Ⅴ型选粉机系统用风改进实践.pdf

2023年第3期1系统概况我公司下属某企业JDSC水泥联合粉磨系统辊压机配双选粉单提升机，主要设备见表1，自2020年12 月投产以来，辊压机振动大、偏辊严重、故障频发，甚至出现辊套侧滑脱落事故。2022年10月技改使用了常州某公司 V型混料器解决了离析偏辊问题，原固定左侧辊缝大变为左右不确定，辊压机运行更为稳定，工况改善，产量提升。为了进一步改善工况，对于偶发的辊缝偏差极值控制进一步优化，双方技术人员深入现场分析讨论，明确联合粉磨系统通风管路设计不合理，V型选粉机用风调节不当，导致细粉分离效率低，循环负荷高，在混合材煤矸石粒度超大的情况下，加剧了离析发生，导致偏辊、塌仓等异常工况。2常见异常工况分析辊压机喂料希望物料粒级呈正态分布，粗中有细，最紧密堆积，以使料床密实且辊轴向均布一致，异常工况多为设备不能适应物料变化引起。一般偏辊多由粗细物料离析造成，塌仓振动多由细粉分离不清、过多循环造成，系统功效由喂料量、压力及泄压漏料决定。2.1布料离析为偏辊根本主因物料因粒度、水分等理化性能，动态休止角不同，在抛洒或滚落地过程中，粗料向前、向低走，引起入稳流仓物料离析；离析的粗细物料在漏斗流或整体流情况下不易出现横向移动或混合，下移到辊压机喂料口依旧不会粗细混匀，从而造成粗料端辊缝撑开，细料端辊缝打不开，直接影响辊压机功效，偏辊产生轴向力，使得轴承、辊套或传动易损，动辊端错位减少工作面，侧挡板顶不紧漏料。辊压机喂料理想状态为最紧密堆积，来料粗中有细，轴向均布。在辊轴向粗细混合料均布，一端粗一端细料的离析现象对辊压机高效运行影响极大。若通过单侧增减压力调整来稳定辊缝，如粗料端辊缝撑大再加压，长期运行会出现辊面不均匀磨损（所谓恒辊缝控制）；若追求恒压力，粗料端辊缝撑开辊压上升时，泄压会使辊缝更大，细粉侧压力低辊缝小加压更无价值（所谓恒压力控制）；若轴向单侧向里挡，如粗料大缝端向里增插板，如同下料管单侧关棒闸，同样粗料不会跑到小缝端一侧，近辊端向插板使有效辊面在减少，挡住了料压勉强能控制偏辊，但辊面磨损更不均匀，料床受限会更差，这些措施短期可能有效，但不易长期稳定运行；有些单位收紧料口、增加工作压力所谓高压大循环，造成辊面不均匀磨损，或设备轴系传动受伤。2.2细粉循环造成塌仓振动细粉带气易造成物料离析，下料速度不匀，导致塌仓气震等；循环负荷难以控制主要有两方面原因，一是来自选粉机细粉分离不清，特别是高标号水泥熟料温度高、用量多，细粉分离效率下降；二是辊压机进料装置锁不住料，辊面周向、辊端轴向都存在漏料现象。在V型选粉机喂料布料出现不均匀或布风不均匀时，风走短路穿过料幕边缘带走粗料，而不能均匀分散的料股中细粉仍在循环，分散差导致分离差，直接影响选粉效率；辊压机吃粗不吃细，细粉中含气量高，势必带来更多的异常工况。一般进料装置能控制辊压机通过量，但对细粉循环比例控制作用并非决定因素，细粉循环量主要由选粉系统决定。中图分类号：TQ172.6文献标志码：B文章编号：1007-0389（2023）03-44-03【DOI】10.13697/ki.32-1449/tu.2023.03.016V型选粉机系统用风改进实践虞露彬1，王向东2(1.浙江南方水泥有限公司，浙江 杭州 311100；2.建德南方水泥有限公司，浙江 建德 311611)序号123456设备名称辊压机V型选粉机动态选粉机循环提升机球磨机选粉机规格型号TRP200160TVS108.28TESc-410NSE1900-48400mm4.2m13mSepax-5500主要参数规格：2.0m1.6m，通过量：12001450t/h，功率：2000kW2，输出线速度：2.05m/s处理风量 280000400000m3/h，带料能力250400t/h选粉能力250400 t/h，喂料能力7501 200 t/h，电机功率160kW功率：250kW2，提升能力：2150t/h，提升速度：68m/min生产能力300t/h，转速n=15.6r/min，研磨体最大装载量240t，功率3550kW选粉能力250400t/h，处理风量330000m3/h，转速：0160r/min，功率：110kW表1主要设备配置工艺装备虞露彬，等：V型选粉机系统用风改进实践-442023年第3期3现场问题分析在氮气囊充气压力、节流阀及液流阀整定，从循环斗提出口开始多股分料检查V型选粉机布料均匀性，纠偏参数调整等设备检查后，主要对JDSC现场工艺布置及非标设计等进行分析，查找瓶颈环节。（1）V型选粉机进料出现粗料偏析，加之进稳流仓溜管过宽，现有仓内平板布料器并不能改变料流向，因此出现仓内明显离析，出现固定左偏辊。循环料提升机出料有3股溜管分料不均，同时存在不均匀磨损，导致5股分料溜子前总溜管布料不均匀，5股分料溜管中料流量及粒度分布不均匀。稳流仓进料溜管断面尺寸600mm2000mm，物料入仓分散范围过大。仓内平板仅起缓冲作用，并不能改变物料流向，大概率出在左侧的粗料不会平移到右侧。（2）V型选粉机系统主进风管路及外排风路因技改场地受限设计不合理，布料、布风存在分布不均匀，选粉料气比不易调整，导致细粉分选效率下降。外排换风管进口与补风管间过近，且多了一道阀门平衡负压及风量，少见且不合理。可能存在风短路，阀门阻力平衡风量导致V型选粉机分级场用风实际减少。换风收尘进风管从循环主风管取风，主、支管路及气流方向角度约150，倒拔风阻力增加；主风管接V型选粉机进风口90硬拐，V型选粉机进风处空间过小，不平缓过渡可能导致V型选粉机进风分布不匀。补风门约500mm偏小且旁置，导致V型选粉机进风分布不匀。（3）操作时，系统温度高，外排换风量25Hz控制过低，温度高易静电吸附，选粉机分离效率下降；为了补入冷风，关小系统循环主风管平衡阀，实际是降低了V型选粉机系统风量，操作中出现开大冷风，系统温度不降反升的反常现象。（4）煤矸石粒度特大，部分粒度超 100 mm；选粉分离效率不高时，循环粉料比例大，导致物料粗细悬殊、入辊粒级不合理。4改造内容4.1稳流仓增加V型混料器技改稳流仓进料口交错布置几个盘混料，利用进料落差能量，模仿和面动作，纵抄横抄，把粗细料混匀。稳流仓进料溜管收口到600mm800mm；利用稳流仓内原平板槽钢框架，距仓顶500mm安装V型混料器，混料器占用空间约 800 mm800 mm700mm；散拼入仓，螺栓紧固，防堵、防磨无动力。改造效果如下：(1)辊缝偏差及压力偏差指标基本达到了混料器约定的预期目标，辊缝偏差由原来的1215mm下降到57mm。（2）以前大概率左缝大左压高，调整期间有过大概率右缝大右压高，后再调整出现左右无规则，说明料已在中部混起，偶有大块不规律地分至两端。（3）运行电流稳定，振动减少，同时实现小幅提产节电。4.2V型选粉机系统管路优化4.2.1技改措施（1）外排换风风管进口下移至下一层，近循环风机出口处顺流抽风。（2）补风门改至主风管中上部；拆除循环风主管阀门。（3）增大V型选粉机进风腔，稳定进风流场。（4）循环提升机连接 800 mm 风管到 V型选粉机进风口，各扬尘点连接风管到循环提升机，循环提升机作为大风道；辊压机出料溜管与循环提升机接口扩大，去掉原配料皮带头部收尘器。技改前后系统通风管路见图1。121013987345698765343210来自配料去球磨机去球磨机来自配料1辊压机；2进料装置；3稳流仓；4V型混料器；5V型选粉机；6动选；7旋风筒；8循环风机；9换风收尘器；10配料输送胶带机；11补风阀；12平衡风阀；13配料收尘器图1联合粉磨系统通风管路优化技改前后4.2.2操作优化（1）在物料高温或高湿情况下，增加外排换风量，入磨料温控制在5055左右，辊、磨系统效率较高。（2）在物料较细情况下，减薄辊压机初始挡块，关小进料装置，适当低控循环负荷。料粗则反之。4.2.3技改效果（1）辊压机运行更为稳定，现场工况好转，偏辊、塌仓及振动消除，扬尘得以抑制。（2）台时产量从上半年的280 t/h，技改后提升工艺装备虞露彬，等：V型选粉机系统用风改进实践-452023年第3期到310 t/h，电耗下降0.8 kWh/t。5结语合理用风是水泥粉磨工艺操作中的重要举措，合理的通风管路非标设计，影响气流阻力及流场分布，从而影响产量电耗指标。JDSC在辊压机处理偏辊等异常工况时，发现系统通风管路设计缺陷，进一步优化改进后，系统指标得以突破。（收稿日期：2023-02-10）转时通过引风机将车间内气体引向水泥窑篦冷机一段的前三室，当冷却风使用；当水泥窑停窑时，通过引风机将车间内气体引至除臭系统，处理达标后排放。库区卸料收尘器排风量按车间区域功能的需要选择合理的换气次数和排风流量，以维护车间内合理负压，同时结合扬尘浓度高污染位置设置局部除尘系统，将除尘后的气体送入储库内，作为补足新风考虑以维持储库内的负压值。根据生产线及污泥来料的情况，设计考虑除臭及收尘风量最大时的工况有：（1）水泥窑正常运行，汽车卸料进入缓冲仓工况；（2）水泥窑正常运行，抓斗上料进入缓冲仓工况（汽车可卸料）；（3）水泥窑临时停窑，汽车卸料工况；（4）水泥窑长时间停窑，汽车卸车入库工况。根据以上工况，对收尘器及除臭设备进行选型。同时，沿程皮带均考虑负压除臭。污泥储库库顶的除臭风管兼做消防排烟风管，风管采用不锈钢材质，解决2套系统在库顶布置冲突的问题。除臭工艺流程图见图4。图4除臭工艺流程图3应用情况自2021年 10月污泥投料后，生产线逐步实现了协同处置 600 t/d 干化污泥，其中 30 天性能考核期间（2021 年 12 月2022 年 1 月）数据见表 3，表 4和图5。表3入窑生料化学成分%名称平均值烧失量34.28SiO212.99Al2O32.94Fe2O32.35CaO43.49MgO0.68K2O0.26Na2O0.03表4熟料矿物组成及率值名称平均值三率值KH0.91SM2.25IM1.29矿物组成/%w（f-CaO）1.01C3S55.81C2S19.03C3A7.16C4AF12.52图5考核期间协同处置污泥量及熟料产量采用新型破碎机后，干化污泥破碎后的平均粒度为（方孔5mm筛余）13.18%。熟料3d抗压强度平均值29.7MPa，28d抗压强度平均值58.9MPa，熟料中重金属含量、尾气排气均符合相关规范。30天考核期间，干化污泥平均处置量为617t/d，平均熟料产量达到6474t/d，大幅度降低了大掺量污泥协同对熟料减产的影响，运行数据表明1t干污泥仅减产熟料0.85t，同时吨熟料标准煤耗下降5 kg/t，同时吨熟料减少20%氨水用量约0.4L/t，越堡水泥污泥处置系统清洁化生产改造项目完成后，年可协同处置干化污泥186000t，年可节约标煤10000 t，原料60000t，氨水725t，实现了污泥资源化利用。4结语根据广州市水务局公开数据显示，2021年，广州市城镇污水处理厂污泥产生总量为143.18万t（含水率80%），其中，湿污泥产量为19.751万t，干污泥（含水率 30%40%）产量 40.803 3 万 t，即越堡水泥60000 t/d熟料水泥生产线每年可处置广州市污泥总量的36%左右，成为企业在广州市生存的重要支点，同时吨污泥处置费也较为可观，为企业带来了良好的经济效益，也为广东省及广州市循环经济发展做出了突出贡献。该项目的成功运行，也成为国内单条水泥窑协同处置市政污泥量最大的处置线。（收稿日期：2023-01-31）（上接第27页）工艺装备虞露彬，等：V型选粉机系统用风改进实践-46