中材株洲煤磨節(jié)能降耗改造初探范文

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0 前言

中材株洲水泥有限責(zé)任公司 5 000 t/d 熟料水泥生產(chǎn)線，由中材國(guó)際工程股份有限公司（南京）設(shè)計(jì)，煤粉制備采用 MFB3873+35 風(fēng)掃煤磨，煤磨臺(tái)時(shí) 40t/h，細(xì)度 80 µm 篩余量 3%~6%，臺(tái)時(shí)和細(xì)度控制較好，但電耗偏高，特別是主電機(jī)單機(jī)電耗高。近年來(lái)，窯系統(tǒng)經(jīng)過(guò)多次改造，熟料工序電耗逐步降低至25.5 k Wh/t 左右，但煤粉制備系統(tǒng)電耗依然偏高，煤磨主電機(jī)單機(jī)單位熟料電耗約 4.0k Wh/t。為降低煤磨系統(tǒng)電耗，2021 年大修期間公司組織實(shí)施了煤磨節(jié)能降耗改造，將煤磨襯板全部更換為新型節(jié)能襯板，鋼球重新級(jí)配，改造后鋼球裝載量由 80 t 降低至52 t，煤磨主電機(jī)單機(jī)單位熟料電耗降低至 3.3 k Wh/t，降低 0.7 k Wh/t，節(jié)能降耗效果顯著。以下對(duì)此作一介紹。

1 煤磨電耗高的原因分析

煤磨主電機(jī)單機(jī)電耗高的主要原因?yàn)槊耗パ心ツ芰Σ睿撉蜓b載量高，在生產(chǎn)煙煤時(shí)適當(dāng)放寬細(xì)度（80 µm 篩余量 3%~6%）的情況下，鋼球裝載量需保證在80t左右，煤磨臺(tái)時(shí)才能保證在40t/h左右。從煤磨系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)磨音和磨內(nèi)檢查情況看，造成煤磨研磨能力差的主要原因是臺(tái)階型襯板帶球能力較差（見(jiàn)圖1），鋼球級(jí)配時(shí)未充分考慮襯板結(jié)構(gòu)。我公司采用的臺(tái)階型襯板一個(gè)波峰由三個(gè)臺(tái)階構(gòu)成，臺(tái)階的高度和寬度介于小直徑磨球的半徑和大直徑磨球的半徑之間。臺(tái)階形筒體襯板的工作原理為每一個(gè)臺(tái)階卡住小直徑鋼球，而大直徑鋼球從臺(tái)階上滾落，不能停留在臺(tái)階上，大直徑鋼球的提升由卡在臺(tái)階上小直徑鋼球構(gòu)成的凹圓弧形，將大直徑磨球和小直徑磨球同時(shí)提升至高處，實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的破碎。臺(tái)階形襯板的工作方式，一方面造成小直徑鋼球被帶到較高的位置落下，降低了小直徑鋼球的研磨效果和能力，另一方面無(wú)法控制大直徑鋼球帶起的高度，無(wú)法保證大直徑鋼球?qū)ξ锪系挠行扑椋視?huì)影響球磨機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性。因此為提高煤磨研磨能力，降低鋼球加載量，降低電耗，2021 年大修期間公司采用復(fù)合波形節(jié)能襯板替換現(xiàn)有階梯型襯板，并針對(duì)復(fù)合波形襯板特性，設(shè)計(jì)了與波峰工作參數(shù)相匹配的鋼球級(jí)配。

2 技改方案

復(fù)合波形節(jié)能襯板由底板和波峰構(gòu)成（見(jiàn)圖2），波峰包含階梯形波峰和波紋形波峰兩種形狀，階梯形波峰的工作面傾角在25°~75°之間，波峰寬度占底板寬度的 1/3~3/4，且大于大直徑鋼球的直徑，波峰高度大于大直徑鋼球的半徑，小于大直徑鋼球的直徑。波紋形波峰的工作面的切線傾角在 20°~70°之間，波峰寬度占階梯形波峰的寬度的 1/3~3/4。具體參數(shù)依據(jù)磨機(jī)工況確定。復(fù)合波形節(jié)能襯板兩個(gè)波峰既能單獨(dú)將鋼球帶到合適高度，又能相互作用將更多的鋼球帶到合適高度，相比單獨(dú)一個(gè)波形的波峰所帶起的鋼球，帶球數(shù)量和帶球高度均得到顯著提升，相當(dāng)于提高了鋼球的工作效率和能力，且未被帶起鋼球的動(dòng)能也可得到增加，進(jìn)一步提升了鋼球的研磨效率和能力，為降低鋼球裝載量打下了基礎(chǔ)。同時(shí)為更好的應(yīng)用和匹配復(fù)合波形節(jié)能襯板的工作特性，針對(duì)性的設(shè)計(jì)了與波峰工作參數(shù)相匹配的鋼球級(jí)配（見(jiàn)表 1），在保證大球具有足夠破碎能力的前提下，減少物料“鉆空”機(jī)會(huì)，使粉末裸露于磨球表面而增加有效打擊，提升研磨效率。

3 技改效果

從改造后運(yùn)行 5 個(gè)月情況看，煤磨系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，臺(tái)時(shí)和細(xì)度與改造前基本一致，鋼球裝載量由800t 降低至 520t，降低 280t，鋼球價(jià)格按 50700 元/t 計(jì)算，每年可節(jié)約成本15.96萬(wàn)元。煤磨主電機(jī)電流由72A左右降低至61A左右，煤磨主電機(jī)單機(jī)電耗（占熟料工序電耗）由 4.0 k Wh/t 降低至 3.3 k Wh/t，降低0.7 k Wh/t，電費(fèi)按0.63元/k Wh計(jì)，熟料產(chǎn)量按180萬(wàn)t/a 計(jì)算，每年可節(jié)約成本 79.38 萬(wàn)元。綜上，煤磨節(jié)能改造每年可為公司節(jié)約成本約95.34萬(wàn)元。

作者：肖勝星 獨(dú)傳新 武浩 暨詩(shī)琪 肖志軍 單位：中材株洲水泥有限責(zé)任公司 長(zhǎng)沙見(jiàn)新科技發(fā)展有限公司