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水泥生產線中小型水泥粉磨工藝的改造要領

發布日期:2021/1/9 9:12:39    關注次數:505

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約旦日產5000/d熟料水泥生產線主要技術方案特點:

約旦處于中東沙漠地區,氣候干燥、氣溫很高,夏天最熱時候氣溫達到50℃多,且高溫季節漫長;另我們的 水泥生產線 原料有害成分很高,又是采用油作燃料,建設標準為歐洲標準,因此建設自然條件和技術難度都較大。此外,這三個項目開始建設時,業主對我國水泥技術水平了解還不多,為保證項目實施,他們聘請了印度或歐洲的咨詢工程師對項目技術方案和設計圖紙進行審查,提出了許多特有的技術要求或相關限制。面對這種情況,我公司各參建單位都克服了多種困難,均在短時間內建成了現代化的具有世界水平的水泥工廠。


這條熟料水泥生產線 的總體設計和設備配置標準較高,施工安裝質量較好,是近年內我們從事水泥廠建設中配置檔次較高、建設范圍較全的工廠。根據我們已有的成熟技術和經驗、結合業主和咨詢工程師的各種要求,我們完成了較好的技術方案和設計施工。水泥生產線均用原油或重油為燃料,采用了國內成熟的新型干法水泥生產技術。根據成分情況,采用三或四組分配料,原料經過分別預均化堆場處理后進入配料站,按比例配料進行生料粉磨。SPCC采用了立磨方案,選用一臺LM56.4輥磨,其他兩廠則各用了兩套Ф5m×(10.5+2.8)m閉路尾卸磨系統;磨制的生料由Φ22.5m均化庫儲存均化。燒成系統采用的是目前國內廣泛使用的新型干法水泥熟料燒成主流技術,主要由環球重工研發的雙列預熱器加噴騰管道分解爐組成的窯尾系統、Φ4.8 m×74m水泥回轉窯和從德國IKN公司引進的空氣梁篦冷機組合而成。水泥粉磨每廠采用兩套M50150閉路磨系統。磨制好的水泥經過水泥庫儲存后,或散裝出廠、或包裝出廠,包裝機每條水泥生產線配4套Ventomatic公司的GEV/8 嘴(SPCC是GEV/10 嘴)包裝機系統,每套系統產能為100t/h。每廠都建有空壓站、原水池和水處理系統、中控樓和化驗室、機電修、備件庫、辦公樓等全部水泥廠設施。水泥廠的主機設備和物料主要儲存情況見


環球重工承接約旦特水泥生產線特有技術特點分析
水泥生產線項目的建設,除保持我們已有的技術特點外,針對該廠建設條件和業主特殊要求,還有以下特有的技術特點:
(1)目前約旦國內新型干法水泥廠尚不多,其操作維護水平總體上較弱,各種大小機電設備
和備件在約旦國內都不能或不易采購。為了保證設備的長期可靠運行,我們對此三個項目按很高標準配置機電設備,所有主附機均在世界范圍擇優采購,配置精良。原料堆取料機、水泥球磨機、水泥磨、回轉窯、預熱預分解系統等主要設備由我公司供貨,設計、制造優良。其余設備如SPCC廠生料輥磨采用了萊歇磨,三廠的熟料冷卻機是德國IKN公司產品,石灰石破碎選用了德國克虜伯公司設備,大型減速機和大電機分別是聯克和西門子產品,燃燒器系統是皮拉特產品,熟料鏈斗機等大輸送設備是標馬或阿蒙德產品,電氣柜和重要電氣設備采購了ABB公司或西門子公司設備,化驗室選用了F.L.S 公司的機器人自動取樣系統和X熒光分析儀,其他如大風機、空壓機等,也用了不少世界較知名公司的設備。因此,這三條5000t/d熟料生產線與國內已建成的同類生產線比較,其設備配置幾乎達到了無可比擬的高水準。設備配置的高等級,為水泥生產線順利投產和達標提供了硬件保證。

(2)約旦三個廠為工程建設提供的原料資料顯示,其原料成分波動大,有害成分含量高,許多原料成分偏離正常使用范圍。我們在設計中把原料的預處理放到比較重要的位置。如針對SPCC廠石灰石中氧化鈣含量低于42%(為質量分數)的條件,我們突破常規,在國內沒有先例的情況下,在石灰石破碎機進料口前和出料口分別特別設計配置了大型滾動篩,對進破碎機的大塊石和出破碎機的碎石分別進行篩選,除去碎石和夾土,來提高進石灰石預均化堆場石灰石的品位,使其盡可能接近正常值,基本滿足生產要求。此外,三個廠的所有進廠原料、混合材料都設計用預均化堆場儲存均化,并加大預均化堆場的規格,增加物料的儲存均化量,來提高均化效率,降低原料成分波動范圍和波動頻率,提高生產的可靠性。由于措施得當,三個廠投產后原料品位不好和波動都未對正常生產造成不良影響,特別是SPCC廠,其石灰石中w(CaO)值始終在40%多的情況下,我們照樣能穩定生產合格的熟料和水泥。


(3)在考慮工廠建設總體技術方案時,我們根據業主方的特點和要求,結合生產線的規模、原料性能,重點考慮工廠大型設備運行可靠、操作維護簡單和管理使用方便的要求,我們為RCC、CCC兩廠的生料磨、三個廠的水泥磨系統專門進行了研究開發,首次為5000t/d熟料生產線配套推出了Ф5m閉路尾卸大型管磨系統,即一條5000t/d熟料生產線配置兩套Ф5m閉路尾卸生料磨、兩套Ф5m閉路尾卸水泥磨(見表3),此磨機的產能和裝機功率都是國內同類設備的最大級。盡管和輥磨、輥壓機相比,管磨機粉磨生料、水泥電耗會高一些,但約旦本身油、電很便宜(電費約合人民幣0.1元/kWh多),電耗略微增加對生產成本的影響很微小,但對長期生產管理的便利卻很有利。三個廠投產至今,此10臺大磨運行很好,產量均超過設計值,各項技術指標和設備運行參數穩定可靠,優于設計指標,實現了方案設想,取得好的效果。
(4)針對約旦三個廠提供的設計原始條件數據,原料中堿、氯等有害成分較高,為此,我們在約旦三個項目設計中,專門有針對性地采用了窯尾旁路放風技術。即在窯尾上升煙道上開設放風口,由帶變頻調速裝置的旁路放風風機抽取窯內熱風,通過降溫、除塵后排入大氣,旁路放風收下的粉塵用單倉泵打到專門的窯灰庫,另作處理。生產中,可根據實際工況及原料情況,通過變頻風機調速來調節放風量的大小。針對不同的有害元素性質和含量,三個廠采用了不同的放風降溫除塵方案。其中SPCC是增濕塔加電除塵器,RCC是熱交換器加袋除塵器,CCC是摻冷風冷卻加袋除塵器。由于旁路防風技術在我國用得極少,我公司近十幾年設計建設的新型干法生產線中,約旦三個廠是首次使用此技術。三個廠投產后的實踐證明,旁路放風系統能有效預防有害成分造成的窯尾結皮問題,且調節操作方便,穩定了燒成系統正常的運行。
(5)根據約旦氣候干燥缺水,溫度高的特點,采取相應的技術措施對設備和車間進行節水和降溫,除SPCC廠窯尾除塵用了增濕塔加電除塵器外,其它兩廠均用了風冷袋除塵器方案,每個廠每天節約了數百噸的窯尾廢氣增濕消耗用水量。此外,突破國內工程的常規,對每個廠的設備冷卻用水專門配置了集中冷凍機系統,對設備冷卻循環水進行機械冷卻,使夏天環境溫度50℃以上時,設備冷卻用水溫也可降到15-20℃以下。較低溫度的冷卻水提高了設備冷卻效果,保證了高溫氣候條件下,設備運行不發熱升溫。另外,對設備稀油站,還增大其冷卻器面積,以增加潤滑油的冷卻效果。對于電氣室、配電室等車間,裝有較強的機械通風設施或空調器達到降溫目的,而燒成窯頭廠房、配料站等許多車間,專門設計了多層懸掛遮陽通風板,既減少了陽光的照射,又保持了車間通風,達到車間的降溫目的。生產實踐證明,所有這些措施,解決了高溫缺水地區大型干法水泥廠適應自然條件、穩定生產的設備問題,三個廠所有大小設備、特別是4臺Φ5m生料磨、6臺Φ5m水泥磨投產后,很短時間內就達到設計產量,順利達標,沒有發生任何設備發熱、軸瓦燒壞的機械問題。
(6)在國外建設現代大型化水泥廠項目,必須在運行可靠、操作維護簡單的前提下,高度重視節能環保,建設綠色工廠。除了實現產能指標,還要達到生產電耗、熱耗指標,粉塵、有害氣體、噪音的排放等指標達標。因此,我們在約旦三個廠的設計建設中,在節約能源、降低排放上采取了較多的技術措施,作了較大的投資,來保證能耗、排放各項指標達到世界先進水平。除了管磨外,其他各主附機及車間,基本都采用了世界先進的節能環保設備和方案。物料輸送以機械為主;工廠總體布置簡潔流暢;燒成系統是南京院先進的雙列五級低阻、低NOx預分解系統配回轉窯,其正常運行5000t/d熟料時,C1出口負壓值僅-4500Pa左右,溫度可在290℃以下,節能效果明顯;篦冷機是德國IKN公司設備;對于生產線所有大風機、包括冷卻機風機都配置了ABB公司產的變頻調速裝置,通過變頻調速降低電耗,很好地實現了節能目的。窯頭、窯尾及旁路放風廢氣排放點都采用了電除塵器(SPCC)或大布袋除塵器(RCC、CCC),其余各物料轉運點、下料點等揚塵點都配置了高效袋除塵器;所有物料堆場全部加蓋密閉;廠內道路設計成高規格瀝青路面;所有大風機和高噪音設備都加消音器或設備、廠房封閉隔音。上述各項措施,保證了三個廠生產能耗、排放指標的達標。
(7)在約旦阿拉伯這樣一個富裕國家建設現代化工廠,業主要求實現高標準的自動控制目標。為此,三個廠除了和國內一樣,對從物料破碎進堆場開始到水泥包裝出廠,由中央控制室操作控制外,還對化驗室配置了FLS公司生產的機器人,對生料、水泥實現生產線在線連續取樣分析,控制質量;包裝車間采用了意大利Ventomatic 公司生產的的8嘴回轉式全自動包裝機和全自動裝車機系統,操作工人只需將足夠的紙袋放到紙袋架上即可,所有包裝機插袋、包裝、稱重、輸送、裝車全部自動完成;此外,業主還要求實現全廠管理智能化系統(MIS系統)。這些都是目前國內水泥廠較少或沒有使用的先進設備和技術。
(8)約旦的三個工廠都是以原油或重油為生產燃料,對于如此大規模的新型干法水泥廠全以油為燃料生產水泥,在中國是沒有先例的。盡管燃油的熱值比煤高,著火點比煤低,所謂比煤更易燃燒,但對于大量燃油的運輸儲存、管道輸送計量、安全消防等技術和設備,國內水泥行業是經驗不多的。特別是由于重油在常溫下粘度較大,在管道內不易自然流動,會影響燃油系統運行。為使運行可靠,我們在三個廠的燃油系統都采用了法國Pillard公司的技術和主要設備,進行組合設計,每個廠設3或4個大儲油罐,每罐儲量5000 t;油罐出口和管路系統設有加熱保溫系統和單獨加熱鍋爐,為重油加熱以使其能順利卸出油罐和在輸送管內正常流動;輸油管路系統設有回油、調壓管路和閥組系統及窯頭、分解爐燃油計量設施;油罐區設有泡沫滅火設施;窯頭燃燒器既適用于燃原油,也適用于燃重油,除了內外風可調外,還可根據煅燒需要調節一、二次油比例來調節燃油的旋轉程度以調節火焰。三個廠投產以來,工廠油系統運行可靠,窯頭、分解爐油量調節方便,能較好滿足生產需要。

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