温度降低则压力上升, 物料烧流时窑电流先上升后出现下降, 只有根据物料成分、操作参数和窑头摄像头等判断烧成温度变化情况来对应调整篦速, 才能稳定篦床上的料层, 避免篦床压死现象。
4 烟室结皮严重
4.1 结皮原因
1) 三次风闸板开度过大或过小、系统拉风过小、窑皮过厚或预热器系统严重漏风等使窑内及分解炉通风不良, 导致煤粉燃烧不完全, 进入烟室继续燃烧使烟室温度升高, 物料黏结在烟室斜坡和分解炉缩口, 造成结皮, 并导致恶性循环。
2) 煤的细度过粗、水分及灰分过高会使煤粉燃烧速度过慢, 火点后移, 导致烟室温度高, 物料发黏, 造成烟室结皮。
3) 入窑生料成分波动大、KH值忽高忽低或生料中硫、碱、氯含量过高等会使物料的共熔温度降低, 液相提前出现, 造成结皮。
除此之外, 烟室浇注料脱落造成表面不平整、空气炮长时间不工作等也会造成烟室结皮。
4.2 结皮的避免方法
应密切关注煤质和生料成分的变化情况, 烟煤一般控制入窑煤粉水分<3%, 细度80μm筛余<14%。操作中应兼顾风、煤、料综合调整, 当入窑煤质变差或细度变粗、水分升高时应适当增大系统风量, 调整燃烧器将火焰缩短, 适量增加一次风用量, 确保煤粉的充分燃烧;当生料KH值降低时应及时调整喂煤, 确保熟料不过烧;增加喂料量时必须同步增加系统用风;另要加强对系统内漏风和外漏风的检查处理。
5 充气斜槽堵塞
5.1 堵塞原因
1) 输送物料的水分过高、细度过粗及输送风压不足。
2) 设备前期的安装质量不过关、遗留杂物、倾斜角度不够或向一侧倾斜造成输送能力下降。
3) 斜槽的料室与风室之间密封不好, 物料漏入风室将透气层糊死, 导致物料行走不畅, 造成堵塞。
5.2 堵塞的避免及处理方法
避免方法:
1) 控制物料的粒径≤4mm, 水分≤2%, 物料较细流动性增强时, 水分可适当放宽, 最高不得超过4%。
2) 一般斜槽安装的倾斜角度为5°~10°。
3) 操作上在喂料前应提前打开斜槽风机, 确认风机工作正常、斜槽出口阀门全开、进风口无异物堵塞及各充气管道无漏风现象, 停机时应确保物料走空且无正压产生的高温气体才可停斜槽风机, 尤其是入C1生料斜槽, 止料后应及时将C1喂料闸板关闭, 打开冷却风机, 以免高温气体进入空气斜槽损坏透气层。
出现堵塞时, 可在斜槽出料端风室开孔, 焊接一根Φ32mm管子并装上球阀, 安排巡检工每班进行放灰, 每次放灰时间不得超过10s, 以免造成气压不足使斜槽堵塞, 待计划停窑后再对斜槽进行全面检查。
6 煤粉下料不畅
6.1 下煤不畅的原因
下煤不畅主要出现在煤粉仓和煤粉计量秤内, 其主要原因是煤粉水分过高, 一般外水超过6%就会引起下煤不畅。新厂调试期间由于窑系统运转率相对较低, 投料、止料较为频繁, 没有足够稳定的热源对煤粉进行烘干, 造成入窑煤粉外水较高。
6.2 煤粉仓下煤不畅的避免
煤粉仓的安装焊接要确保仓壁光滑无台阶, 也可以安装高分子聚乙烯衬板, 利用射钉把大块板料固定在仓壁上, 一般只需将煤粉仓下部锥形段铺满即可。
如果入窑煤粉水分在10%以上, 就需要采取压缩空气进行助流。在煤粉仓锥部焊接Φ60mm环形管道, 从环形管道上分别接出6根Φ32mm管至煤粉仓锥体部位, 各管之间距离相对均等且不在相同的高度, 每根管上焊接堵头以便管道清堵, 接上压缩空气并安装球阀以方便控制气量大小。由于使用压缩空气助流时会带入大量空气, 易造成煤粉自燃。所以在仓内煤粉不流动时不宜使用助流空气, 正常生产时如果下煤通畅也应该减少使用助流。
煤粉水分较高时仓重可适当控制在较低的位置 (20t左右) , 过高的仓重会使仓内压力增大, 湿煤粉挤压后会加剧下煤不畅现象。
6.3 转子秤下煤不畅的避免
煤粉计量主要采用菲斯特和申克转子秤, 一般都设有软管将罗茨风机出口和秤体连通, 增强煤粉流态化, 促使下煤顺畅, 在日常生产中应确保管道畅通。
菲斯特转子秤可根据转子的负荷及转速判断其下煤情况, 同等喂料给定情况下, 负荷低转速高则下煤量相对较少, 负荷高转速低则下煤量相对较多。下煤波动大时操作中应对负荷和转速进行仔细观察, 避免造成窑系统热工大幅度波动, 停机时应对转子间隙进行测量, 间隙范围正常为2~3mm, 间隙过大过小或不均匀都会造成下煤波动大。
申克转子秤将供给机和测量轮分开, 由测量轮测出煤粉流量后反馈到给料机, 再通过变频电动机对给料机进行转速控制。在使用过程中出现下煤波动大的现象时, 应拆除供给机到测量轮之间的下煤管道, 检查测量轮内是否有异物堵塞, 焊条、铁屑、煤块等杂物都会造成下煤波动大或不下煤现象。
7 fCaO连续不合格
7.1 生料成分波动
在前期生产中对原材料的储备、均化没有足够重视, 造成入窑生料成分大幅度波动, 使窑系统热工不稳定, 煅烧温度难以控制, 出现f CaO跑高甚至连续不合格。在窑系统点火试生产前期, 应严格把控进厂原材料质量, 生料均化库需要备足8 000~10 000t合格生料, 点火后应严格操作堆取料机, 加强均化库顶部八爪斜槽分配器及均化库底部各区充气电磁阀等设备的运行维护, 确保生料均化。
7.2 生料、煤粉的细度过粗及煤粉水分过高
在前期生产中, 管理人员很容易忽视生料和煤粉细度, 认为首先要确保窑系统运转, 在生料和煤粉供应不足的情况下, 会采取放大生料及煤粉细度的措施来确保调试期间的设备运转, 造成f CaO的连续不合格, 严重时还会造成生料斜槽堵塞和工艺事故。
一般生料细度80μm筛余控制在18%以下为宜, 不超过22%;200μm筛余控制在2%以下为宜, 如生料易烧性较好还可以适当放宽, 但不得超过3%。大多企业通过80μm筛余控制生料细度, 出现fCaO不合格时, 如果80μm筛余细度合格, 就认为与生料细度没有关系, 忽视了200μm筛余的控制。调试期间由于磨机频繁开停、用风不合理以及选粉机有少量的跑粗粉现象, 易造成200μm筛余过高, 有时甚至达到5%, 对生料的分解吸热造成很大影响, 使fCaO偏高。
煤粉细度过粗同样会造成烧成温度偏低、火焰拉长、分解炉温度倒挂、烟室结皮和系统通风不良等现象, 使入窑生料分解率偏低, 烧成温度很难提高, 窑前产生大量飞砂料, 严重时会出现堆雪人事故。调试期间由于窑系统连续运转性差, 煤磨烘干温度不足, 大部分企业为降低成本不采取热风炉烘干等情况使煤粉水分过高, 窑况进一步恶化, 陷入恶性循环状态。入窑煤粉灰分应在12%~15%, 水分应控制在2.0%以下, 细度80μm筛余12%±2%, 但大部分生产线远远超出此指标, 甚至入窑煤粉水分超过8%, 严重影响窑系统煅烧及熟料质量, 而且大幅度增加煤耗, 烧成温度无法提高, 使fCaO持续偏高。
7.3 窑系统开停操作的不规范
调试期间窑系统投料应严格按照升温曲线进行升温, 尾温和分解炉温度达到投料条件时方可投料, 往往由于调试期间开停窑较频繁, 管理人员对窑操作员进行催促, 系统温度达不到投料条件就要求投料, 造成投料后窑系统烧成温度偏低, fCaO持续偏高。详细投料操作见1.2节。止料时应降低窑速和系统用风, 止料2h以内不需要停止头煤, 适当减少用量即可, 一般控制在3~6t/h, 窑速控制在1.0r/min以下, 相应调整系统用风维持窑内温度。如长时间停窑, 止料后头煤控制在6t/h左右, 窑速2.8r/min运转约30min后方可停止头煤, 确保窑内剩余物料煅烧完全。
8 结束语
5 000t/d生产线近年来日益增加, 而水泥技术人才却很匮乏, 大部分生产线在前期试生产调试过程中由于操作人员技能、经验的不足造成各种工艺、设备故障, 很多一线员工都是从小型水泥生产线过渡到大型干法生产线, 在生产操作中仍然按照过去的思路、方法处理问题, 忽略生产中一些细节问题, 从而出现各种故障。因此在生产调试前期管理人员应注重关键岗位人员的培训, 保稳定、抓细节, 逐步提高管理水平。
5000t/d生产线 篇2
1 石灰石破碎机安装位置
江元水泥石灰石破碎机安装在厂区内, 矿山离厂区4km, 由于破碎机安装在地坑内，当时破碎机地坑的建设花费上百万元, 不但生产后的检修更换配件不便，而且由于给排水工作做得不到位, 曾淹没过主电机。申丰水泥的石破安装在矿山上, 因地制宜减少了土建费用, 易于检修维护并减少了石灰石运输成本。
江元水泥石灰石易碎性易磨性较好, 石破产量高, 破碎机锤头磨损较申丰轻, 投产一年来申丰水泥石破已更换6副锤头，江元水泥同期更换四副。建议：大型水泥厂选厂址紧靠矿山更为合理，石破也应尽量建在地表面上。
2 预均化堆场是否加盖
江元水泥的预均化堆场是露天设计, 当雨季来临原料太湿，严重影响了生料磨运转率, 并且配料站输送系统易堵料, 申丰水泥虽然预均化堆场做了篷, 但砂岩质量较差，配料站砂岩同样易堵料, 辅助原料堆场同样为一堆两取。江元水泥选用桥式取料机, 申丰则选用侧式取料机，预均化堆场的均化效果取决于堆料方式和取料方式。实践证明桥式取料机均化效果较好，其比较见表1。
建议：预均化堆场是否加盖，可根据当地气候条件、雨季长短、雨量大小以及资金情况而定，最好选用桥式取料机。
3 物料输送与储存
两公司生料输送及废气处理工艺方面相同, 由于输送管路所有接口未做防雨措施, 造成拉链机空气斜槽都曾堵过料。在生产维护方面，申丰水泥定期检修生料库顶, 清理上面蝶阀积料，每次大修全面检查生料输送系统，所以生料系统运转率高。而且它的增湿塔喷水系统根据高温风机出口温度自动调节控制, 并没出现如江元水泥增湿塔经常湿底的故障。由此可见，自动调节及加强维护是正常生产的保证。
由于石灰石仓的离析作用, 当仓内料线由多变少时，出料粒度较大, 直径约10mm的占80%以上, 两公司都采取保持料位在12米以上，增加上料频次，可以减小仓的离析作用。申丰水泥石灰石不设板喂机, 并且电子皮带秤没有经常断料的烦恼, 较江元水泥合理。而江元水泥配料站是为两条生产线设计, 加之石灰石入库皮带较长，长皮带有过中间撕开不下四次的经历, 但申丰水泥3512入磨皮带偏短，没有出现断皮带的问题。建议：喂料皮带秤上方不一定要用板喂机，有时是起着画蛇添足的作用;对于长皮带则要有足够强度，基本建设过于节省费用，生产中就要面临更多的困难。
4 生料粉磨与原料
江元水泥生料磨是ATOX50, 申丰水泥是ATOX52.5，江元水泥生料磨台时反而高，分析原因如下：
(1)江元水泥采用石灰石、砂岩、页岩、铁粉、粉煤灰五组分配料，其中铁粉与粉煤灰是粉状物料，申丰水泥采用石灰石、砂岩、铁矿石、铝土四组分配料，全为块状料。
(2)江元水泥矿山物料易碎性易磨性好，这可以从石破锤头的磨损程度得到验证, 两立磨同样存在石灰石换堆或各物料粒度大时，台时难以提高的问题。由于申丰水泥立磨辊皮衬板磨损严重, 可以考虑用砂岩粉取代砂岩粒，降低入磨粒度，提高生料磨台时。两矿山石灰石质量比较见表2。由表2可知:申丰水泥矿山含镁较高, 并且结晶Si O2较多，影响了易磨性。
(3)该厂在停磨检修时更换了软联接，减少了系统漏风，提高了喷口环风速，立磨台时有所提高。江元水泥生料磨辊皮还看不出明显的沟, 尾排拉风较申丰小。立磨操作参数两公司有很大差异, 现比较如下 (见表3、表4)。在操作上建议:对于易磨性差的石灰石, 可以尝试施加较大研磨压力, 控制较薄的料层厚度。
经过不断比较总结，我公司三线沃丰水泥配料站石灰石、砂岩、铁石均不设板喂机，并且采用粉煤灰配料，适应了水泥生产节能降耗的要求。
5000t/d生产线 篇3
1 生产线情况
该生产线主机配置、原料化学成分及煤的工业分析分别见表1～表3。
%
2 存在的问题
1)主要设备不匹配，个别设备出现能力不足的现象。如生料磨台时产量偏低、高温风机能力不足、篦冷机篦床小和窑尾煤粉输送系统能力不足等。
2)入窑煤粉波动较大，经常出现煤、料匹配不合理现象，造成熟料3d抗压强度偏低，fCaO偏高，另外预热器经常发生“塌料”现象，窑前飞砂料严重，二次风温偏低，篦冷机经常结“雪人”。
3 原因分析
1)粗磨仓内阶梯衬板磨损严重，磨运转时，钢球上升高度不足，减弱了其冲击和破碎能力，造成物料在一仓停留时间过长。另外，由于钢球长时间冲击，导致隔仓板的篦缝变小(1.5mm)，许多小球及没有破碎的石灰石堵住缝隙，严重影响了磨机的通风，导致生料磨经常“饱磨”，台时产量偏低。
2)为了保证台时产量，高温风机长期处于高负荷状态，造成系统风量的波动，经常出现“塌料”现象。
3)篦冷机篦床面积太小，为保证熟料的冷却效果，被迫减少投料量，严重制约着产量的提高。由于冷却风量不足，二次风温不稳定，篦床堆“雪人”严重。
4)窑尾煤粉输送系统是采用罗茨风机通过管道进行输送，管道(Ф281mm)由于长时间的磨损，内壁凸凹不平，有效内径增大(Ф290mm左右)，造成罗茨风机能力不足，煤粉输送不畅，分解炉温度控制不稳定，影响了物料的分解，经常出现“黄心料”和“欠烧料”，熟料3d抗压强度偏低。
4 解决措施
1)对生料磨一仓的阶梯衬板和隔仓板进行了更换，隔仓板的篦缝宽度由1.5mm增至2.5mm，保证了磨机的通风和研磨体的冲击能力。对研磨体的级配进行了调整，平均球径由72mm变成74mm，同时增大了一仓的填充率(由28%变为30%)，增大了一仓的冲击破碎能力，保证了物料的流速。调整后，单台磨机台时产量由195t/h增大至210t/h。
2)窑尾高温风机电动机功率由2 500kW变成2 800kW，保证了系统风量的稳定, 杜绝了“塌料”现象。
3)对篦冷机进行了技改，增加一段前五排固定篦板和充气梁风机的冷却风量和风压，同时将二段四、五室的固定梁改为充气梁。
4)对输送尾煤的罗茨风机进行了技改，罗茨风机的皮带轮直径由300mm更换成320mm，提高了风叶转速，风压由50kPa增至60kPa，电动机电流由210A增至230A，避免了管道存煤现象。
5)在篦冷机的篦板上部安装了推“雪人”装置。在一段固定篦板的上方(500mm位置)安装了液压推杆(液压缸的最大工作压力为16MPa;电动机功率为5.5kW;额定流量为13L/min)，并把其连接到程序当中，定时进行工作，减少了“雪人”的形成。
6)从进厂原煤的数量、质量、均化和搭配等方面做好工作。一是在上煤过程中，根据化验结果，进行合理搭配;二是严禁定点堆煤、取煤;三是取煤换堆前，化验室及时取样、化验;四是工艺技术人员经常深入现场，随时掌握煤粉的变化规律，增强预见性。如果煤粉变化较大且无规律时，适时增加煤粉检验频次，及时调整生料率值。
7)优化窑前燃烧器的调节。提高一次风机风压，加强风煤混合，强化煅烧。根据窑皮的长短及熟料质量情况，及时调整燃烧器的位置、内外风的比例。另外，根据中控的各种工艺参数，及时调整头、尾煤的分配比例，要求操作员统一操作手法、操作思路。不同煤质燃烧器调整情况见表4。
5 效果
5000t/d生产线 篇4
设计院在5000t/d熟料新型干法水泥生产线及110k V供电系统变电站的设计中, 通常情况下只选择安装一台变压器。因考虑到北方寒冷的气候会存在季节性生产 (熟料生产线每年将会有3~4个月的停产检修期, 在此期间变压器将在无负荷状态下运行) 及余热发电投运后对供电系统容量的影响, 要求企业要在考虑满足生产用电, 尽量减少运行费用和降低运行损失, 提高设备利用率, 并产生可观的经济效益的前提下, 确保完成正常的水泥生产和水泥出厂任务。本文将针对祁连山宏达5000t/d熟料新型干法水泥生产线供电方案的确定为例展开讨论。
1 主变压器设计方案的确定
该项目建设一条5000t/d熟料的新型干法水泥生产线, 年产熟料155万吨。两组TRP160-140辊压机+V选+4.2×Ф13.5m管磨机开路联合粉磨系统, 年产水泥205万吨。一台TRMS43.3矿渣磨, 年产矿粉60万吨, 配套建设了一条9兆瓦纯低温余热发电站, 整条线总装机容量53216k W, 设计计算负荷约38429k W。在设计初期方案选用一台50000k VA的变压器, 变压器最大负荷率约85.4% (cos￠=0.90) , 按两部电价制, 基本电费按主变压器容量收费方式。每月基本电价:50000k VA×22元/k VA/月=110万元 (甘肃2008年基本电价:22元k VA/月)
初设方案审查时我们提出了选用两台变压器分系统供电的想法, 并与设计院沟通进行了计算, 对供电系统变压器的选择方案进行了调整:烧成系统主变压器容量为31500k VA, 包含原料输送至熟料储存库生产线的总装机容量为29656k W, 设计计算负荷约20759k W, 需视在负荷23065k VA (cos￠=0.90) 运行, 因此选用31500k VA变压器一台, 变压器负荷率约73%。水泥制成系统主变压器容量为25000k VA, 自石膏破碎至水泥包装及成品堆存生产线的总装机容量为23560k W, 设计计算负荷约17670k W, 需视在负荷19633k VA (cos￠=0.90) 运行, 因此选用25000k VA变压器, 变压器负荷率约78%, 最终确定该两台变压器作为生产线的主供电源。调整后110k V供电系统如图1:
2 主变压器的实际运行状况及负荷情况
此项目和余热发电项目是同期建设, 在熟料生产线投产一个月后余热发电并网, 供电能力为7500k W~8000k W之间。所以在全线生产的情况下, 计算最大购电负荷为38429k W-8000k W=30429k W。而在实际生产情况下石灰石破碎机基本上没有运行 (因为石灰石使用全部为粉矿) , 全厂所有大型10k V风机、篦冷机风机和工艺调速设备全部使用变频器, 磨机使用了进相节能设备, 启动冲击大的设备都使用了软启和水电阻降压启动。在10k V侧母线电容柜使用了固定电容补偿组为4500k VA, 自动补偿组为1800+900+600k VA, 最大投入量为7800k VA的补偿装置, 低压侧变压器都使用了自动无功补偿装置, 因此实际功率因数平均为0.97。总降压变电站显示全厂的实际运行最大负荷为36000k W-8000k W (余热发电上网负荷) =28000k W, 所以在实际生产过程中我们报停了25000k VA的变压器, 全线只使用了一台31500k VA的变压器。主变压器的实际最大负荷率为:28000/0.97/31500=91.6% (实际功率因数0.97) , 主变压器的计算最大负荷率为:30429/0.97/31500=99.6% (实际功率因数0.97) 。25000k VA的变压器停运后, 我们制定了各种状态的运行方案和计划开停机, 比如余热发电量小于5000k W时水泥磨系统只能开一套系统, 水泥窑停产开机时水泥磨系统暂时停产等。
3 选两台主变压器与一台变压器方案的经济比较
一台变压器:选用SZ11-50000/110主变压器
(1) 月基本电费:
(2) 主变压器额度损耗SZ11-50000/110:
空载/负载=37.6k W/184.2k W
(3) 主变压器运行负荷率SZ11-50000/110:
(4) 主变压器运行损失:
(5) 一年主变的基本运行费用:
两台变压器:选用SZ11-31500/110主变压器和SZ11-25000/110主变压器
(1) 月基本电费:
SZ11-31500/110:31500k VA×22元/k VA/月=69.3万元
SZ11-25000/110:25000k VA×22元/k VA/月=55万元
(2) 主变压器额度损耗
SZ11-31500/110:空载/负载=25.2k W/125.8k W
SZ11-25000/110:空载/负载=18.2k W/112.6k W
(3) 主变压器运行负荷率;
SZ11-31500/110:28000/0.97/31500×100%=91.6%
SZ11-25000/110: (22000-8000) /0.97/25000×100%=57.7% (冬天4个月生产只开一台水泥磨所需负荷22000k VA)
(4) 主变压器运行损失:
(5) 一年主变的基本运行费用:69.3×8万元+55×4万元+140.4×24×8×0.47元+83.2×24×4×0.47元=776万元
经实际运行检验, 选用两台主变压器比选用一台主变压器每年可节约基本电费546万元, 选用两台变压器比选用一台变压器方案所增加的固定投资约为150万元, 而这些投资三个半月就可收回成本。
4 结束语
5000t/d生产线 篇5
我集团某5 000t/d生产线的生料入窑喂料控制一直是由中控员根据入窑生料台时产量和下料顺畅程度, 人工改变生料库底计量仓下的电控气动流量控制阀的开度, 来稳定喂料量。由于瞬时下料流量的波动, 人工调整阀门开度不及时, 故生料入窑量波动较大 (20~30t/h) , 提升机电流波动较大 (10A左右) , 影响了窑况的稳定。
2014年12月中旬, 我部门承担了限期解决问题的任务。我们作为课题, 安排专人负责, 较快地实现了喂料的自动控制, 稳定了入窑生料流量。
2 问题的解决
2.1 生料入窑工艺流程
生料入窑的工艺流程如图1所示。
经过均化的生料, 从生料均化库 (容量13 000t) 卸出, 由库底电控气动流量阀进入充气计量仓, 并根据入窑喂料量大小, 人工通过控制电控气动流量阀的开度卸出, 再经过空气斜槽的输送、固体流量计计量显示后, 由入窑提升机提升至窑尾框架, 再经三通溜子进入窑尾预热器, 完成生料从出库至入窑的全过程。其中, 固体流量计安装于提升机入口。
2.2 措施及调试过程
该生产线的DCS系统选用的是ABB公司的AC800F系列。初期, 我们利用DCS自带的PID程序块, 编制了喂料自动控制程序:固体流量计的流量反馈值 (PV) 、入窑生料流量设定值 (SP) 、计量仓下电控气动流量阀开度值 (Y) , 三者形成闭环控制, 即利用流量偏差值△ (SP-PV) , 通过PID算法输出调整量 (Y) 来及时控制阀开度, 达到稳定入窑生料流量目的。
利用停机检修时间, 我们在生料“内循环” (即将电动三通打在入均化库侧, 生料出均化库后, 经流量阀→计量仓→空气斜槽→固体流量计→入窑提升机, 再经三通阀回到生料库, 如此循环) 的情况下, 设定不同的入窑流量, 调试了多组PID系数, 使得阀门开度值、流量反馈值都能及时跟踪, 入窑生料流量、提升机电流都比较稳定;但发现, 对应不同生料流量设定值, PID系数的取值差别较大。
检修完毕, 生产线全部设备运行, 在取消生料的“内循环”, 实际投料入窑后, 发现入窑生料波动却仍然比较大, 虽经多次调整仍没有改善, 最终放弃了该方案。
鉴于上述情况, 我们决定到生料喂料比较稳定的本集团其他两家公司考察。两家公司各有一条5 000t/d熟料线, 是由南京水泥工业设计研究院负责设计的。其生料均化库底及入窑喂料的工艺与本生产线相比, 有所不同:都采用了两台固体流量计, 分别直接布置在充气计量仓的电控气动流量阀下, 工艺流程稍显复杂、设备投资略大, 但固体流量计和流量阀的距离较短。通过技术交流和查阅设备资料, 我们分析认为:目前固体流量计安装在入提升机溜子处, 与流量阀间的距离过大, 阀开度调整时间过于滞后, 是造成控制不及时、流量波动大的主要因素。经过论证, 参照两公司的实际, 决定通过改造, 将固体流量计移到计量仓下流量阀附近后, 再行调试。
2015年春节前, 公司利用停窑检修机会, 将空气斜槽分成两段, 其中前段斜槽下落适当高度, 把固体流量计移至距离左流量阀约3m处 (设备说明书推荐的安装距离) ;后段斜槽不经过固体流量计直接入前段斜槽, 与此段对应的右流量阀平常处于关闭备用状态。改造后流程图如图2所示。
随后, 我们进行了如下工作:
1) 调整固体流量计接线、编写DCS程序;
2) 利用固体流量计自带的PID功能, 将DCS输出的生料入窑流量信号作为设定值 (SP) , 流量计的流量测量值作为反馈值 (PV) , 流量计的输出控制流量阀的开度;
3) 在生料库“内循环”的情况下, 调试PID系数。比较发现, PID系数不需要随生料台时产量而调整, 并且生料流量、提升机电流波动都不大。
2015年春节后, 公司点火投料, 生料入窑喂料完全采用了自动控制, 运行至今, 喂料流量、提升机电流都较稳定, 控制效果比较理想。
3 效果比较
改造前:入窑生料台时产量波动大, 幅度约16t/h (256~272t/h) , 趋势曲线无规律, 流量不能及时控制;入窑提升机电流波动大, 幅度约12A, 趋势曲线无规律。
改造后:入窑生料台时产量波动小, 幅度约7t/h (293~300 t/h) , 趋势曲线有规律, 流量能够及时控制;入窑提升机电流波动小, 幅度约1~3A, 趋势曲线有规律。
4 总结
入窑生料喂料实现了自动控制, 流量稳定性得到较大提高, 熟料产量、质量都有了明显的提高, 目前生料台时产量约350t/h, 熟料台时产量约230t/h, 窑况稳定。我们将继续跟踪, 争取更好的提高, 同时向集团内存在类似同类问题的企业推广。
5000t/d生产线 篇6
1 回灰系统
1)回灰系统一般在窑投料后开启。这时应视拉风时间长短判断回灰量的多少，分格轮可以选择连续开启，以免回灰集中大量入库造成窑产质量波动。如果窑停时未停生料磨，回灰系统仍应该连续运行，保证回灰均匀入库与生料均化。
2)一般情况下，在窑点火升温或窑停止喂料期间，增湿塔不喷水，也不必开除尘器。因为此时系统中粉尘量不大，且煤燃烧不稳定。但投料后，当预热器出口废气温度达300℃以上时，增湿塔应该投入运行，对预热器废气进行增湿降温，确保入窑尾袋除尘器温度在180～200℃。
3)增湿塔回灰要达到不打外排的目的，喷水系统与高温风机拉风的配合很重要。高温风机拉风前可以适量喷水，以防除尘器入口温度过高，因此开高温风机后应尽快投料，确保增湿塔内没有蒸发掉的水汽被窑灰带走。止料后应尽快停窑停高温风机，如果此时窑尾除尘器入口温度高，应打开其入口冷风阀门，水泵间断开停，既确保袋除尘器入口温度还得避免增湿塔湿底将回灰提升机和生料长斜槽堵塞。
2 生料均化及入窑系统
1)当预热器出口无负压时，入窑分格轮和气动插板阀必须关闭，以免热空气烧坏斜槽透气层和提升机钢丝胶带。
2)紧急情况下止料可以直接关闭冲板流量计的气动阀，再将喂料PID切到手动，将电动流量阀给“0”，同时停止2台罗茨风机，关闭充气箱。
3)随时注意仓重变化。如果仓重低于设定值下限应注意是否有下料嘴不下料，并通知巡检工检查。如果仓重持续下滑，先检查是否因为气压太低导致气动阀打不开。如果仓重超出设定值上限，多半是电动流量阀故障，应立即通知巡检工减小该下料嘴手动插板阀开度，同时通知电工修复。如果仓重超过170t，则应现场关闭下料嘴气动阀，关闭稳重仓负压管插板。
3 烧成系统
1)窑辅助传动连续运转时应开启液压挡轮，间歇翻窑时应停止液压挡轮。
2)窑辅助传动不应长时间连续运转，应严格按规定时间翻窑。
3)窑头罩冷却风机根据窑头罩温度(450℃上下)开停。
4)窑头出现正压或止头煤后应立即退出看火电视。
5)止头煤后应退出燃烧器，一次风机转速为700r/min, 30min后开启应急风机直到燃烧器冷却。
6)窑筒体冷却风机在窑筒体温度>300℃时开启，<250℃时停止，并随窑的开停而开停。
7)正常情况下燃烧器外风应全开，适当关小内风，在任何情况下中心风都不得全关。异常窑况需要调整燃烧器时，必须向管理人员汇报。随时观察火焰情况，发现异常及时处理。
8)窑头负压波动太大时，可以用查8h实时曲线的方法控制在-30～-50Pa，以免窑前圈长得过高。
4 冷却及输送系统
篦冷机的操作以稳定一室篦下压力为主，注意料与冷却风量相匹配。料越多，用风量越大，窑头引风机拉风也相应越大。同时窑头引风机的特点是除尘器入口温度越高，抽风能力越弱。所以当窑内可能产生冲料时应提前加快篦速，增加冷却风机用风量，同时增加窑头引风机风量。一般对于一～三室调整风机进口阀门90%左右以维持稳定的电流;四～六室风机根据料的多少决定进口阀开度。注意：调整风机进口阀会引起篦下压力的变化。当一室篦下压力上升时，加快篦速会引起窑头除尘器入口温度上升，同时篦下压力不久后又会下降。在操作中提高篦速后只要一室篦下压力有下降趋势就可以降低篦速，这样窑内冲料时，就可以使窑头除尘器入口温度不至于上升得太高。当然如果窑内出料太多，有时不得不降窑速。
5 窑系统
1）点火
点火前先开空压机、窑尾除尘器、废气风机、高温风机油站、废气风机液力偶合器转速15%～20%、高温风机进口阀15%～20%，保持窑头压力+10～-10Pa，保证点火后窑头不倒烟即可。一次风机700r/min，点火后逐步增加。直接喷煤点火先开窑辅助传动，翻出红料后给煤量从1.5t/h起逐步增加，未见明火前不宜增加太快，以免爆燃回火;喷油点火时只要窑尾不冒黑烟，拉风量宜偏小控制，喷煤量1.0t/h起视燃烧情况逐步增加到3.0t/h，只要窑内见红料即可止油。止油时可减小拉风以免脱火。喷煤后应立即开启一室平衡风机。冷态窑从点火升温到挂窑皮约为24h，在某一时间段内窑尾温度升到多高，需要管理人员根据回转窑使用的耐火材料制定一个升温曲线图，操作人员按照升温曲线进行升温。
2）挂窑皮
当预热器系统充分预热，窑尾温度达950℃左右，窑头火砖开始发亮发白时，窑头留火待料，保持烧成带有足够高的温度。当C1出口温度达400～450℃时，C3出口温度达900℃时，适当开大三次风管阀门后即可下料。喂料量为设计能力的30%～40%，窑以较低转速(如0.5～0.8r/min)连续运转开始挂窑皮。当窑尾温度达950℃左右时，分解炉2个预燃炉温度可达750℃左右，待生料到达烧成带时，及时调整燃料量和窑速，掌握火候，确保稳定的烧成带温度，窑速与喂料量相适应，使黏挂的窑皮厚薄一致、平整、均匀、坚固。挂窑皮期间严防烧成带温度骤变，温度太高，挂上的窑皮易被烧垮，生料易烧流，在窑内“推车”会严重磨蚀耐火砖;温度突然降低会跑生料，形成疏松夹心窑皮，极易脱落，影响窑皮质量。挂窑皮一般约需3～4个班，窑皮挂到一定程度以后，生料喂料量可以5～10t/h的速度增加，窑速和系统排风也随燃料和生料喂料量的增加而逐渐加大。当系统比较正常，分解炉温度稳定后，就可以撤出点火喷油嘴。系统烧无烟煤，则应适当延长点火喷油嘴的使用时间，但油量可以减少，以对无烟煤起助燃作用。
3）升温
升温过程主要是风量不宜过大，初期以升窑头温度为主。窑头耐火砖为樱桃红，则可加大拉风和加煤量加快升温速度。窑皮逐渐泛白时开启窑主传动，同时开启高温风机及窑头熟料输送系统。开启高温风机前头煤量不宜超过5.0t/h。
4）正常投料
高温风机开启后，开启增湿塔喷水系统，逐步增加高温风机液力偶合器转速及进口阀开度，同步增加窑尾废气风机拉风量及头煤量。窑速逐步增至2.0r/min。当高温风机液力偶合器转速加至60%、进口阀开到30%时，以5.0t/h给尾煤，升分解炉温度。分解炉中部温度达到850℃时将高温风机进口阀设定为45%，使C1出口压力超过-4 500Pa，设定投料量400t/h，让大股生料冲入窑内，以防投料初期预热器堵塞，同时增加尾煤量。当料进入窑内，把投料量减到200t/h然后逐步增加到正常投料量。
5）开篦冷机
挂窑皮初期，窑产量很低，当熟料开始入篦冷机时再启动篦床。篦速一定要慢，使熟料在篦床上均匀散开，并保持一定的料层厚度。以设定冷却风量为依据，使篦下压力接近设定值。注意避免冷却风机阀门开度太大，否则吹穿料层，造成短路。操作中如发现篦板翘起或脱落，要及时处理，严防篦板掉入熟料破碎机而造成严重事故。
6）正常煅烧
目前的操作中入窑提升机电流高值不大于130A，瞬间不宜超过135A，如果持续大于135A时必须通知巡检工检查，同时视情况减料或止料。高温风机液力偶合器转速60%、进口阀60%～70%，三次风阀30%。如果入窑生料KH低，拉风量宜偏小控制。投料量在设备许可的情况下，以C1出口温度320～350℃为准，窑速3.6～3.9r/min, 窑电流900A左右。分解炉温度880～890℃，如果窑电流偏高，分解炉温度应偏低控制。控制窑头喂煤量10～11t/h，入窑生料中KH偏低或投料量长期偏低时，宜偏下限控制甚至低于10 t/h。
7）止料
5000t/d生产线 篇7
1 主要技术特点
1.1 设备配置高
原料堆取料机、回转窑、水泥磨和预热预分解系统等主要设备由国内供货, 熟料冷却机是德国CP公司第五代产品, 石灰石、黏土和石膏破碎机均选用了德国哈玛仔格公司设备, 生料磨是德国莱歇磨, 熟料链斗机和入窑斗式提升机是奥蒙德公司产品, 包装机是意大利公司产品, 燃烧器是皮拉德公司产品, 大型减速器和电动机分别是伦克、弗兰德和西门子公司的产品。因此, 这两条生产线与国内已建成的同类生产线比较, 其设备配置较高。主机设备技术参数见表1。
1.2 设置了旁路系统
由于原料中碱、氯等有害成分较高, 在窑尾上升烟道上开设了放风口, 由旁路放风风机抽取窑内热风, 通过降温、除尘后排入大气, 收下的粉尘送到专门的窑灰库另作处理。生产中, 可根据实际工况及原料情况, 通过变频风机调速来调节放风量的大小。该项目投产后的实践证明, 旁路放风系统能有效预防有害成分造成的窑尾结皮问题, 且调节操作方便, 稳定了烧成系统的正常运行。
1.3 以天然气或重油为生产燃料
由于埃及国内因素, 天然气供应经常中断, 不得已烧重油。为使运行可靠, 在油罐出口和管路系统设有加热保温系统和单独加热锅炉;输油管路系统设有回油、调压管路和阀组系统及窑头、分解炉燃油计量设施;油罐区设有泡沫灭火设施。该项目投产以来, 工厂油系统运行可靠, 窑头、分解炉油量调节方便, 能较好满足生产需要。
2 出现的问题
2.1 石灰石破碎机
该项目石灰石易碎性好, 破碎出来的石灰石大部分都是粉状物料。由于当地很少下雨, 因此物料也异常干燥。石灰石自预均化堆场入调配库, 在配料时如果料仓料位稍低, 极易造成塌料。塌料时, 物料从皮带秤冲出, 将入磨配料皮带机压死, 对设备伤害很大。因此, 多次调整破碎机出料筛板, 以增大锤头与筛板间隙, 但最后将筛板的预留间隙调至最大, 即图纸要求的90mm, 又担心中心砧横梁因支撑强度不足造成“落架”。后在横梁上用20mm厚的钢板加焊加强筋板, 较好地解决了上述问题。
2.2 生料磨
在调试生产初期, 磨机产量很低, 采取调整挡料圈高度等措施均没有大的变化。后采取措施:1) 将下料点由边部下料变为中心下料, 2) 将选粉机导向叶片宽度截去60mm, 使宽度变窄, 这样, 当含尘气体在通过导向叶片时, 减少了在叶片的停留时间, 从而提高了风速, 减少了合格品的过度筛分, 使产量大幅度提高。同时, 通过改变磨辊压力、调整挡料圈高度、改变料层厚度等措施, 提高了产品细度。改进前后生产情况见表2。
2.3 回转窑
试生产后期, 2号窑出现三档T形铁连续开焊, 而液压挡轮压力在4～7MPa范围, 窑上行4h, 下滑5h, 基本正常。
分析原因:轮带一侧的T形铁一共24块, 沿筒体圆周均布。冷态时, 图纸要求轮带与T形铁单侧间隙为2mm, 以确保轮带受热后的膨胀量。一般要求轮带与T形铁间隙误差在±0.5mm以内, 这样轮带受热膨胀后, T形铁才能受力均匀。液压挡轮推动窑上行的力量, 是通过轮带传递给T形铁, 继而带动窑上行的。如果存在间隙不一致, 势必会造成与轮带间隙小的T形铁受力大, 而间隙大的则受力小, 这样在液压挡轮的推力下, T形铁反复受到交变应力, 就造成个别开焊掉落。
处理措施:1) 重新对焊接位置进行找正、定位, 把误差控制在允许范围内, 确保24块T形铁在同一圆周分布均匀;2) 用角向磨光机对掉落的T形铁焊接位置打出坡口, 使焊接时焊缝高度不低于20mm。
通过采取上述措施, 回转窑已经运行4个月, 再没有出现T形铁开焊掉落。
2.4 篦冷机
试生产期间, 出现固定篦床中部篦板经常烧坏。分析原因:空气炮的安装位置较低, 每次空气炮喷吹后, 固定篦板上基本没有存料, 导致从窑口落下的红料直接落在篦板上, 将篦板烧损。
采取措施:1) 改善配料, 调整三率值。改进前三率值分别为KH=0.90、SM=2.60、IM=1.60, 改进后KH=0.90、SM=2.15、IM=1.4。即在稳定熟料KH前提下, 逐渐降低SM, 增加熟料的液相量, 解决熟料结粒不好的现状。2) 将空气炮出风口位置抬高约200mm, 这样使篦板上始终有一层存料, 保护篦板。
采取上述措施后, 再没有发生烧损篦板的情况, 有效地延长了篦板的使用寿命。
3 结束语