关于生料磨系统节能技术改造

关于生料磨系统节能技术改造

1孙国玉2王建华1胡泰然1马罗昊

1河南省鹤壁市节能监察中心河南鹤壁458030;2河南省同力水泥有限责任公司河南鹤壁458030

【摘要】本文笔者结合工作经验，首先对公司生料磨系统节能改造基本情况进行了阐述，并对其采用的技改方案与项目预期效果进行了分析，最后对其经济及社会效益进行了总结，以供参考。

【关键词】生料磨系统；节能技术；改造

一、基本情况

公司现有两条熟料生产线，一线是2000t/d熟料生产线（一线主要生产品种G级油井水泥、高抗硫水泥和中（低）热水泥、道路水泥、核电水泥等特种水泥），二线是2500t/d熟料生产线，原料粉磨系统均采用球磨机粉磨工艺。由于两套原料粉磨系统设备陈旧，工艺相对落后，存在粉磨能力不足、粉磨电耗高（2014年累计：一线生料粉磨系统电耗23.21kWh/t、二线生料粉磨系统电耗22.06kWh/t）、避峰产能不足及生产维护费用高等问题，分两步实施生料粉磨系统节能改造，先对2#线的原料磨系统技改，再对1#线的原料磨系统进行技改，达到节能降耗、提高系统连续运转率、降低运行时间、减少生产运行成本的目的。

现有的生料粉磨系统的主要配置如下：

由上表看出：新的辊压机系统吨装机功率远远低于球磨系统，要降低生料电耗必须对生料粉磨系统进行辊压机终粉磨改造。

二、采用的技改方案

具体技改思路为：

1、拟在原1#原料磨车间的南侧对面空白场地上，新增一套HFCG160-140辊压机+HFV4000型气流分级机+高效选粉机形成独立框架，充分利用原有球磨机系统中的废气处理等设备，形成新的辊压机终粉磨系统。依据同力公司提供原料及配比所做的易磨性试验结果，该方案技改完成后原料粉磨系统产能≥220t/h，单位产品电耗～14.0kWh/t（从原料配料到生料入库）；

2、拟在原2#原料磨车间的南侧对面空白场地上，新增一套HFCG160-140辊压机+HFV4000型气流分级机形成独立框架，充分利用原有球磨机系统中的风路、选粉、废气处理等设备及土建设施，形成新的辊压机终粉磨系统。依据同力公司提供原料及配比所做的易磨性试验结果，该方案技改完成后原料粉磨系统产能≥220t/h，单位产品电耗～14.0kWh/t（从原料配料到生料入库）。

三、项目预期效果

1、①2#生料磨系统的台时产量从原来的193t/h提高至220t/h以上，生料粉磨系统电耗（自入磨皮带到生料库顶，不含废气排风机）从目前的22.06kWh/t降低至14kWh/t；1#生料磨系统的台时产量从原来的146t/h提高至220t/h以上，生料粉磨系统电耗（自入磨皮带到生料库顶，不含废气排风机）从目前的23.21kWh/t降低至14kWh/t；极大的提高了劳动生产率和能量利用率，降低了企业的单产能耗等水泥生产运行成本；②生料粉磨系统能力大幅度提高，从而与窑系统能力相匹配，有利于熟料烧成系统的连续稳定运行；同时采用辊压机终粉磨系统有利于增加颗粒裂隙、提高生料易烧性，降低f-CaO，提高熟料中C3S矿物成分，提高熟料强度和安定性，并改善熟料易磨性，从而增加水泥中混合材掺量，降低水泥生产电耗；③生料磨生产能力的大幅提高可实现利用平谷电生产，进一步降低运行成本；④根据类似企业的运行实例，本工程实施后，可大幅度提高生料磨系统的运转率，生产高峰时系统可达到95%以上的月运转率。同时生产维护成本大幅降低；⑤由于后续熟料煅烧环节不做提产改造，本项目的实施不会新增熟料产能。

现有的2#生料粉磨系统的主要配置和改造预期：成品入库斗提输送能力为240t/h，最大可达到280t/h，故其提升能力可以满足改造后的产能要求，如果该设备目前运行状况良好，则可以不需更换。至于其它输送设备，如空气输送斜槽等，具体设计时，可根据原有设备输送能力进行适当校核。

2．1#生料磨技改

1、原料配料

由于技改后，生料粉磨系统台产会较现有的有所提高，故原1#线的原料配料库底各原料秤及配料皮带机的计量输送能力需进行重新核算，按照“以大换小”的递进原则，尽可能保持原有的配料秤调换品种使用，以节省投资。原配料库底的工艺线路基本不做改变，仅仅就配料后的出料皮带机做相应改造，由以前的入1#球磨机改为入1#辊压机稳流称重仓。

2、生料粉磨系统

采用完全新建方案。即在原1#原料磨房南侧对面的空场地新建辊压机生料终粉磨车间，采用HFCG160-140辊压机，并配套HFV4000气流分级机及HFX4000高效选粉机的辊压机终粉磨系统。通过对原料的高效辊压、选粉，实现节能降耗，技改完成后原球磨系统停用。依据同力公司提供原料及配比所做的易磨性试验结果，业主生料邦德功指数13.46kWh/t属难磨型生料（特种生料更达到14.84kWh/t属极难磨型生料）。该方案技改完成后原料粉磨系统产能≥220t/h，单位产品电耗~14kWh/t。

来自原料配料库的混合原料（石灰石、砂岩、硫酸渣和粉煤灰）通过皮带机输送至辊压机车间气流分级机进料口，新鲜物料汇同辊压机辊压后的物料进入气流分级分选、烘干，经分选后的粗粉通过提升机返回辊压机称重仓，称重仓内物料经辊压机再次辊压后，通过提升机喂入静态气流分级机入口，形成一个闭路辊压粉磨系统；气流分级机细粉随气流进入高效选粉机，经高效选粉机二次分选，粗粉返回辊压机称重仓再次粉磨，细粉则作为成品，随气流进入旋风筒，通过旋风筒旋风收集下来后，由空气输送斜槽输送至入生料均化库提升机。出旋风筒的含尘气体通过循环风机排出后，部分作为循环风返回气流分级机进行物料分选，部分汇通废气进入现有窑尾收尘器，经收尘净化后由风机排入大气。窑尾收尘器收集下来的粉尘利用原有输送系统入生料均化库提升机。本系统采用“细料烘干”方式，烘干作业主要针对循环细料以悬浮换热进行，烘干效率优于管磨。

改造后1#原料粉磨粉磨系统台时产量~220t/h，烘干热风温度210℃。

热平衡计算结果见下表（按照最大提供热风)

说明：辊压机终粉磨系统成品产量按220t/h，成品水份0.5％计算。

从上述中可以看出：正常情况下，原料综合水分~2.5%，现有1#窑的热风完全可以满足烘干需要。

四、经济及社会效益

（1）本次技改工程对增强企业竞争力，促进当地水泥产业发展及水泥生产技术进步，具有非常重要的意义。

（2）本工程充分利用区域条件，发挥同力集团技术及管理优势，在河南省同力水泥有限公司的先进技术及管理经验的基础上，采用更先进的水泥生产技术及质量过硬的新型节能生产设备，保证水泥生产技术经济指标先进、水泥品质稳定可靠。

（3）本项目经济效益良好，两条线技改的财务内部收益率（税前）16.78%年（选用铸钉辊面），全投资回收期，高于建材行业基准投资收益率11%，说明本项目具有较好的盈利能力。并且本项目完成后对环境的压力将大大改善，能源消耗也将降低，具有良好的社会和环境效益。

参考文献

[1]薛占海.关于水泥粉磨工艺改造技术的分析和研究[J].河南科技.2013(06)

[2]秦松.生料粉磨系统技术改造项目能效水平分析[J].建材发展导向.2016(08)

作者信息：

孙国玉，男，鹤壁市人，本科，节能减排专业，鹤壁市节能监察中心

王建华，男，鹤壁市人，本科，水泥工艺专业，河南省同力水泥有限责任公司

胡泰然，男，鹤壁市人，本科，热能动力专业，鹤壁市节能监察中心

马罗昊，男，鹤壁市人，本科，电气工程及其自动化专业，鹤壁市节能监察中心